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: HORA

"Andrei Saguna" Kansallinen korkeakoulu  Brasov    Romania 16, 15   4 / 4


3D-projektin ulkoinen katseluohjelma

Hankkeen kuvaus

Hankkeen tarkoituksena on ottaa käyttöön erityinen 3D-malli kuun asuinympäristöstä, joka sijaitsee Kuun pinnan alla, yhdessä Kuun putkista, joka sijaitsee lähellä Shackletonin kraatteria, aivan tämän luonnonsatelliitin etelänavalla, auringonvalon jatkuvassa läsnäolossa. Tällaisen sijoittamisen etuja ovat muun muassa suojaaminen avaruuden säteilyltä, meteoriiteilta, muilta kappaleilta tai ilmiöiltä ja äärimmäisiltä lämpötiloilta. Edellä luetellut monet haitat, jotka olisivat voineet vaikuttaa leirin hyvinvointiin, saivat meidät pitämään leirin sijoittamista kuun putkien sisään välttämättömänä. Tämän hankkeen tarkoituksena on venyttää Kuusta nykyisin saatavan tiedon rajoja muuttumalla tutkimustukikohdaksi ja tekemällä syvällisempiä tutkimuksia Kuun putkissa, joista toivomme saavamme arvokasta tietoa. Olemme ottaneet tehtäväksi tutkia Kuun ympäristöä ja esitellä sitä jokaiselle ihmiselle, sillä monet yksilöt eivät vieläkään tiedä tarpeeksi Kuusta ja sen karusta ympäristöstä. Lopuksi on tärkeää mainita, että tämä tukikohta palvelee myös vapaa-ajan tarkoituksia, kuten ensimmäisen kuuhotellin perustamista ja uuden avaruusturismin alan kehittämistä.

Lopuksi on arvioitu useita eri konsepteja ja valittu järkevin niistä yksityiskohtaista suunnittelua varten. Huolimatta siitä, että Kuun rakentaminen on vaikeaa, ehdotettu elinympäristö lupaa kestää Kuun ankaraa ympäristöä ja ylläpitää elämää.

2.1 Minne haluat rakentaa Moon Campin?

Kun mietit tukikohdan sijaintia, meidän on otettava huomioon joitakin kriteerejä: hyvä sijainti, helpot rakennusmahdollisuudet ja suoja ulkoisilta olosuhteilta.

Hora-leirille valitsemamme paikka sijaitsee Kuun etelänavalla, Shackletonin kraatterissa, koska se on yksi ainoista paikoista, jossa voimme päästä täysin käsiksi auringonvaloon, mikä auttaa meitä myöhemmin tehtävässämme Maan luonnonsatelliitilla. Tukikohdan tarkka sijainti on maan alla, sillä se on yksinkertainen mutta hyödyllinen tapa suojata tutkimusmatkailijoita epäsuotuisilta olosuhteilta, kuten äärimmäisiltä lämpötiloilta ja avaruuden säteilyltä. Lisäksi tarkoituksemme on luoda tarkka kartta Kuun putkista, jotta voimme auttaa maailmaa kehittymään tilatiedon alalla, mikä tarkoittaa sitä, että sijainti aivan tutkittavan alueen vieressä voi tuoda vain myönteisiä näkökohtia.

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

Horan on suunniteltu majoitustilaa kahdelletoista ihmiselle, tiedemiehille tai turisteille, riittävästi säilytystilaa polttoaineelle, vedelle, ruoalle ja hapen saannille sekä tutkimuslaboratorio. Kaikki nämä on jaettu kolmeen eri kerrokseen, jotka ovat samankokoisia, mutta joiden välit ovat hieman erilaiset.

Ylhäältä katsottuna kokonaisvaltainen kuun elinympäristö on kuuden kuusikulmion ääriviivat, jotka ympäröivät keskimmäistä kuusikulmiota ja jotka ovat kaikki samankokoisia ja jäljittelevät hunajakennoa. Kuusikulmioiden reunojen pituus on 3,58 m. Näin ollen yhden kerroksen kokonaispinta-ala on 33,3 m.2 ja "Hora" -niminen 250 m pitkä.2. Kunkin kerroksen korkeus on 3 m ja leirin korkeus 11 m. Tämä elinympäristö sijaitsee yhdessä pystysuorista kuun putkista. Keskimmäinen kuusikulmio toimii kulkuväylänä kuun elinympäristöstä kuun pinnalle.

Ainoa kerros, jossa järjestely on monimutkaisempi, on ensimmäinen kerros. Ylhäältä katsottuna jokainen ulompi kuusikulmio on jaettu vinosti seinällä, joka on yhdistetty yhdistämällä ne toisiinsa, jolloin keskimmäisen kuusikulmion ympärille muodostuu suurempi kuusikulmio. Kahden kuusikulmion välissä kaikki seinät katoavat, jotta saadaan aikaan käytävä, joka toimii oleskelutilana ja kuntosalina. Lisäksi kaksi seinää halkoo jokaisen jäljellä olevan uloimman solun luodakseen yhden suorakulmaisen makuuhuoneen kahdelle ja kaksi kolmionmuotoista tilaa keittiölle ja kylpyhuoneelle.

Asuinrakennuksen luurankoon tai sen kiinnittämiseen kuuputken seinämiin käytetään muun muassa titaania, magnesiumseoksia, kevlaria, korkealaatuista terästä ja hiilinanoputkia.

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

Ympäristöolosuhteet avaruusaluksen ulkopuolella ovat julmat, joten aktiivista suojaa on käytettävä lämmön (22-27 °C) ja kosteuden (40-60%) hallitsemiseksi ja ihmisten suojaamiseksi avaruuden säteilyltä.

Koska avaruudessa ei ole ilmaa johtumista tai konvektiota varten, ainoa tapa pitää lämpötila tietyllä tasolla on käyttää jo olemassa olevaa säteilyä. Tämä tarkoittaa, että alus on eristettävä (pitää lämmön sisällä lämmittääkseen tai ulkona jäähdyttääkseen). Lämmön säilyttämiseen käytetään hyvin heijastavaa peittoa, jota kutsutaan monikerroksiseksi eristeeksi (MLI; se pitää alustan yläosasta tulevan auringon säteilyn ulkona ja estää kylmää pääsemästä avaruusaluksen metallirakenteeseen).

Lisäksi otetaan käyttöön aktiivinen lämmönsäätöjärjestelmä (ATCS), jonka tarkoituksena on alentaa liian korkeaa lämpötilaa aluksen sisällä ja ylläpitää kosteustasoa.

2.4 Selittäkää, miten kuuleirinne tarjoaa astronauteille:

Vesi
Ruoka
Teho
Ilma

Asuinympäristömme rakentamisen alussa tuomme vettä Maasta. Kuuleirin pystyttämisen jälkeen saamme kuitenkin vettä Kuun jäästä, joka sijaitsee etelänavalla, lähellä sijaintipaikkaamme. Kärryt louhivat vettä Shackletonin kraatterin pohjasta. Sitten varastoimme tämän veden ja suodatamme sen vedenpuhdistimen läpi, mukaan lukien astronauttien jäteliemet, ja luomme näin suljetun vesikiertojärjestelmän.

Ensimmäisessä vaiheessa kuljetamme elintarvikkeita Maasta SpaceX Dragon -aluksen avulla, joka liitetään Gatewayyn. Sieltä kaupallinen kuun laskeutuja tuo ruoan tukikohtaamme. Seuraavassa vaiheessa kasvatamme kasveja kasvihuoneessamme (joka sijaitsee 3. kerroksessa). Kasvit kasvatetaan vesiviljelyssä, sillä se kuluttaa vähemmän vettä kuin perinteiset multapohjaiset järjestelmät, eivätkä ne tarvitse multaa.

Virta saadaan aurinkopaneeleista. Koska sijaintimme on lähellä Shackletonin kraatteria, saamme jatkuvasti auringonvaloa. Aurinkopaneelit sijoitetaan 360° pyöriville jalustoille, jotta voimme maksimoida tuottamamme energiamäärän. Lisäksi varastoimme sähköä suurikapasiteettisiin akkuihin varalähteeksi mahdollisten katkosten ajaksi. Harkitsemme myös lämpösähköisen generaattorin käyttöä, joka voisi muuntaa Kuun suuret lämpötilaerot suoraan sähköenergiaksi Seebeck-ilmiöksi kutsutun ilmiön avulla.

Alkuvaiheessa tuomme paineilmaa Maasta. Kun elinympäristön rakentaminen on saatu valmiiksi, saamme happea kasvihuoneemme kasveista ja Kuun regoliitista. Metalleja muodostuu jätetuotteena. Vaihtoehtoisena lähteenä käytämme veden elektrolyysia.

2.5 Selitä, mikä olisi Kuuleirin tärkein tarkoitus.

Avaruustutkimus on välttämätöntä, koska se tarjoaa meille lisätietoa aurinkokuntamme historiasta ja myös maapallon geologisesta aineistosta. Kuuleirimme päätarkoituksena on tutkia Kuun laavaputkia, jotta voimme luoda tarkan kartan putkiverkostosta.

Kuun putket ovat tunneleita, jotka ovat syntyneet Kuuhun basalttisten laavavirtojen purkautuessa. Kun laavavirran pinta jäähtyy, se kovettuu, jolloin laava pääsee virtaamaan pinnan alla putken muotoisessa kanavassa. Kun laavavirta pysähtyy, se jättää jälkeensä onton tyhjiön, joka muodostaa Kuun laavaputken.

Kuuputket voisivat helpottaa Kuun tutkimista suojaamalla astronautteja kosmiselta säteilyltä, auringon säteilyltä ja törmäyksiltä, mutta myös äärimmäisiltä lämpötilaeroilta Kuun päivän ja yön välillä.

Tutkijat uskovat, että osa putkista voi olla toisiinsa liitettyjä ja muodostaa maanalaisen sokkelon, jossa on tärkeitä resursseja, kuten vettä jäässä.

Sen lisäksi, että Hora on tieteellinen kompleksi, se on myös turistiystävällinen kuun leiri, jonka ensimmäinen kerros on omistettu vierailijoille.

3.1 Kuvaa Moon Camp -astronauttimiehistön päivä Kuussa.

Tutkimusaikanaan Horan kuuleirillä jokaisen tutkijan on noudatettava hyvin laadittua aikataulua, jonka tarkoituksena on ylläpitää järjestystä avaruusleirillä.

Jokainen työntekijä nukkuu samassa kerroksessa kuin turistit (ensimmäisessä kerroksessa). Päivän alussa tiedemiesten on mentävä kahvilavyöhykkeelle, jossa heille tarjoillaan erikoisruokia. Avaruudessa terveys on erilaista. Astronautit kärsivät usein vitamiinipuutoksista auringonvalon ja painovoiman puutteen vuoksi. Päivittäisten aterioiden on tarkoitus sisältää runsaasti proteiineja, D-vitamiinia, K-vitamiinia ja C-vitamiinia. Näiden lisäksi pähkinöitä ja muita proteiinipitoisia syötäviä, jotka vanhenevat kovasti, tuodaan samassa sukkulassa turistien kanssa tukikohtaan. Myöhemmin he valmistautuvat ja menevät kolmanteen kerrokseen (laboratorioihin) ja alkavat tutkia näytteitä Kuun putkista löytyvistä materiaaleista ja yrittävät luoda tarkan kartan reitin, jota nämä sylinterit kulkevat Kuun alla.

Sillä välin kun tutkijat aloittavat työnsä, leirin muu henkilökunta huolehtii vierailijoista kiertämällä heitä leirillä ja kertomalla heille merkittävistä löydöistä.

Päivän toisen aterian jälkeen jokaisen tukikohdassa asuvan henkilön on mentävä kuntosalille ja treenattava lihaksiaan, jotta he voivat ehkäistä lihasten surkastumista, sillä eläminen paikoissa, joissa on vain vähän painovoimaa, voi vaikuttaa huonosti ihmiskehoon, mikä vaikuttaa lihaksistoon ja luustoon. Vapaa-ajan jälkeen, jolloin ihmiset kommunikoivat keskenään mielenterveytensä ylläpitämiseksi, tiedemiesten on tarkistettava tukikohta (eli heidän on tarkistettava, onko ilmakehän happipitoisuus riittävän korkea ja onko leirillä teknisiä ongelmia). Tämän jälkeen yhden tutkijan on mentävä Kuun pinnalle asti katsomaan, onko aurinkopaneeleihin liittyviä ongelmia, ja toisen tutkijan on tarkistettava manuaalisesti, ettei mönkijöissä ole ongelmia. Kun kaikki on varmistettu turvalliseksi, turistit kutsutaan leirin henkilökunnan opastuksella tutkimaan pieniä osia leirin lähellä sijaitsevista suojatuista kuun putkista.

Kaikkien näiden jälkeen tarjoillaan päivän viimeinen ateria. Ennen nukkumaanmenoa lääkärit tarkistavat astronautin terveydentilan elektrokardiografilla, verenpainemanseteilla ja sormenpäähän asennettavilla happisaturaatiomittareilla.

Muut hankkeet:

  Löytäjät

 

  Colégio Vasco da Gama
    Portugali
  Planeetan tutkimusmatkailijat

 

  郑州轻工业大学附属中学
    Kiina
  Tehtävä Eos

 

  Salesianos de Lisboa - Oficinas de São José
    Portugali
  Crescentin asema

 

  Tudor Vianu National Highschool of Computer (kansallinen tietotekniikkakoulu) Tiede
    Romania