Moon Camp Pioneers:ssä jokaisen tiimin tehtävänä on suunnitella 3D-suunnittelulla kokonainen kuun leiri valitsemallaan ohjelmistolla. Heidän on myös selitettävä, miten he käyttävät paikallisia resursseja, suojelevat astronautteja avaruuden vaaroilta ja kuvaavat kuuleirin asuin- ja työskentelytilat.
Toinen sija - Muut kuin ETA:n jäsenvaltiot
Özel Bahçeşehir Koleji Fen ve Teknoloji Lisesi Samsun-Turkki Turkki 14, 16, 17 6 / 3 Englanti
3D-suunnitteluohjelmisto: Fusion 360
Kuuleirimme on kokonaan tiimimme suunnittelema, ja se on sijoitettu Shackletonin ja Shoemakerin kraatterien väliin majoittamaan 4 astronauttia heidän tieteellisen tutkimuksensa aikana. Pääperustassa, jonka suunnittelussa kasvien lehdet ovat vaikuttaneet suuresti, on eri tarkoituksiin sopivia kerroksia, ja se koostuu kuudesta eri osasta. Ensimmäinen näistä osista sisältää astronauttien työskentelytilat, toinen sisältää elektrolyysi- ja vedenkäsittelyjärjestelmät, kolmannessa on astronauttien henkilökohtaiset tilat, neljäs sisältää astronauttien yhteiset tilat, viides sisältää materiaalihuoneen ja varaston, ja viimeinen on maatalousalue. Päätukikohdan lisäksi on autotalli ja observatorio, joiden muotoilu on saanut inspiraationsa vyötiäisten kuorista, kuumoduulista ja 3D-tulostuksen robottikäsivarsista. Tukikohtaan on sijoitettu erilaisia järjestelmiä tukikohdan tarpeiden, kuten veden ja hapen, tyydyttämiseksi tai jätehuollon järjestämiseksi. Tukikohtaan on luotu hybridiviestintäjärjestelmä viestinnän järjestämiseksi, tukikohtaan on sijoitettu aurinkopaneeleita ja eri alueita energian tuottamiseksi, ja astronauttien avuksi on suunniteltu kulkureita, jotka auttavat astronautteja heidän tehtäviensä aikana.
Aiomme ottaa suuren askeleen ihmiskunnan matkalla kuuhun suunnittelemallamme kuuleirillä. Toistaiseksi valmistunut kuutukikohta on tarkoitettu tieteelliseen tutkimukseen, mutta tätä voidaan muuttaa tulevaisuudessa. Tässä vaiheessa tuotetun tukikohtamme idea on kehitetty vain 4 astronauttia varten. Tämä suunnitelma sisältää laboratorioita ja resursseja, joissa astronautit voivat työskennellä astrofysiikan, kemian, biologian ja maatalouden parissa. Tukikohtamme modulaarisen rakenteen ansiosta suunnittelun laajentaminen ja sen käyttötarkoituksen säteen kasvattaminen on kuitenkin mahdollista. Tukikohdan laajentuessa myöhemmissä vaiheissa tukikohta voidaan avata kaupallisiin tarkoituksiin ja näyttää maailmalle, millaista elämä avaruudessa on. Vielä myöhemmissä vaiheissa tukikohtaamme voidaan laajentaa niin, että matkailuretket voivat olla mahdollisia.
Aiomme rakentaa kuuleirimme etelänavalle, tarkemmin sanottuna Shackletonin ja Shoemakerin kraatterien väliin. Pääsyy siihen, että päätimme sijoittaa tukikohtamme näiden kahden kraatterin väliin, on molempien kraatterien hyödyntäminen. Tutkimukset osoittavat, että Shoemaker-kraatteri sisältää valtavia jäätyneitä vesi-, vety- ja mineraalivaroja. Voimme siis käyttää jäätynyttä vettä juomavetenä, vetyä veden talteenottoon ja energiantuotantoon sekä mineraaleja tieteelliseen tutkimukseen. Toisaalta Shackleton-kraatterin lämpötila-arvot vaihtelevat vähemmän. Kraatteri saa auringonvaloa yhtäjaksoisesti lähes 2 kuukautta ja 90% vuorokaudesta, mikä tarkoittaa, että voimme säästää enemmän energiaa kuuleirillemme aurinkopaneelien avulla. Koska näiden kahden kraatterin välinen etäisyys on noin 60-65 km, niiden välillä on mahdollista matkustaa. On myös ennustettu, että valitun paikan sää on osittain parempi, mikä vähentää haitalliset olosuhteet minimiin.
Kuuleirimme rakentaminen käsittää kaksi erilaista tehtävää, jotka on nimetty A:ksi ja B:ksi. Tehtävä A suoritetaan itsenäisesti ilman astronauttien astumista kuuhun. Tätä vaihetta toteutetaan erityisesti suunnitelluilla kulkureilla ja 3D-tulostuksen robottikäsivarsilla, joissa käytetään Maasta peräisin olevia rakennusmateriaaleja, kuten betonia ja ETFE:tä. Ensin plantaasimönkijä tekee tukikohdalle sopivan maaperän ja kerää kuun maaperää. Seuraavaksi autonomiset kulkijat ja robottivarret aloittavat tukikohdan rakentamisen. Tukikohdan sisäkerros tehdään betonista, joka on muodostettu kuun maaperästä. Sen jälkeen keskikerros tehdään ETFE:stä, ja lopuksi ulkokerros tehdään kuun maaperästä, joka muutetaan 3D-tulostusta varten käyttökelpoiseen muotoon. Tukikohtamme ääriviivat viimeistellään sijoittamalla aurinkopaneelit katoille. Tukikohtamme yleinen muotoilu on saanut inspiraationsa lehdistä. Päämajan kolmikerroksinen rakenne saatiin niiden kerroksellisesta tekstuurista, kun taas tukikohdan käytävät jäljitettiin hermostoista. Lisäksi autotallimme ja observatoriomme muotoilu sai inspiraationsa vyötiäisten kyvystä suojata itseään kilvellään. Tämä muotoilu tarjosi myös kokoontaitettavan rakenteen, joka auttoi meitä tilan säästämisessä. Lisäksi tukikohdan suunnittelussa otettiin huomioon modulaarisuus ja pitkäikäisyys, minkä ansiosta voimme laajentaa tukikohtaamme aina halutessamme. Tehtävässä B astronautit laskeutuvat ja asettavat kaikki ominaisuudet käteen, mikä on elämän alku kuussa.
Kuuleirille sijoitetut astronautit joutuisivat alttiiksi ankaralle ympäristölle, joka voi uhata heidän terveyttään ja turvallisuuttaan. Yksi suurimmista haasteista on tarjota heille suojaa ja suojaa äärimmäistä kuun ympäristöä vastaan. Tämän saavuttamiseksi tiimimme on analysoinut ja tutkinut perusteellisesti ympäristökysymyksiä, joita kuuleirillä voidaan kohdata. Listasimme ensisijaisia tekijöitä, jotka olisi otettava huomioon, kuten lämpöeristys ja suoja meteoriiteilta ja säteilyltä. Tässä suunnassa etsimme ratkaisuja kuhunkin tunnistettuun ongelmaan ja sisällytimme nämä ratkaisut suunnitteluumme, nimenomaan tukikohtamme rakenteeseen. Kun tarkastellaan materiaalivalintaa yleisesti, haettiin neljää pääominaisuutta. Näiksi määriteltiin heijastavat materiaalit, jotka heijastavat auringonvaloa Kuun pinnalla ja suojaavat lämpötilaa, lämpöeristysmateriaalit, jotka estävät lämpöhäviöitä sisätiloissa, kestävät materiaalit, jotka muodostavat leirin ulommat kerrokset, ja kevyet materiaalit, jotka sijoitetaan perustuksen päälle helpottamaan tukikohdan asennusta. Päätimme, mitkä materiaalit sopisivat kuhunkin ominaisuuteen, tarkentamalla ja tutkimalla niitä tarkemmin. Päädyimme käyttämään kuun maaperää heijastavana materiaalina. Kun tämä kerros sijoitettiin tukikohdan uloimpaan osaan, tarjosimme myös lämpöeristyksen ja suojan meteoriiteilta. ETFE-materiaali (etyleenitetrafluorieteeni), joka muodostaa pohjan keskimmäisen kerroksen, lisää lujuutta ohuellakin ja kevyellä kerroksella sen korkean sulamislämpötilan ansiosta ja suosii meitä myös tämän materiaalin korkean energiasäteilyn kestävyyden, kierrätettävyyden ja pitkäikäisyyden ansiosta. Sisin betonikerros muodostaa perustan ensisijaisen radioaktiivisen eristyksen. Jopa 1 metrin kerros suojaa tukikohtaa gamma- ja röntgensäteilystä. Ilman- ja vedenpuhdistusjärjestelmämme takaavat myös astronauttien turvallisuuden tukikohdan sisällä.
Vesi: Vesi: Vesi on elintärkeää leirillä. Aluksi tarvittava määrä vettä tuodaan Maasta. Lisäksi rakennetaan vedenhallintajärjestelmä, joka kiertää jatkuvasti ympäri tukikohtaa. Tämä järjestelmä puhdistaa virtsan, hien, kosteuden jne. Puhdistuksen avulla kierrätämme 90% vettä. Kuun vesijää on toinen vaihtoehto vesivaraksi. Vesijäätä viedään avaruusmönkijöiden mukana ja varastoidaan käytettäväksi aina tarvittaessa.
Ruoka: Aluksi astronautit syövät Maasta tuomiaan elintarvikkeita. Lisäksi tuoretta ruokaa tarjotaan aeroponisen viljelymenetelmän avulla. Aeroponisella viljelyllä säästetään 95% vettä, ja kasvu on kolme kertaa nopeampaa kuin perinteisellä viljelyllä. Tavoitteena on luoda terveellinen ruokavalio astronauteille. Suunnittelimme kasvattavamme perunoita, pinaattia, papuja jne., joilla on korkea ravintoarvo ja joita on helppo kasvattaa.
Ilma: Kierrätysjärjestelmämme sisältää ilmanhallintajärjestelmän. Vedenhallintajärjestelmästä lähetetään tarvittava määrä vettä elektrolyysiä varten. Elektrolyysissä vety- ja happimolekyylit erotetaan toisistaan. Happea, josta on tullut hengityskelpoista, jaetaan ympäri tukikohtaamme. Jäljelle jäävä vety käytetään veden tuottamiseen Sabatier-järjestelmässämme. Kasvien fotosynteesikierto edistää myös ilmanhallintajärjestelmää.
Teho: Virta on elintärkeää tukikohdan jatkuvuuden varmistamiseksi. Suunnittelimme sijoittavamme N-Type IBC -aurinkopaneelit, joiden hyötysuhde on 23%, tukikohdan yläosaan. Lisäksi Shackletonin kraatteriin sijoitetaan keskittyneitä aurinkopaneeleita (CSP), jotka muuttavat auringonvalon lämmöksi ja varastoivat sen, koska tämä paikka on lähes aina alttiina auringonvalolle. Tämä järjestelmä edistää merkittävästi tukikohdan toimintaa, koska se on uusiutuva ja erittäin tehokas.
Jätehuolto on olennainen asia kuutukikohdassamme. Heti alusta alkaen hallintasuunnitelmamme on laadittu siten, että jätekulut minimoidaan noudattamalla nollajätteen politiikkaa. Toisaalta niin kauan kuin on olemassa erilaisia jätteitä, on tarpeen käyttää erilaisia menetelmiä kunkin roskan vähentämiseksi ja hävittämiseksi. Syntyvä orgaaninen jäte voidaan muuntaa lannoitteiksi. Näin saadaan lämpöä ja energiaa tukikohdan lämmitysjärjestelmään. Tuotettuja lannoitteita voidaan käyttää myös istutustutkimuksiin. Lisäksi hyödynnettävissä olevaa jätettä, kuten muovia, käytetään leirimme tarpeisiin toimittamalla siitä filamenttia 3D-tulostimiin. Toisaalta myös muuntamattomasta kiinteästä jätteestä voi tulla erilaisia käyttökohteita. Nämä jätteet lähetetään maapallon ilmakehään ja varmistetaan, että ne tuhoutuvat polttamalla.
Avaruusviestinnän eri vaatimusten, kuten luotettavuuden ja viiveen, täyttämiseksi päätimme luoda kuuleirillemme hybridiviestintärakenteen, jossa eri järjestelmät täyttävät nämä vaatimukset. Ensisijaisena menetelmänä käytetään radioviestintää, kuten aiemmissa kuutehtävissä. Koska se on nopeampi, voidaan käyttää laserviestintäjärjestelmää, kun tarvitaan välitöntä viestintää. Näitä järjestelmiä varten on oltava maa-asema Maassa ja lähetin ja antenni kuussa. Maa-asemien sijainnin olisi oltava lähellä päiväntasaajaa, jotta leiristä olisi jatkuva näkymä eteläiselle taivaalle. Lopuksi leirillä voi olla myös varajärjestelmä, joka tukee satelliittiviestintää, joka on turvallisin ja tutkituin menetelmä. Tarvittava satelliitti voidaan sijoittaa kuun kiertoradalle, ja näin voidaan ylläpitää myös muiden kuuleirien välistä viestintää.
Kuuleirimme tarjoaisi vertaansa vailla olevan mahdollisuuden tieteelliseen tutkimukseen ja ainutlaatuisen ympäristön, jossa voitaisiin tehdä tutkimusta useilla eri tieteenaloilla. Kuuleirillämme tehtäviin tutkimuksiin sisältyy varmasti myös kuun rakennetta ja ympäristöä koskeva sisältö. Tärkein tekijä tällaisissa tutkimuksissa voi olla kuun maaperä. Sanotaan, että kuun maaperää voidaan käyttää hapen ja polttoaineen tuotantoon. Tämä voi olla ala, jota leiriläisemme tutkivat. Tutkimalla Kuun pinnalta otettuja maa- ja kiviaineksia voidaan tutkia mineraaleja ja vastaavia aineita ja tutkia, mihin näitä materiaaleja voidaan käyttää. Aineiden lisäksi voidaan tutkia myös elämän jälkiä. Samalla astronautit voivat analysoida ja löytää lisää yksityiskohtia Kuun muodostumisesta. Lisäksi Kuun maaperässä voidaan tehdä istutustutkimuksia. Jatkossa voidaan tutkia erilaisten mikro-organismien käyttöä kuun maataloudessa tai tutkia erilaisia menetelmiä, joilla maanviljelystä kuun maaperässä ja kuun ympäristössä voidaan tehdä mahdollista. Samalla kun kaikki työskentelevät näillä aloilla, kuusta ja sen geologisista ominaispiirteistä voidaan tehdä tuore ja kehittynyt kartoitus. Lopuksi voidaan myös tehdä tutkimuksia tukikohdassa olevien astronauttien psykologiasta. Näiden henkilöiden, jotka elävät eristyksissä erilaisessa ympäristössä pitkän aikaa, psykologisia muutoksia ja kehitystä voidaan seurata kommunikoimalla maailman kanssa. Samalla astronauteille voidaan tarjota mahdollisuus pitää päiväkirjaa tai vlogia avaruudessa ollessaan tämän työn tueksi, jolloin luodaan resurssi siitä, millaista elämä avaruudessa on.
Kuuleirillä astronautit joutuvat tuntemattomaan ympäristöön eristyksissä ja katsovat samalla, kuinka heidän koko elämänsä viettänyt planeetta kutistuu pieneksi sinivihreäksi palloksi. On tosiasia, että näillä valtavilla muutoksilla astronauttien elämässä voi ajan myötä olla sekä fyysisiä että henkisiä vaikutuksia heihin. Siksi astronauttien on osallistuttava koulutusohjelmaan varmistaakseen, että he ovat täysin valmistautuneita selviytymään kuussa asumisen ja työskentelyn fyysisistä ja henkisistä haasteista. Ryhmämme valmisteli astronauteille ohjelmakokeilun, jonka läpivieminen kestää noin kolme vuotta. Ensimmäisessä vaiheessa astronautit saavat vuoden ajan yleistä koulutusta elämästä avaruudessa. Myöhemmissä vaiheissa kukin astronautti saa yksityiskohtaista koulutusta omasta erikoisalastaan. Koulutuksen ensimmäisessä vaiheessa on kaksi merkittävää osa-aluetta: mielenterveys ja fyysinen suorituskyky. Fyysisen koulutuksen avulla astronautit perehdytetään kuun ankariin olosuhteisiin, kuten siihen, miten sopeutua liikkumiseen tai vähentää lihaskatoa matalan painovoiman olosuhteissa. Toisaalta kaikkien astronauttien on saatava peruskoulutusta tukikohdassa ja muissa avaruusaluksissa käytettävien järjestelmien käsittelystä ja samalla koulutusta toimimisesta mahdollisissa toimintahäiriöissä. Kaikkien astronauttien tulisi myös tuntea ensiapu ja lääketieteelliset perustiedot. Psyykkisen koulutuksen avulla astronautit oppivat käsittelemään eristyneisyyttä samalla kun he oppivat tiimityöskentelyä ja parantavat kommunikointitaitojaan ja ongelmanratkaisukykyään, koska heillä on leirillä useita ihmisiä elämässään. Kun astronautit ovat oppineet tarvittavat taidot, he saavat koulutusta omista erikoisaloistaan, kuten biotekniikasta, kemiallisesta tekniikasta tai lentotekniikasta, ja siitä, miten he voivat käyttää niitä kuussa. Astronauttien koulutus ei lopu, kun he laskeutuvat kuuhun, vaan se jatkuu yhteydenpidon avulla, jota tarjotaan maan asiantuntijoille, kuten psykiatreille.
Matkamme avaruudessa alkaa avaruusaluksella, joka koostuu komento-, huolto- ja kuunmoduuliosista. Komentomoduuli on keskeinen osa, jossa astronautit ohjaavat avaruusalusta. Huoltomoduulissa säilytetään moottori, polttoaine ja kaikki kuussa käytettävät laitteet. Kuumoduulia käytetään laskeutumiseen ja nousuun Kuuhun. Kun tarkastellaan leirimme ajoneuvoja, siellä on tutkimusmönkijä, rakentajamönkijä ja keräilijämönkijä. Tutkimusroveri, jossa on varasto, on tarkoitettu astronauttien käyttöön, kun he matkustavat ja tutkivat kuussa. Builder Roverissa on maansiirtäjä ja kaivinkoneen osat, jotka keräävät itsenäisesti kuun maaperää samalla kun tasoittavat maata tukikohtaa varten ja rakentavat sitä. Kerääjä-mönkijä kerää pääasiassa kuun vettä, jäätä ja muita näytteitä kuun ympäriltä. Mukana on myös lennokki, joka on suunniteltu tutkimaan kuuta toisesta näkökulmasta.
English 
Chinese 
Czech 
Danish 
Estonian 
Finnish 
French 
German 
Greek 
Hungarian 
Italian 
Latvian 
Lithuanian 
Dutch 
Norwegian 
Polish 
Portuguese (Portugal, AO90) 
Romanian 
Slovak 
Slovenian 
Spanish 
Swedish 