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: Moonoids

Tudor Vianu National High School of Computer Science (kansallinen tietotekniikan lukio)  Bukarest    Romania 16, 17   6 / 3


3D-projektin ulkoinen katseluohjelma

Hankkeen kuvaus

Suunnittelimme kuuleirin neljälle tai kuudelle ihmiselle, jotta voimme tutkia Kuuta ja valmistautua tuleviin avaruuslentoihin. Tarkoituksemme on luoda turvallinen ympäristö, jotta astronauttimme voivat tehdä tutkimusta ilman, että heidän tarvitsee palata Maahan. Tukikohdassamme on kolme pääyksikköä, jotka on yhdistetty toisiinsa ilmatiiviisti suljettujen tunnelien kautta ja joita voidaan tarvittaessa laajentaa. Toivomme myös pystyvämme lähettämään helium-3:a takaisin Maahan, mikä voisi tuottaa turvallisempaa ydinenergiaa ilman radioaktiivista jätettä.

2.1 Minne haluat rakentaa Moon Campin?

Haluamme sijoittaa kuuleirimme lähelle Shackletonin kraatteria etelänavalla. Euroopan avaruusjärjestön SMART-1-satelliitin tietojen alustava analyysi on osoittanut, että Shackletonin kraatterin lounaispuolella sijaitsevan kukkulan huippu on jatkuvasti valaistu Kuun eteläkesän aikana. Koska kukkulalla on kesän aikana jatkuvasti aurinkoenergiaa, energialähteeseen liittyvä ongelma ratkeaa. Auringonvalo on tärkeä tekijä lämpötilan muutoksissa. Päivän ja yön välillä lämpötila voi muuttua noin 300 celsiusasteen verran. Jos siis pintaa valaistaan jatkuvasti, lämpötila ei vaihtele niin paljon. Etelänavan lähellä on myös suurimmat jääesiintymät, joita aiomme käyttää hapen ja vedyn saamiseksi hydrolyysin avulla ja juomakelpoisen veden saamiseksi, Shackletonin kraatterissa sanotaan olevan vesiesiintymiä, joten astronauttien ei tarvitsisi matkustaa kauas, mikä säästäisi resursseja.

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

Tuomme perusmateriaalit Maasta. Maassa suunnitellut robotit aloittavat ensin ilmalukkojen ja pääyksiköiden rakentamisen. Lämpötila, paine ja säteily ovat muuttujia, jotka poikkeavat suuresti Maan muuttujista. Koska astronautit pysyvät Kuuleirissä, lämpötilan on pysyttävä vakiona. Yksi parhaista materiaaleista lämpöeristykseen (eristykseen?) on aerogeeli. Se on kiinteä aine, jonka tiheys on erittäin pieni ja joka on siksi erittäin kevyt. Kevlar painaa vähän ja on erittäin kovaa. Äärimmäisissä lämpötiloissa kevlar ei muuta rakennettaan tai muotoaan. Koska Kuuleirissä tarvitaan ikkunoita, jotta astronautit näkevät ulos, aiomme käyttää lämpölasia. Lämpölasi suojaa astronautteja äärimmäisiltä lämpötiloilta ja avaruuden paineilta. Tuolien ja pöytien kaltaisten esineiden ja ylimääräisten osien valmistukseen käytämme 3D-tulostinta.

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

Aiomme suojella kuuleiriämme rakentamalla kolme ilmalukkoa, yksi jokaiseen tärkeään yksikköön, jotta jos yksi yksiköistä menetetään, kaksi muuta pysyvät ehjinä ja astronauttimme ovat suojassa asumiskelpoiselta ilmakehältä. Aerogeelin ja lämpölasin avulla varmistamme lämpötilan ja happipitoisuuden vakauden. Säteily on yksi suurimmista ongelmista, ja aiomme peittää kuuleirimme kuun kivikerroksella, mikä on paras ratkaisu, koska se ei vaadi materiaalien tuomista Maasta. Elämää ylläpitävät järjestelmämme ja ylimääräinen huone, jossa on kaikki tarpeellinen, rakennetaan maan alle, ja niihin on pääsy kaikista kolmesta yksiköstä, jotta ne ovat paremmin suojattuja ja niitä voidaan käyttää varajärjestelmänä onnettomuuden sattuessa. Painovoima aiheuttaa lihasten ja luiden surkastumista, joten astronautit harjoittelevat päivittäin, jotta he säilyttävät fyysisen muotonsa.

2.4 Selittäkää, miten kuuleirinne tarjoaa astronauteille:

Vesi
Ruoka
Teho
Ilma

Aiomme saada juomakelpoista vettä sulattamalla jäätä. Astronautit saisivat sitä etelänavan ympärillä olevista jääesiintymistä. Käytämme suodatusjärjestelmää, joka perustuu regoliitista saatavaan metallirautaan ja sulan suolan elektrolyysiin, josta saisimme myös kalsium- ja magnesiumioneja. Käytämme kuunmönkijäämön, jolla menemme kraattereihin ja haemme jäätä. Rakennamme kraatterien reunoille peilejä, jotka ohjaavat auringonvalon Roverin aurinkopaneeleihin, jotta meidän ei tarvitse ladata sitä leiristä käsin.

Aluksi niiden ruokavalio koostui nopeasti kasvavista kasveista (levistä) ja Maasta tuoduista ravintopatukoista. Parsakaali on tärkein raudan ja C-vitamiinin lähteemme, soijasta saadaan proteiinia, magnesiumia ja D-vitamiinia. Ne saavat A-vitamiinia ja hiilihydraatteja bataatista, sinkkiä ja kalsiumia linsseistä ja K-vitamiinia edamamesta. Taatelit ovat hyvä sokerin lähde. Astronautit saavat ateriasuunnitelmat, jotka täyttävät heidän kaloritarpeensa. Kasvit kasvavat agarissa, koska se on hygieenisempi väliaine, sitä on helpompi työstää ja siihen voidaan lisätä ravinteita ja vitamiineja tarkat määrät.

Pääasiallinen voimanlähteemme on aurinkoenergia, joka tuotetaan jatkuvalla auringonvalolla. Aurinkopaneeleista saadaan virtaa koko Kuuleiriin, ja ylimääräinen energia varastoidaan lyijyakkuihin. Nämä akut antavat tukikohdalle virtaa yöllä. Yöllä käytämme vetygeneraattoria saadaksemme mahdollisimman paljon tehoa. Paras tapa saada erittäin puhdasta vetykaasua on vesielektrolyysi. Toinen vaihtoehtoinen ratkaisu on fuusioreaktori, joka käyttää polttoaineena helium-3:a. Helium-3 on ydinenergian kannalta turvallisempi, koska se ei ole radioaktiivinen eikä tuota myrkyllisiä jätteitä.

Käytämme hydrolyysiä saadaksemme happea, mutta saadaksemme ilmaa, jossa on suositeltu happipitoisuus 20% ja typpipitoisuus 78%, meidän on käytävä läpi useampia vaiheita. Aluksi tuomme typpeä Maasta kaasusäiliöissä, mutta myöhemmin ajattelemme käyttää muita menetelmiä, kuten syntetisoimalla sitä ureasta. Jääesiintymät tulevat olemaan pääasiallinen hapenlähteemme, samoin kuin vety, jota voimme käyttää polttoaineena, mutta aiomme myös käyttää sulasuolaelektrolyysimenetelmää hapen poistamiseksi regoliitista.

2.5 Selitä, mikä olisi Kuuleirin tärkein tarkoitus.

Hankkeemme päätarkoitus tieteellisestä näkökulmasta on tutkia Kuuta ja tutkia mahdollisuutta asua pysyvästi Kuussa. Otamme huomioon tehokkuuden ja mahdollisuuden rakentaa tulevaisuudessa siirtokunta, joka myöhemmin laajenee muille planeetoille. Jos aiomme perustaa leirin Kuun pinnalle, teemme avaruusmatkailusta helpompaa ja halvempaa, koska Kuun painovoima on alhainen. Kaupallisessa mielessä tarkoituksemme on tuoda Helium-3 takaisin Maahan ja käyttää sitä ydinreaktoreissa vaihtoehtoisena energialähteenä. Voisimme myös luoda virtuaalisen "Kuuleirin", jotta kaikki Maan asukkaat voisivat nähdä, mitä astronautit tekevät ja miltä tukikohta näyttää. Maan asukkaat voivat oppia lisää kuun salaisuuksista ja olla ajan tasalla uusista löydöistä.

3.1 Kuvaa Moon Camp -astronauttimiehistön päivä Kuussa.

Miehistö nukkuu kahdessa vuorossa siten, että milloin tahansa vähintään kaksi miehistön jäsentä on hereillä. Herättyään astronautit käyvät suihkussa ja syövät aamiaisen aulassa. Sen jälkeen he harjoittelevat kaksi tuntia, ja meidän on varmistettava, että heidän käyttämänsä välineet soveltuvat Kuun alhaisempaan painovoimaan. Tutkimukset ovat osoittaneet, että astronautit menettävät lihasmassaansa jopa 20 prosenttia avaruuslentojen aikana.Heidän on jatkuvasti tarkistettava ilman happi- ja vetypitoisuudet sekä aurinkopaneelien ja akkujen eheys. Heillä on päivittäisiä tehtäviä, kuten vaurioituneiden esineiden korjaaminen korjaamossa, näytteiden analysointi laboratoriossa, sadonkorjuu ja kasvien hoito. Jos lämpötila sallii sen, osa jäsenistä lähtee tehtäviin ulos hakemaan tietoja tai näytteitä. He matkustavat kuunmönkijällä, joka ladataan tukikohdassa pidempiä matkoja varten, mutta se varustetaan myös omilla aurinkopaneeleilla. Astronauteilla on aikaa olla yhteydessä perheisiinsä ja ystäviinsä, heillä on psykologi ja he saavat myös uusia tehtäviä Maassa sijaitsevasta valvontakeskuksesta. Vaikka astronautit työskentelevät itsenäisen kuuleirin rakentamiseksi, he tarvitsevat edelleen tarvikkeita, jotka lähetetään Maasta. Astronautit voivat pyytää varaosia siltä varalta, että jokin menee rikki eikä sitä voida korvata, ja he saavat myös proteiini- ja vitamiinipatukoita. Kun leiri perustetaan Kuuhun, olisi alhaisemman painovoiman vuoksi paljon halvempaa varastoida tarvikkeita matkoja varten, jotka suuntautuvat kauemmas Maasta. Analysoimalla, miten tämä ensimmäinen Kuuleiri toimii ja kuinka paljon resursseja se tarvitsee, voimme laajentaa sitä ja jopa luoda Kuun tutkimuskeskuksen ja valvontakeskuksen tulevia avaruusmatkailutehtäviä varten.

Muut hankkeet:

  Copernicus550

 

  Technikum Łączności im. prof. dr inż. Janusza Groszkowskiego
    Puola
  Hanke "Aeneas"

 

  Lukio "P. Kr. Yavorov"
    Bulgaria
  AttoSystem

 

  Technikum Nr 1
    Puola
  Perez Mercader

 

  IES Juan Antonio Pérez Mercader
    Espanja