vuorovaikutteinen kuva

Moon Camp Pioneers 2022 - 2023 Hankegalleria

 

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.

Andromeda

Colegiul Național "Mihai Eminescu" - koulu  Suceava-Suceava    Romania 16   2 / 0 Englanti
3D-suunnitteluohjelmisto: Fusion 360



1.1 - Hankkeen kuvaus

Tukikohdassamme on modulaarinen rakenne, joka voi tukea jopa kymmenen astronautin ryhmää, jonka päätarkoituksena on kerätä ja käsitellä kuupölyä hyödyllisten materiaalien kaivamiseksi, mutta toisena tarkoituksenamme olisi tarkkailla ja analysoida maailmankaikkeutta radioteleskoopeilla.

Ratkaisumme innovatiivinen rakenne mahdollistaa helpon laajentamisen, ja lisämoduuleja voidaan lisätä tarpeen mukaan suurempien tiimien tukemiseksi ja tuottavuuden lisäämiseksi. Modulaarinen rakenne mahdollistaa myös resurssien tehokkaan käytön, sillä jokainen moduuli on optimoitu tiettyjä toimintoja varten.

Kuupölyn talteenoton ja käsittelyn lisäksi tukikohdassamme on radioteleskooppi, jonka avulla voimme tarkkailla ja analysoida maailmankaikkeutta Kuusta käsin. Tämä tulee olemaan merkittävä läpimurto kosmoksen ymmärtämisessä, sillä Maan ilmakehän puuttuminen antaa havainnoillemme erinomaisen selkeyden ja tarkkuuden. Kuuasutuksemme on askel eteenpäin avaruustutkimuksessa, ja se avaa uusia mahdollisuuksia tieteellisiin löytöihin ja resurssien hyödyntämiseen. Tavoitteenamme on jatkaa ihmiskunnan tutkimusmatkailun ja tietämyksen rajojen pidentämistä, ja toivomme, että modulaarinen tukikohtamme on tärkeä osa tätä matkaa.

1.2 - Miksi haluat rakentaa Kuuleirin? Selitä kuuleirisi päätarkoitus (esimerkiksi tieteelliset, kaupalliset ja/tai matkailutarkoitukset).

Kuun tukikohdan ensisijaisena tavoitteena on mahdollistaa planeettojen välinen matkailu ja tutkimus. Kuu sisältää runsaasti luonnonvaroja, kuten vettä, jota voidaan käyttää polttoaineena ja elintoimintojen tukena, mikä auttaa meitä olemaan omavarainen.

Tukikohtamme keskittyy pääasiassa harvinaisten malmien ja kivien kaltaisten luonnonvarojen louhintaan, mutta myös Helium-3:n louhintaan, jota voitaisiin käyttää moniin eri tarkoituksiin maapallolla, kuten kryogeniikkaan, lääketieteelliseen kuvantamiseen ja ydinpolttoaineeseen.

Tekninen osa ratkaisuamme ovat kaivurobotit, jotka kaivavat ja keräävät kallionäytteitä. Meillä on myös ylimääräinen laivasto kuljetusrobotteja, jotka voivat kuljettaa nämä materiaalit käsittelylaitoksiin tai kuljettaa ne keskusvarastoon. Kun materiaalit on louhittu, meidän on viimeisessä vaiheessa käsiteltävä ne, jotta arvokkaat komponentit saadaan erotettua.

2.1 - Mihin haluat rakentaa kuutamoleirin? Selitä valintasi.

Päätimme rakentaa tukikohtamme Mare Nectarikseen, tarkemmin sanottuna Mare Nectariksen eteläiseen neljännekseen. Tämä alue todettiin sopivaksi paikaksi tukikohdallemme seuraavista syistä:

  1. Saavutettavuus: Mare Nectaris on suhteellisen tasainen, ja siellä on suhteellisen vähän kraattereita ja muita esteitä, joten sinne on helppo rakentaa tukikohta ja liikkua alueella. Se on myös paikka, jonne voisimme rakentaa maanalaisen kuutukikohdan seuraavissa vaiheissa luodaksemme ihmisen elinympäristön, joka on täysin suojassa Kuun vihamielisyyksiltä.
  2. Runsaasti resursseja: Mare Nectarisissa uskotaan olevan runsaasti mineraalivaroja, kuten helium-3:a, jota voitaisiin käyttää kaupallisiin tarkoituksiin, ja basalttia.
  3. Ympäristö: Mare Nectaris on paikka, jossa voimme aloittaa tehtävän, jos haluamme sen kehittyvän. Logistisesti sijainti mahdollistaa sen, että voimme helposti siirtyä Kuun eri alueille kaivauksia varten. Tästä syystä tehtävän teollinen potentiaali paranee..

2.2 - Miten aiot rakentaa kuuleirin? Pohtikaa, miten voitte hyödyntää Kuun luonnonvaroja ja mitä materiaaleja teidän pitäisi tuoda Maasta. Kuvaile tekniikoita, materiaaleja ja suunnitteluvalintojasi.

Valmistamme avaruusmoduulit Maassa, koska tukikohdan rakenne antaa meille tiettyä joustavuutta. Ensin tukikohtaan laskeutuu Orion-avaruusaluksen mukana useita robotteja, jotka poistavat regoliittia asutuksen rakentamista varten ja luovat näin parempaa vakautta. Tämän vaiheen päätyttyä tekniset moduulit (autotalli, laboratorio, varasto) ja keskusmoduuli saapuvat Mare Nectarisin logistiikkakeskuksen työmaalle. Seuraavassa vaiheessa tulevat kaksi muuta asumismoduulia ja 3D-tulostin, jolla tulostetaan tiloja yhdistävät kanavat.

Kun nämä kaksi vaihetta on saatu päätökseen , kuun pinnalle saapuu astronautit perustarpeiden (vesi, happi ja ruoka) kanssa. Heidän saapuessaan tehtävä alkaa, robotit alkavat kaivaa ja kaivamme esiin kaiken arvokkaan. Lisäksi aloitamme veden ja hapen tuotannon.

Ottaen huomioon Kuun ääriolosuhteet käytämme alumiinia pääasiallisena rakennusmateriaalina, koska siitä voidaan valmistaa korkealaatuisia metalliprofiileja/rakenteita/rakennusten kotelointijärjestelmiä ja koska sen alhainen tiheys tekee siitä yhden tehokkaimmista materiaaleista.

2.3 - Miten kuuleirinne suojaa ja tarjoaa astronauteille suojan Kuun ankaraa ympäristöä vastaan?

Kuun ympäristö on äärimmäisen ankara: lämpötila voi vaihdella -173 °C:sta 127 °C:een, ilmakehä puuttuu, säteily on voimakasta ja mikrometeoriitteja törmää usein. Siksi Kuuleirimme on suunniteltu suojaamaan astronautteja kuun ympäristön erityisolosuhteilta.

Yksi tapa suojella astronautteja on rakentaa elinympäristö, joka kestää äärimmäisiä lämpötiloja ja säteilyä. Asuinympäristö on tarkoitus rakentaa neljästä kerroksesta, jotka on jaettu seuraavassa järjestyksessä:

Pystysuora seinäosa : Ulkopuolella /Nikkeli/ Alumiini Shild/ Alumiinipolyimidi (H-kalvo) / Alumiinipolyimidi (Mylar) / Alumiini /Aerogel/ Vahvistettu hiili Carbon/ Sisällä .

Lisäksi astronauteille on tarjottava hengittävä ympäristö tukikohdan sisällä. Otamme happea kuun pölystä ja jaamme sitä pitkin asutusta aina kun sitä tarvitaan, ja tämän arvokkaan kaasun häviämisen välttämiseksi valvomme, onko jokin huone käytössä vai ei.

Kuuleirissä on lisäksi säteilysuoja, joka suojaa astronautteja Kuun korkealta säteilyltä. Käyttämiemme materiaalien lisäksi lisäämme myös viimeisen regoliittikerroksen päälle, jotta saamme lisää suojaa.

Vihamielisessä ympäristössä sijaitseva Kuuleirimme saavuttaa tarkoituksensa rakentamisensa, materiaaliensa jne. lisäksi radioteleskooppien avulla, jotka tarkkailevat maailmankaikkeutta.

3.1 - Miten kuuleirinne tarjoaa astronauteille kestävän pääsyn perustarpeisiin, kuten veteen, ruokaan, ilmaan ja sähköön?

Vesi

Saamme vettä etelänavan regoliitista, erityisesti Clavius-kraatterista, koska se on meitä lähimpänä oleva paikka, jossa on runsaasti vettä ja jossa on noin 0,34 litraa kuutiometriä kohti kuun pölyä. Kuljetamme sen siirtokuntaan, jossa se käsitellään ja jaetaan astronauteille.

Ruoka

Elintarvikkeet tuodaan Maasta Kuun pinnalle Orion-avaruussukkulalla valmiiksi pakattuina elintarvikkeina, joilla on pitkä säilyvyysaika ja jotka soveltuvat hyvin avaruusmatkailuun. Tämäntyyppiset elintarvikkeet on suunniteltu kestämään avaruusmatkailun vaativia olosuhteita, kuten äärimmäisiä lämpötiloja ja paineenvaihteluita. Elintarvikkeiden turvallisuuden ja laadun varmistamiseksi ne voitaisiin pakata erityisiin säiliöihin, jotka on suunniteltu pitämään lämpötila vakaana ja suojaamaan sisältöä saastumiselta.

Teho

Toimitamme sähköä tukikohtaamme pyöreän aurinkopuiston avulla, joka varastoi kerätyn energian akkujärjestelmään, jota käytetään öisin tai hätätilanteessa. Koska Kuussa ei ole ilmakehää, auringon säteily saadaan talteen paljon tehokkaammin kuin Maassa, mikä voi antaa meille suhteellista energiaetua. Kokoonpanon suojauksen osalta paneelit päällystetään teräsoksideilla, jotka antavat lisäkestävyyttä mikroiskuja vastaan.

Ilma

Aiomme ottaa happea regoliitista, koska se sisältää noin 45% O2. Louhintaprosessissa käytämme sabatööriä ja elektrolyysiprosessia, jotta saamme resurssin laboratorioon, josta se jaetaan kaikkialle asutukseen tiettyinä kellonaikoina kaasuvuotojen välttämiseksi.

3.2 - Miten Kuuleirinne käsittelee astronauttien Kuussa tuottamat jätteet?

Koska tiedämme, miten tärkeitä elämää ylläpitävät järjestelmät ovat avaruudessa, meidän on kierrätettävä elintärkeitä resursseja mahdollisimman tehokkaasti. Ensinnäkin aiomme kierrättää keittiö- ja kylpyhuonetilojen vesijätteet ja tislata ne ennen niiden jakelua astronauteille. Veden säästämiseksi aiomme myös kierrättää virtsan, koska sen vesipitoisuus on korkea. Toinen resurssi, jota kierrätämme, on happi. Jakelemme sitä putkien kautta, ja aiomme seurata, onko huone käytössä vai ei, jotta kaasua voidaan toimittaa ja välttää hävikki.

3.3 - Miten kuuleirinne pitää yhteyttä Maahan ja muihin kuutukikohtiin?

Satelliitit ja antennit ovat tärkeä osa kuutukikohdan ja Maan välistä viestintää. Käyttämällä kuun kiertoradalla olevia satelliitteja ja muutamia S-kaistan antenneja voimme luoda luotettavan viestintäverkon, joka mahdollistaa lähes reaaliaikaisen tiedonsiirron, puheviestinnän ja videoneuvottelut.

Jotta viestintäjärjestelmä toimisi tehokkaasti, rakennamme ja ylläpidämme niitä huolellisesti. Tähän sisältyy sopivien maa-asemien valinta, luotettavien viestintäprotokollien kehittäminen ja vankan virtalähteen luominen. Lisäksi satelliittiverkon on kestettävä avaruuden ankarat olosuhteet ja pystyttävä toimimaan ilman merkittäviä huoltotoimenpiteitä pitkiä aikoja.

Kaiken kaikkiaan satelliittien ja antennien käyttö on tärkeää kuutukikohdallemme, jotta se olisi kestävä ja menestyksekäs kuutukikohta, ja meidän on investoitava tämän tekniikan kehittämiseen ja ylläpitoon varmistaaksemme sen pitkän aikavälin elinkelpoisuuden.

4.1 - Mihin tieteelliseen aiheeseen (aiheisiin) keskittyisi tutkimus Kuuleirilläsi? Selitä, mitä kokeita aiot tehdä Kuussa (esimerkiksi geologian, matalan painovoiman ympäristön, biologian, teknologian, robotiikan, tähtitieteen jne. aiheista).

Toiminta-ajatuksemme mukaan päätavoitteemme asutuksen perustamiseksi Kuuhun on hyödyntää sen arvokkaita luonnonvaroja, kuten helium-3:a ja harvinaisia maametalleja. Helium-3 on isotooppi, jolla on erilaisia sovelluksia ydinfuusiossa, lääketieteessä ja kryogeniikassa. Harvinaiset maametallit taas ovat olennaisia komponentteja huipputeknologian laitteissa, kuten digitaalikameroissa, älypuhelimissa ja tietokonenäytöissä. Nämä luonnonvarat voidaan louhia Kuun regoliitista ja kuljettaa Maahan myytäväksi.

Resurssien hyödyntämisen lisäksi Moon camp toimii myös tähtitieteen tukikohtana. Saasteettomuuden ja ilmakehän puuttumisen vuoksi Kuu tarjoaa ainutlaatuisen mahdollisuuden tutkia maailmankaikkeutta jättimäisten radioteleskooppien avulla. Ryhmäämme kuuluu astrofyysikko, joka valvoo radioteleskooppia ja lähettää havaintojaan takaisin Maahan.

Lisäksi Kuun mikrogravitaatioympäristö tarjoaa ainutlaatuisen mahdollisuuden tutkia alhaisen painovoiman pitkäaikaisia vaikutuksia ihmiskehoon. Tutkimalla alhaisen painovoiman vaikutusta ihmiskehoon toivomme oppivamme, miten elämää voidaan hallita tällaisessa vihamielisessä ympäristössä.

Tavoitteidemme saavuttamiseksi tarvitsemme korkeasti koulutetun ja erikoistuneen tutkijoiden ja insinöörien ryhmän. Ryhmä työskentelee yhdessä luodakseen Kuuhun omavaraisen asutuksen, joka voi ylläpitää ihmiselämää pitkiä aikoja. Tämä edellyttää huolellista suunnittelua ja innovatiivisten teknologioiden kehittämistä, jotta voimme varmistaa, että ryhmämme voi selviytyä ja menestyä Kuussa.

Yhteenvetona voidaan todeta, että kuun asuttamisella on useita tarkoituksia. Ensisijainen tavoitteemme on louhia Kuun luonnonvaroja, kuten helium-3:a ja harvinaisia maametalleja, joilla on merkittäviä kaupallisia ja teollisia sovelluksia.

Lisäksi käytämme Kuuta tähtitieteellisen tutkimuksen tukikohtana ja hyödynnämme sen koskematonta ympäristöä tutkiaksemme maailmankaikkeutta ennennäkemättömän yksityiskohtaisesti. Lopuksi tutkimme alhaisen painovoiman pitkäaikaisia vaikutuksia ihmiskehoon, mikä on ratkaisevan tärkeää valmistauduttaessa tulevaan avaruustutkimukseen ja -siirtolaisuuteen. Viime kädessä Kuuhun suuntautuva tehtävämme on tärkeä askel kohti avaruuden resurssien tutkimusta ja hyödyntämistä, mikä on välttämätöntä ihmiskunnan jatkuvalle edistykselle ja kehittymiselle.

5.1 - Mitä sisältyisi astronauttien koulutusohjelmaan, joka auttaisi astronautteja valmistautumaan Kuun matkaan?

Kuu-lentoa varten laadittavassa koulutusohjelmassa astronautit on valmisteltava niihin ainutlaatuisiin haasteisiin ja olosuhteisiin, joita he kohtaavat tehtävänsä aikana. Seuraavassa on joitakin osatekijöitä, jotka voitaisiin sisällyttää astronauttien koulutusohjelmaan Kuu-lentoamme varten:
Fyysinen kunto: Astronauttien on ylläpidettävä erinomaista fyysistä terveyttä ja kestävyyttä suoriutuakseen tehtävistään avaruudessa. Heidän terveytensä ylläpitäminen edellyttää tiukkaa liikuntaohjelmaa, joka sisältää fyysisiä harjoituksia.
Ympäristökoulutus: Astronautit altistuvat Kuun ainutlaatuisille ympäristötekijöille, kuten äärimmäisille lämpötilavaihteluille, alhaiselle painovoimalle ja ilmanpaineen puutteelle.
Robotiikkakoulutus: Robottien käyttö on olennaisen tärkeää Kuun tehtävän onnistumisen kannalta. Astronautit on koulutettava käyttämään, huoltamaan ja korjaamaan robottijärjestelmiä luonnonvarojen louhintaa, kuljetusta ja käsittelyä varten.
Hätätilannemenettelyt: Hätätilanteita varten astronautit on koulutettava hätämenettelyihin, kuten reagoimiseen laitevikoihin, lääketieteellisiin hätätilanteisiin, evakuointisääntöihin ja manuaalisiin huoltomenetelmiin äärimmäisissä olosuhteissa täydellisen vian sattuessa.
Psykologinen koulutus: Astronautit viettävät pitkiä aikoja suljetussa ja eristetyssä ympäristössä lähes kuuden kuukauden ajan, mikä voi aiheuttaa psykologista stressiä. Astronauttien henkisen ja emotionaalisen terveyden ylläpitämiseksi tarvitaan koulutusta stressinhallintamenetelmistä, tiimityöskentelystä ja viestintätaidoista.

5.2 - Mitä avaruusaluksia tuleva Kuu-lento tarvitsee? Kuvaile Moon camp:stäsi löytyviä kulkuneuvoja ja pohdi, miten aiot matkustaa Maahan ja Maasta ja tutkia uusia kohteita Kuun pinnalla.

Avaruusalukset, joita käytetään Kuu-operaatiossamme, ovat kulkureita ja robotteja, mutta myös Orion-avaruussukkula, jolla aiomme kuljettaa rahtia asutuksen rakentamiseksi ja astronauttien tuomiseksi. Mönkijälaivueeseen kuuluu:

Lastimönkijä, joka kuljettaa regoliittia laboratorioon tai lastia avaruussukkulasta.
Miehistömatkaaja, johon mahtuu jopa kaksi astronauttia.Se voi matkustaa pitkiä matkoja, koska se on varustettu aurinkopaneeleilla ja akuilla sekä perustason elintoiminnoilla.
Kaivosmönkijä regoliittia varten
Huoltorobotti liikkujien tai laitosten korjauksia varten.