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: Terra nova

Bertrand Russell College  Krommenie    Alankomaat 17, 16   4 / 3


3D-projektin ulkoinen katseluohjelma

Hankkeen kuvaus

Tutkimusten mukaan maapallo on vahingoittunut kasvihuoneilmiön voimistumisen vuoksi, millä voi olla vaarallisia seurauksia ihmisille. Siksi on tärkeää tutkia vaihtoehtoja, ja yksi niistä on ihmisen läsnäolon laajentaminen aurinkokunnassa. Astronautit tekevät useita kokeita selvittääkseen, onko ihmisten mahdollista elää kuussa pitkiä aikoja. Moon camp:ssä voi olla kahdeksan astronauttia ja kolme sikaa lapsineen projektimme aikana. Suoritettavat kokeet ovat: Miten kuussa voidaan valmistaa polttoainetta? Miten Kuuhun voidaan tehdä omavarainen asuinympäristö? Ja miten kuussa asuminen vaikuttaa fyysiseen kasvuun? Näiden kokeiden avulla voidaan selvittää, onko ihmisen mahdollista asua kuussa. Tätä tukikohtaa on myös mahdollista käyttää etuvartioasemana laajemman maailmankaikkeuden tutkimiseen, mutta se ei ole kuitenkaan päätavoitteemme tämän tukikohdan osalta.

2.1 Minne haluat rakentaa Moon Campin?

Tukikohta rakennetaan Kuun etelänavan kraatteriin. Kuun etelänavalla on useita kraattereita, joita voimme käyttää hyödyksemme. Nämä kraatterit voivat suojata kuun säteilyltä. Kuun etelänavalla on myös runsaasti hyödynnettäviä luonnonvaroja. Yksi näistä luonnonvaroista on kuun jää, jota voidaan käyttää astronauttien vedenlähteenä. Lisäksi se sisältää fossiilista vetyä, jota voidaan käyttää kasveidemme lisäksi hengitysilmaan, mutta mikä tärkeintä, sitä voidaan käyttää polttoaineena. Kuun etelänavalla on myös jatkuvaa auringonvaloa, jota voidaan käyttää tukikohtamme vihreänä energiana. Kuun etelänavan viimeinen tärkeä osatekijä on se, että siellä on laajamittainen titaanin, alumiinin, magnesiumin ja muiden mineraalien esiintyminen, joita voidaan käyttää tukikohdan rakentamiseen.

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

Viikkoa ennen kuin astronautit lähtevät Kuuleirille, lähetämme rinkan, jossa on kaikki Kuuleirin materiaalit. Meidän Moon camp on rakennettu alumiinista ja muovista. Kuuleirillämme on ainutlaatuinen muoto. Maasta seinät nousevat ensin 2 metriä suoraan ylöspäin, näiden 2 metrin jälkeen seinät alkavat taipua pallon muotoisiksi. Pallomainen muoto on lujuus painetta vastaan. Meillä on useita huoneita: makuuhuoneet, laboratorio, kasvikammio, olohuone, sikala ja kuntosali. Kasvikammio on maan alla, kuussa, jotta kasvit eivät saa minkäänlaista säteilyä, sikolätissä on sama tarina. Kaikki on yhdistetty käytävillä. Kaikki seinät ovat alumiinia, ja ne ovat 40 cm paksut. Alumiiniseinien ympärillä on muovikerros, joka suojaa ylimääräisesti säteilyltä.

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

Suurimmat vaarat astronautille kuussa ovat säteily, alhainen painovoima ja regoliitti. Kuuleiri on rakennettu alumiinista ja muovista, jotka molemmat suojaavat säteilyltä, ja astronautit istuvat kauempana kraatterissa, joka myös suojaa säteilyltä. Astronautteihin osuva säteily ei ole tappavaa. Vähäinen painovoima on aina läsnä kuussa, mutta astronauteilla on harjoitusohjelma, jolla varmistetaan, että heidän lihaksensa pysyvät kunnossa ja että heidän luuntiheytensä vähenee mahdollisimman vähän. Regoliitti on ongelma, kun astronautit pääsevät tukikohdan ulkopuolelle, ja kun astronautit astuvat kuuleiriin, heidän on mentävä dekompressiokammioon, joka puhaltaa kuupölyn pois astronauttien puvuista varmistaakseen, ettei kuupölyä pääse tukikohtaan.

2.4 Selittäkää, miten kuuleirinne tarjoaa astronauteille:

Vesi
Ruoka
Teho
Ilma

Vesi on erittäin tärkeää astronauttien selviytymisen kannalta. Astronautit voivat poistaa kuun jäätä kraattereista. Astronautit voivat katsoa Maan ilmakehän läpi SOFIA-kaukoputkella, jolloin he voivat nähdä kuvioita mitatusta valospektristä. On selvitettävä, mikä kuvio on voinut johtua pelkästään vedestä, ja näissä kohdissa he löytävät vesijäätä. Tämä vesijää voidaan kerätä ja tuoda takaisin tukikohtaan. Tukikohdassa astronautit voivat lämmittää ja puhdistaa veden niin, että se on juomakelpoista. Aikuinen ihminen imee itseensä yhtä paljon vettä kuin se erittää. Erittyvä vesi voidaan kerätä ja puhdistaa niin, että vettä ei menetetä ja saadaan aikaan veden kiertokulku.

Tärkein ravinnonlähde ovat kasvit. Tukikohdassa on suuri kasvihuone, jossa kasvatetaan salaattia ja pinaattia. Nämä kasvit kasvavat LED-valaistussa suljetussa kasvihuoneessa. Astronautit tuovat mukanaan myös kolme possua kokeiltavaksi, mutta myös ne saatetaan syödä jälkeläistensä tavoin. Maasta tulevan ruoan varalle on myös vararavintola. Kuuhun viedään kananmunia, pähkinöitä, palkokasveja, maapähkinöitä, hopeaorasta riisiä, kananmunia ja kookospähkinöitä. Kaikki imuroidaan, jotta ruoka on hyvässä kunnossa, jos se pitää syödä. Vitamiineja, joita heiltä puuttuu, otamme mukaan vitamiinipillereitä. Maasta tuomamme ruoka on vaihtoehto, jonka valitsemme varmistaaksemme, että astronautit pysyvät terveinä, mutta pääasiallinen ruoka valmistetaan tukikohdassa.

Kuussa on tiettyjä paikkoja, joissa on jatkuvasti auringonvaloa, esimerkiksi Shackletonin kraatterin reunalla. Sijoitamme sinne aurinkopaneeleita, jotka tuottavat vihreää energiaa kuutukikohdallemme. Aurinkopaneelit liitetään kuutukikohtaan johtojen avulla, ja niiden kautta tuotettu energia tulee tukikohtaan. Aurinkoenergiaa voidaan varastoida polttokennoihin, jotta energiaa olisi aina saatavilla, vaikka olisi esimerkiksi auringonpimennys. Astronautit voivat myös käyttää kuussa olevia helium-3-alkuaineita, joista saadaan tarvittaessa paljon energiaa.

Ennen kuin astronautit lähtevät Maasta, kuuleiri täytetään Maan ilmalla (79% N2, 21% O2 ja pieni osa muista alkuaineista). Meillä tulee olemaan suuri paikka kasveille. Näiden kasvien avulla voimme jäljitellä ilmankiertoa, jota käytämme myös Maassa, joka on 2 H2O -> 2 H2 + O2, C6H12O6 + 6 O2 -> 6 CO2 + 6 H2O ja kasvi käyttää 6 CO2 + 6 H2O:ta C6H12O6 + 6 O2:ksi. Tämä tunnetaan myös nimellä fotosynteesi. Astronauttien erittämä CO2 muuttuu fotosynteesin aikana O2:ksi. Astronautit seuraavat tarkasti O2-lukuja, ja jos he näkevät, että ne ovat liian alhaiset, voimme myös ottaa O2:ta veden elektrolyysistä.

2.5 Selitä, mikä olisi Kuuleirin tärkein tarkoitus.

Kuuleirin päätarkoitus on tieteellinen, sillä haluamme tutkia, onko pitkäaikainen elämä kuussa mahdollista. Kuuleirillä tehdään lähinnä kokeita. Haluamme myös tutkia aurinkokuntaa laajemmin tältä tukikohdalta käsin, mikä on myös tieteellistä tarkoitusta varten. Jos tulemme siihen tulokseen, että pitkäaikainen elämä kuussa on mahdollista tulevaisuudessa, kuutukikohtaa laajennetaan ja ensimmäiset ihmiset voivat alkaa asua kuussa, ja tästä eteenpäin tukikohtaa voidaan käyttää myös matkailutarkoituksiin, mutta se ei koskaan ole päätavoite.

3.1 Kuvaa Moon Camp -astronauttimiehistön päivä Kuussa.

Astronautit jaetaan kahteen 4 hengen ryhmään. Molemmat ryhmät nukkuvat eri aikaan, jotta useat ihmiset ovat aina hereillä, jotta kokeita voidaan seurata tarkasti. Ryhmä 1 nukkuu kello 22.00-6.00 ja ryhmä 2 kello 7.00-15.00, mikä tarkoittaa, että nämä kaksi ryhmää voivat syödä yhdessä vasta kello 7.00. Näin heillä on aikaa keskustella kokeista. Ryhmän 1 astronautit heräävät kello 6 aamulla, minkä jälkeen heillä on tunti aikaa valmistautua (hygienia) ja syödä aamiainen. Tämän jälkeen kaksi astronauttia ruokkii siat ja tyhjentää sikalan ja kaksi muuta kastelee, lannoittaa ja korjaa kasvit. Tämän jälkeen he harjoittelevat klo 08.30-09.30. Liikunnan jälkeen 2 astronauttia ottaa jäätä kraatterista ja sulattaa sen. Muut 2 puhdistavat sulan veden puhdistimen avulla. Sen jälkeen puhdistetaan myös virtsa ja jätevesi. Kello 12 astronautit pitävät tunnin lounastauon. Kello 14.00-15.00 he punnitsevat porsaat nähdäkseen niiden kasvun. Kello 15.00 astronautit aloittavat liikunnan vielä 1,5 tunnin ajan, jotta he täyttävät 2,5 tunnin liikuntamäärän päivässä. Kello 17.00 valmistetaan päivällinen, ja kaikki neljä voivat syödä. Illallisen jälkeen heillä on vapaa-aikaa, he voivat käydä suihkussa, pelata pelejä tai katsoa jotain hauskaa. Kello 22.00 he menevät nukkumaan. Ryhmä 2 nousee klo 15.00, puhdistautuu ja syö aamiaista. Klo 16.00 astronautit harjoittelevat tunnin ajan. Kello 17.00 2 neljästä astronautista muuntaa ryhmän 1 keräämän veden kuujään muodossa vedyksi ja hapeksi. Muut 2 muuttavat ammoniakin typeksi ja vedyksi. Tämä vety varastoidaan ja käytetään polttoaineen valmistukseen rakettia varten. Kello 21.00 astronautit syövät lounaan, minkä jälkeen he harjoittelevat vielä 2,5 tuntia kello 22.00-23.30. Kello 12 astronautit viettävät vielä tunnin muuntamalla vielä enemmän ammoniakkia typeksi, jotta voidaan valmistaa ilmaa. Kello 1.00 astronautit syövät päivällistä, ja sen jälkeen heillä on vapaa-aikaa, aivan kuten ryhmällä 1. He menevät nukkumaan klo 7.00.

Muut hankkeet:

  Lunastro 11

 

  Albert-Einstein-Gymnasium
    Saksa
  Yksinäinen rohkea

 

  郑州轻工业大学
    Kiina
  kuun edelläkävijä

 

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

 

  Zhengzhou University of Light Technology
    Kiina