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: BRNO Dragons

Biskupské gymnázium Brno a mateřská škola  Brno    Tšekin tasavalta 15   2 / 0


3D-projektin ulkoinen katseluohjelma

Hankkeen kuvaus

Päätimme nimetä projektimme Eugene Cernanin tukikohdaksi. Hän oli viimeinen ihminen, joka astui Kuun pinnalle (vuonna 1972). Hänen molemmat vanhempansa olivat tšekkoslovakialaisia. Hänen nimensä symboloi yhden aikakauden loppua ja kuun asuttamisen aikakauden alkua.

 

Testaamme siellä painovoiman vaikutusta elämään, kehitämme geneettisesti muunneltuja kasveja ja yritämme kasvattaa kasveja muunnellussa regoliitissa. Tukikohdan lähellä olevalla kukkulalla on observatorio, jossa voimme havaita tähtiä ja galakseja pienen ympäristön valon ansiosta.

 

Tukikohtaan jää 8 astronauttia, jotka korvataan 4 kuukauden kuluttua toisella miehistöllä. Jokaisessa miehistössä on 3 raketti-insinööriä (teknikkoja, mekaanikkoja, IT-asiantuntijoita), 3 biologia (kemistejä, lääkäreitä, geologeja) ja 2 astronomia.

 

Koko pohja koostuu seuraavista osista:

asuinhuone

jossa on laboratorio, jossa on akvaario, jossa astronautit saavat ruokaa, mutta jota käytetään myös astronauttien sopeutumiskyvyn ja etologian tarkkailuun, valvomo, sentrifugi, astronauttien huoneet, keittiö, olohuone ja kuntosali.

 

5 kasvihuonetta

 

3 laskeutumisalustaa + raketit

Ensimmäinen alusta: Starship-raketti; se kuljettaa miehistön ja materiaalia Kuuhun.

Toinen alusta: Crewdragon-raketti; se lennättää astronautteja tämän tukikohdan ja Gatewayn välillä.

Kolmas alusta: varalava

 

Aurinkopaneelit

Kraatterin huipulla, joka on jatkuvasti alttiina auringonvalolle, tuotetaan aurinkoenergiaa.

 

Roverin autotalli

 

Satelliitti

kätevän sijainnin ansiosta se saa parhaan mahdollisen signaalin.

2.1 Minne haluat rakentaa Moon Campin?

Päätimme sijoittaa kuuasemamme lähelle Shacketlonin kraatteria. Päätöksellämme on useita syitä. Tärkein on se, että Schaketlonin kraatteri sijaitsee etelänavan alueella, jossa on jäätynyttä vettä jäätiköissä. Niistä on hyvin helppo ottaa vettä. Näin astronauttien ei tarvitse tuoda sitä Maasta. Toinen syy on se, että navoilla on lähes jatkuvasti auringonvaloa - tämä auttaa meitä tuottamaan energiaa aurinkopaneeleilla lähes koko päivän ja yön. Toinen tärkeä seikka on se, että päiväntasaajan alueisiin verrattuna lämpötila on täällä suhteellisen suotuisa (0°C -50°C). Siksi aseman lämmittäminen ei ole niin vaikeaa. Viimeinen etu on se, että asema voidaan sijoittaa maan alle kraatterin ansiosta, joten siellä oleskelevien astronauttien turvallisuuden takaaminen ei ole niin vaikeaa.

2.2 Miten aiot rakentaa kuuleirin? Kuvaile tekniikoita, materiaaleja ja suunnitteluvalintojasi.

Materiaalin ja miehistön kuljetuksesta huolehtii SpaceX Staship-rakettinsa avulla. Toinen raketti on Crewdragon, jota käytetään astronauttien kuljettamiseen tukikohdan ja Gateway-aseman välillä. Tukikohdan luuranko tulostetaan suurella 3D-tulostimella. 3D-tulostuksen täytteenä käytetään enimmäkseen regoliittia, johon on sekoitettu vettä ja maan sideaineita. Luurankoon lisätään puhallettavia huoneita. Sitten huoneet sijoitetaan valmiiksi kaivettuun kuoppaan ja peitetään regoliitilla. Kaikki huonekalut ja laitteet tuodaan tietenkin Maasta.

2.3 Kuun ympäristö on astronauteille hyvin vaarallinen. Selitä, miten Kuuleirinne suojelee heitä. (enintään 150 sanaa)

Koko tukikohta on Kuun pinnan alapuolella, joten astronautteja suojaa paksu regoliittikerros. Ainoat osat, jotka ovat pinnan yläpuolella, ovat kasvihuoneet ja näkötorni. Kasvihuoneiden lasi koostuu viidestä kerroksesta. Ulompi ja sisempi kerros on valmistettu pleksilasista, joka suojaa kasvihuoneita sisäpuolelta tulevilta vaurioilta tai ulkopuolelta tulevilta mikrometeoriiteilta. Keskimmäinen kerros on polykarbonaattia, ja polykarbonaatin ja pleksilasin välissä on ilmaa, joka toimii lämmöneristeenä. Kaikki kerrokset sisältävät korkealaatuisen UV-suodattimen, joka suojaa astronautteja ja kasveja säteilyltä. Astronautit käyttävät luonnollisesti nanokuidulla vahvistettuja erikoispukuja kaikkialla ulkona.

2.4 Selittäkää, miten kuuleirinne tarjoaa astronauteille:

Vesi
Ruoka
Teho
Ilma

Vettä saadaan Shacketlon-kraatterissa sijaitsevista jäätiköistä. Asemalla on erityinen Rover, joka on varustettu porilla, jotka rikkovat jään pieniksi paloiksi. Ne poimii robottikäsivarsi, joka kauhoo jään Roverin varastoon. Mönkijä toimittaa sen Kuuasemalle. Sieltä se siirretään säiliöön, jossa se sulaa nesteeksi. Vedestä poistetaan myös epäpuhtaudet ja se käsitellään kemiallisesti, jolloin se soveltuu juotavaksi. Sitten vesi jaetaan 3 osaan käyttötarkoituksen mukaan. Ensimmäinen osa käytetään hapen ja vedyn tuottamiseen hydrolyysin avulla, toinen osa käytetään kasvihuoneen kasvien kasteluun ja kasteluun. Kolmas osa käytetään asemalla olevien astronauttien juomiseen, hygieniaan ja muihin tarpeisiin sekä terraarioiden eläimille.

Suurin osa asemamme ruoasta tulee kasvihuoneistamme. Meillä on yhteensä 5 kasvihuonetta. Ensisijaisesti kasvatamme nopeasti kasvavia leviä, jotka ovat astronauttien perusruokaa. Sen lisäksi, että ne kasvavat uskomattoman nopeasti, ne tuottavat myös paljon happea, joka on meille elintärkeää. Kasveja, joilla on pidempi kasvuaika (erilaisia vihanneksia, kuten porkkanoita, retiisejä, sipuleita, valkosipulia ja perunoita) kasvatetaan kahdessa kasvihuoneessa. Niillä täydennetään toisinaan astronauttien ruokavaliota, jotta se olisi hieman monipuolisempi. Kaloja pidetään laboratoriossa erityisessä akvaariossa, pääasiassa painovoiman vaikutuksia koskevaa tutkimusta varten, mutta niitä voidaan käyttää myös astronauttien ruokavaliossa (koska ne sisältävät D-vitamiinia). Viimeinen tärkeä ruoka-aine on tuodut hedelmävitamiinivälipalat, jotta astronautit eivät kärsisi vitamiinien puutosongelmista.

Kaikki aseman sähkö tulee aurinkopaneeleista. Aurinko paistaa etelänavalle jopa 20 tuntia päivässä, joten voimme tuottaa sähköä lähes jatkuvasti. Suurin osa sähköstä saadaan kraatterin päällä olevista pyörivistä aurinkopaneeleista. Ne on suunniteltu pyörimään auringon mukaan, aivan kuten auringonkukat pyörivät pellolla. Pienempi määrä energiaa saadaan kasvihuoneen erityisistä luukuista, joihin aurinkosähköelementit sijoitetaan ja jotka estävät auringonvaloa paahtamasta kasveihin jatkuvasti. (Tämä polttaisi ne, eikä meillä olisi satoa). Kaikki muut koneet ja liikkuja toimivat sähköllä. Niillä on oma akkunsa, joka ladataan suoraan niiden päälle sijoitetuista aurinkopaneeleista.

Suuren osan hapesta tuottavat levät, mutta myös muut kasvihuoneessa kasvavat kasvit. Muiden kaasujen tavoin happea syntyy myös jäteveden kierrätyksessä. Lisähappea tuotetaan jäätiköistä otetun veden elektrolyysissä. Typpeä saadaan kuolevista kasveista ja orgaanisesta jätteestä. Itse asiassa typpeä on ilmassa 78%. Sitä saadaan myös talteenottamalla kaasua käymälöissä, sillä tämä kaasu on suurimmaksi osaksi typpeä. Kun saamme nämä kaksi ilman keskeistä komponenttia, sekoitamme ne yhteen ja rikastamme ne vesihöyryllä, jotta saamme hengitettävää ilmaa. Astronauttien uloshengittämä hiilidioksidi siirretään kasvihuoneeseen kasveille, jotka tarvitsevat sitä elääkseen.

2.5 Selitä, mikä olisi Kuuleirin tärkein tarkoitus.

Avaruusasemaa käytetään pääasiassa tieteellisiin tarkoituksiin.

1) Siinä tutkitaan elämän sopeutumista vain kuudenteen painovoimaan. Siksi laboratoriossa on erityinen akvaario ja terraario. Astronautit tarkkailevat eläinten käyttäytymistä näissä olosuhteissa.

2) Toinen tehtävä on tutkia alennetun painovoiman vaikutusta ihmisiin. Siksi asemalle sijoitetaan sentrifugi. Siellä on myös ilmatunneli, sillä kukaan ei ole vielä tutkinut, miten ihminen toimii kuudennessa painovoimassa ilman ympäröimänä.

3) Tutkitaan pitkäaikaisen alhaiselle painovoimalle altistumisen vaikutuksia ihmiskehoon.

4) Asemastamme tulee siirtoasema Marsiin suuntautuvalle retkikunnalle. Sen jäsenet voivat ladata, tankata ja täydentää tarvikkeita (Maan painovoimasta irrottautuminen vaatii paljon polttoainetta, joka puuttuisi seuraavalla matkalla). Myös muuta oheistutkimusta tehdään.

3.1 Kuvaa Moon Camp -astronauttimiehistön päivä Kuussa.

6:00 herätys

6:00 - 6:20 aamiainen

6:20 - 6:30 aamuhygienia

6:30 - 7:00 päivän suunnitelma

7:00 - 9:00 tieteellinen työ ja tutkimus

9:00 - 9:30 terveellinen ruokatauko

9:30 - 11:00 työskentely aseman toiminnan parissa.

11:00 - 12:00 lounastauko.

klo 12.00-16.00 tieteellinen työskentely

16.00-16.30 lounastauko 2.

16.30-17.00 yhteydenpito kentälle ja päivän tulosten luovuttaminen.

klo 17.00-19.00 yhteydenpito perheeseen ja ystäviin.

klo 19.00-20.00 illallinen.

klo 20.00-20.30 iltahygienia

20:30-22:00 vapaa-aika ja valmistautuminen nukkumaanmenoon.

klo 22:00 - 6:00 nukkua aamulla

 

Astronautit heräävät kello 6.00. Kello 6.20 on aamiaisen aika. Aamiaista seuraa aamuhygienia. Siihen on aikaa kello 6.30 asti. Kello 6.30 alkaen astronautit suunnittelevat, mitä päivän aikana tehdään, ja jakavat työnsä ja tehtävänsä. Kello 7:00 alkaa tieteellinen työ ja tutkimus. Astronautit tekevät erilaisia kokeita, mittauksia ja havaintoja kello 9:00 asti. Tämän jälkeen pidetään puolen tunnin tauko (9:00 - 9:30), jolloin kaikille annetaan terveellistä välipalaa vitamiinien riittävyyden ylläpitämiseksi. Sen jälkeen astronautit tekevät aseman huoltotöitä, siivoavat ja valmistelevat lounaan. Lounastauko on kello 11:00-12:00. Sen jälkeen tutkimustyötä jatketaan kello 16:00 asti. 16:00-16:30 välisenä aikana pidetään pieni tauko välipalatauolla. Välipalan jälkeen astronautit ottavat radioyhteyden maahan. He välittävät kaikki tärkeät tiedot, kertaavat päivänsä ja saavat tarvittaessa lisäohjeita. Tämä jatkuu kello 17.00 asti. Seuraavien kahden tunnin ajan astronautit voivat soittaa perheelleen ja ystävilleen. Kello 19.00-20.00 on illallisen aika. Kello 20:00-20:30 on iltahygienian aika. Kello 20:30-22:00 on valmistautumista nukkumiseen + valmistautumista seuraavaan päivään ja lopun aikaa astronautit voivat tehdä henkilökohtaisia asioita. Kello 22:00 kaikki menevät nukkumaan aamukuuteen 6:00. On vain yksi poikkeus, ja se on sunnuntai, jolloin astronautit pitävät vapaapäivän.

Muut hankkeet:

  Nousevat aallot

 

  郑州轻工业大学附属中学
    Kiina
  ASEA Pioneers

 

  Ilmailu- ja avaruusala Explorers Akatemia
    Iran
  Auroarin valmistaja

 

  郑州轻工业大学附属中学
    Kiina
  Linnunradan joukkue

 

  Zhengzhou University of Light Industry
    Kiina