moon_camp

Moon Camp Pioneers Galleria 2021-2022

Moon Camp Pioneers:ssä jokaisen tiimin tehtävänä on 3D-suunnitella täydellinen kuun leiri Fusion 360:n avulla. Heidän on myös selitettävä, miten he käyttävät paikallisia resursseja, suojaavat astronautteja avaruuden vaaroilta ja kuvaavat asumis- ja työskentelytilat.

Team: Club Astro Lycée Lafayette

lycée général et technologique LAFAYETTE  CLERMONT-FERRAND    Ranska 16, 17   7 / 0

Hankkeen kuvaus

Olemme Clermont-Ferrandin Lafayetten lukion tähtitieteellinen kerho. Tänä vuonna osallistumme yhdessä luonnontieteiden opettajamme kanssa ESA:n ranskalaisen astronautin Thomas Pesquet'n tekemän Alpha-lennon yhteydessä tehtävään kokeeseen. Olemme kaikki mukana koulun opetussuunnitelmassa, jonka tarkoituksena on suuntautua ilmailu- ja avaruustekniikkaan tai astrofysikaaliseen tutkimukseen. Niinpä sanoimme opettajallemme erittäin motivoituneina "kyllä" osallistuaksemme tähän kilpailuun. Ennen kuin alamme edes kertoa teille ratkaisuja tähän haasteeseen, aiomme esitellä teille työskentelytekniikan, jota käytimme koko tämän hankkeen ajan. Työskentelytekniikkamme koostuu siitä, että teemme luettelon ongelmista, joita olemme kohdanneet tai joita suurella todennäköisyydellä kohtaamme: kun tämä ongelmaluettelo on valmis, jaamme nämä "suuret" ongelmat niin, että niistä muodostuu paljon "pienempiä" ongelmia, jotka vastaavat tarkemmin tarpeisiimme. On todellakin yksinkertaisempaa ratkaista useita pieniä ongelmia toisistaan riippumatta, jotta voimme kohdata yleisen rajoituksen kuin ratkaista sen suoraan. Kun koko tiimimme oli sopinut käytettävästä tekniikasta, aloimme luoda toiminnallista eritelmää, jonka avulla voimme olla tehokkaampia ja tuottavampia, kun siirrymme 3D-mallinnukseen. Mallimme on näkymä tukikohdasta ensimmäisen tehtävän aikana, joten siinä on vain olennainen moduuli.

2.1 Minne haluat rakentaa Moon Campin?

Tukikohtamme tarvitsee vettä toimiakseen, joten tukikohdan on ehdottomasti sijaittava lähellä vettä: kuussa sitä on jään muodossa lähinnä kuun navoilla, joten tukikohtamme sijaitsee jommallakummalla kuun navoista.

2.2 Miten aiot rakentaa kuuleirin? Kuvaile tekniikoita, materiaaleja ja suunnitteluvalintojasi.
Teimme valinnan tehdä modulaarinen pohja, jonka avulla sitä voidaan laajentaa erilaisten retkien mukaan. Tiedämme, että kuun pintaa säteilee auringosta tuleva säteily, ja suojellaksemme itseämme päätimme haudata tukikohtamme. Tämä suojaa sitä myös mahdollisilta meteoriittitörmäyksiltä. Regoliitin kaivamiseen ajattelimme käyttää laattoja, joiden sisällä on mato, joka siirtää ja kaivaa regoliittia. Etuna on melko pieni paino ja se, että voimme tehdä pitkiä pätkiä laittamalla useita osia peräkkäin. Moduulin valinnassa otettiin huomioon useita kriteerejä: tärkein niistä on se, että moduulin on kestettävä paine, jonka regoliitti aiheuttaa siihen, kun pohja on haudattu. Huomasimme, että neliön muotoinen moduuli, jossa on pyöristetty reuna, oli helpompi rakentaa, ja valitsimme tämän muodon. Vahvistaaksemme valintamme menimme kysymään insinööritieteiden opettajaltamme, voisiko tämä valinta vastustaa erilaisia voimia, joita siihen kohdistuisi. Hän tarkisti asian ja kertoi meille, että näin ei valitettavasti olisi. Niinpä valitsimme lopulta puolikkaan pallon moduulin. Kuljetuksen helpottamiseksi tämä koostuu toisiinsa liitetyistä kolmioista. Ne on mahdollista koota maassa, jotta niiden kokoaminen paikan päällä olisi helpompaa. Eri moduulit yhdistetään toisiinsa paineistetuilla putkilla.
2.3 Kuun ympäristö on astronauteille hyvin vaarallinen. Selitä, miten Kuuleirinne suojelee heitä. (enintään 150 sanaa)

Leirimme kuussa antaa meille mahdollisuuden suojella astronautteja monilta vaaroilta, jotka ympäröivät heitä tällä vihamielisellä pinnalla. Tiedämme nimittäin, että kuussa ei ole ilmakehää eikä siten mahdollisuutta hengittää. Siksi kuutukikohtamme on vesitiivis ja paineistettu samanlaisissa olosuhteissa kuin Maassa tai ISS:llä. Tiiviyden varmistamiseksi käytämme tiivisteitä jokaisessa liitoskohdassa. Olemme oppineet NASAn ja ESAn verkkosivuilta, että kuun regoliitti on terävää ja ärsyttävää, joten astronauttien suojelemiseksi olemme järjestäneet kuun pinnalle hangaarin, jotta tukikohtaan ei pääse regoliittia. Jos näin tapahtuisi vahingossa, suodattimemme varmistaisi silti astronauttien turvallisuuden. Suojellaksemme astronauttejamme vaaralliselta säteilyltä olemme, kuten osassa 2.2 selitetään, päättäneet haudata tukikohtamme.

2.4 Selittäkää, miten kuuleirinne tarjoaa astronauteille:

Vesi
Ruoka
Teho
Ilma

Vesi on tärkeä resurssi kuutukikohdassamme, sillä sitä käytetään miehistön nesteytykseen, viljelyyn ja ennen kaikkea hapen tuottamiseen tukikohdassa veden elektrolyysijärjestelmän avulla, joka tuottaa myös vetyä, jota voidaan käyttää polttoaineena, jolla huoltoraketit saadaan nousemaan ilmaan.
Se voidaan ottaa talteen suoraan Kuusta hyödyntämällä siellä olevaa jäätä tai tuoda suoraan Maasta, erityisesti ensimmäisten päivien ajaksi. Lisäksi tukikohdassa on veden kierrätysjärjestelmä, jotta vettä kuluu vähemmän.

Tukikohdan on tarjottava miehistölle ruokaa, mutta kuussa ei ole varsinaista ruokalähdettä, joten ruoka on tuotava Maasta huoltoraketin avulla. Tukikohdan modulaarisuuden ansiosta siihen voidaan kuitenkin ongelmitta lisätä kasvihuonemoduuli tai esimerkiksi kanojen kasvatusmoduuli, mikä vähentää huoltorakettien määrää ja parantaa samalla miehistön elämänlaatua, onhan paljon mukavampaa syödä aamulla tuoreita kananmunia kuin säilykkeitä.

Tukikohta tarvitsee myös sähköä, joten käytämme aurinkopaneeleita, jotka ovat paljon tehokkaampia kuin Maassa, koska Kuussa ei ole ilmakehää. Aurinkopaneeleihin on tietenkin liitettävä akut, jotka varastoivat energiaa yön aikana, mutta kuun päivä-yö-sykli kestää 30 Maan päivää, joten tarvitsemme enemmän akkuja.
Valitettavasti veden saamiseksi tukikohta on sijoitettava kohti napoja, joissa on vähiten auringonvaloa, minkä vuoksi päätettiin lisätä ydinparistojen käyttö tämän menetyksen korvaamiseksi.

Kuun ongelma on se, että sieltä ei löydy ilmaa. Kosmonautti tarvitsee ilmaa, joten meillä ei ole vaihtoehtoja tuoda paljon happea ja atsotesäiliöitä Maasta ihmisten hengityksen turvaamiseksi. Lisäksi, jos voimme käyttää kuun maaperässä olevaa happea, voimme korvata happisäiliöt useammilla atsotesäiliöillä, joten voimme käyttää tehokkaasti Maan raketin tilaa, koska kuun maaperä koostuu pääasiassa hapesta (yli 40%). Jos pystymme kehittämään teknologian hapen ottamiseksi maahan, voimme käyttää tätä teknologiaa hapen ottamiseksi hiilidioksidiin, joka on hengityskaasumme. Voimme käyttää elektrolyysiä veden kanssa ja ottaa siitä happea, joten voimme olla täysin riippumattomia tämän kaasun kanssa ja varata raketteja muille tarvittaville tuotteille, kuten vedelle tai ruoalle.

2.5 Selitä, mikä olisi Kuuleirin tärkein tarkoitus.

Kuuleirin päätarkoituksena on tehdä tutkimusta ihmisten kyvystä selviytyä toisessa ympäristössä (eri painovoima, ilman ilmaa jne.). Koe kestää monta vuotta, ja jos se onnistuu, voimme sanoa, että voimme elää kuussa. Jos tulokset eivät kuitenkaan johda tuloksiin, otamme tavaramme takaisin ja palaamme turvallisesti Maahan. Seuraava askel Kuun pienen tukikohdan jälkeen on asutuksen perustaminen tälle satelliitille ja uuden sivilisaation luominen, joten sen päätarkoitus on matkailu.

3.1 Kuvaa Moon Camp -astronauttimiehistön päivä Kuussa.

Päivänhallinta pitkän operaation aikana on tärkeää, jotta vältetään asemalla olevien ryhmän jäsenten ylikuormittuminen. Tästä syystä Maassa laaditaan viikko-ohjelmat, jotka jaetaan joka maanantai viikon alussa. Viikko määritellään viiden työpäivän (maanantaista perjantaihin) ja kahden lepopäivän (lauantai ja sunnuntai) perusteella, ja kellonajat ovat UTC. Jokainen päivä on myös hyvin valmisteltu ja järjestetty. Se alkaa klo 7 aamulla, jolloin viimeisten on oltava hereillä. Astronauteilla on aikaa valmistautua ja syödä aamiainen klo 8.30 asti. Kello 8.30 kaikki jäsenet kokoontuvat kokoushuoneeseen, ja siellä komentaja antaa kullekin jäsenelle päivän tehtäväkäskyt, jotka Maa on välittänyt hänelle, ja pitää yleisen tiedotustilaisuuden. Kello 9:stä alkaen kukin astronautti tekee sen, mitä Maa on pyytänyt häntä tekemään. Astronautit ovat velvollisia pitämään yhden tunnin tauon klo 11 ja 14 välillä. Työpäivä päättyy kello 17.30, jolloin kokoushuoneessa pidetään 30 minuutin mittainen raportti päivän kulusta. Tämän jälkeen astronautit voivat tehdä mitä haluavat kello 23:een asti. Kello 23:00 tukikohta siirtyy yötilaan, ja astronauttien tulisi olla mahdollisimman paljon huoneissaan. Tätä päiväsuunnitelmaa voidaan muuttaa, jos on jotain erityistä toimintaa (EVA, syntymäpäivä, helpotus, ...).

Muut hankkeet:

  Kuningattaren solut

 

  郑州轻工业大学附属中学
    Kiina
  Pioneer

 

  郑州轻工业大学
    Kiina
  Löytäjät

 

  Colégio Vasco da Gama
    Portugali
  刘子昂

 

  郑州轻工业大学
    Kiina