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.
Gymnázium Evolution Sázavská Praha 2-Hlavní město Praha Tšekin tasavalta 16, 17 3 / 0 Englanti
3D-suunnitteluohjelmisto: Fusion 360
https://drive.google.com/drive/folders/1vUiwM3kJ7bW8kuaKoh46p9cqz31TO9o0?usp=share_link
Tehtävämme nimi on Planetary Habitat and Astro-Scientific Exploration. Tämä on seuraava P.H.A.S.E. Kuun tutkimuksessa.
Tämän tehtävän tarkoituksena on saada aikaan jatkuva ihmisen läsnäolo kuussa ja toimia tukipisteenä tuleville kuututkimuslennoille. Tukikohdassamme hyödynnetään nykyaikaisen tekniikan ihmeellisyyksiä turvallisuustavoitteet mielessä pitäen. Se on suunniteltu täyttämään astronauttiemme kaikki elintärkeät tarpeet ja varmistamaan mukavuus heidän oleskelunsa aikana. Tämä asema perustuu muuhun kuun infrastruktuuriin, kuten ESAn Gatewayyn. Tämä operaatio toteutetaan myöhemmin Kuun laajentumisen aikataulussa, jotta voidaan varmistaa mahdollisimman suuri turvallisuus ja koko prosessin sujuvuus.
PHASE:ssa on 3 astronauttia. Se sijaitsee Kuun etelänavalla. Tämä paikka valittiin erityisesti sen ainutlaatuisten ominaisuuksien vuoksi. Asema koostuu 5 huoneesta: Laboratorio, makuuhuone, sosiaalihuone, kasvihuone ja painekammio. Huoneet ovat yhteydessä toisiinsa käytävien kautta, joissa on ylimääräistä säilytystilaa ja tärkeitä järjestelmiä, kuten MELiSSA-elinsaannin tukijärjestelmä. Alla on näkymä ylhäältä alaspäin:
PHASE-operaatioon kuuluu myös liikkuja, kaksi autonomista robottia, antenni ja yhteensä kaksikymmentä maanalaista aurinkopaneelia, jotka tuottavat sähköä.
Tämän aseman päätarkoitus on tieteellinen tutkimus. Tutkimuksessa keskityttäisiin kasvien tuotantoon ja kasvattamiseen kuussa ja niiden elinkelpoisuuden tutkimiseen kuun 1/6 painovoiman vallitessa. Toinen ehkä tärkeämpi osa tutkimusta olisi kuun veden kerääminen ja muuttaminen juomakelpoiseksi. Muuhun tutkimukseen kuuluisi myös kuun kivien syvällisempi tutkiminen ja niiden hyödyntäminen kuun rakentamisessa.
Kuten aiemmin kirjoitimme, tukikohta sijaitsisi Kuun etelänavalla, koska siellä on vakaa auringonvalo ja pääsy jäätyneeseen/maanalaiseen veteen. Tarkemmin sanottuna tukikohta sijaitsisi Shackletonin kraatterin ulkopuolella. Itse kraatteri on ollut pimeyden peitossa kuun muodostumisesta lähtien, ja se toimisi jäätyneenä vesivarastona.
Tukikohdan rakentaminen jaetaan kahteen vaiheeseen. Ensimmäinen vaihe on miehittämätön ja toinen miehitetty. Astronautit saapuvat toiseen vaiheeseen, jolloin kaikki tarpeellinen on valmiina. Ensimmäisessä vaiheessa aluksella oleviin resursseihin kuuluvat materiaalit aseman keskusyksikköä varten. Asema tulee olemaan puhallettava, ja se tehdään hiilikuituvahvisteisesta kevlarista, ja sitä vahvistetaan titaanilla. Tukikohdan perustan rakentamiseksi hyödynnämme 3D-tulostusta tarkan pohjan laatimiseksi. Voisimme osittain tulostaa käyttäen paikallisia materiaaleja, kuten kuukiveä, jotta voimme minimoida tarvittavat materiaalit entisestään. Seinien sisäpuoli täytetään hapen ja typen seoksella, joka toimii hätäapuna.
Osa tätä ensimmäistä vaihetta ovat kaksi autonomista robottia, jotka kokoavat yhteen kaiken mahdollisen. Asema tulee olemaan maan alla säteilyn ja muiden vaarojen välttämiseksi. Robotit valmistelevat maan asemaa varten ja peittävät sen sitten kaivumateriaalilla. Ensimmäisessä vaiheessa perustetaan myös energia ja viestintä antennien ja aurinkopaneelien avulla. Tärkein osa, joka on perustettava ensimmäisessä vaiheessa, on vesijärjestelmät. Kerromme myöhemmin, miten ne toimivat. Kun olemme perustaneet elektrolyysin ensimmäisessä vaiheessa, voimme käyttää tuotekaasuja seinien täyttämiseen.
Tukikohta suojaa asukkaitaan 3D-tulostetulla kuukivimateriaalilla. Tästä on monia etuja. Se suojaa säteilyltä ja meteoriittisuihkuilta. Tämä poistaa tarpeen monimutkaisille ja painaville rakenteille, mikä mahdollistaa vahvistetun puhallettavan rakenteen, säästää alusten painoa ja antaa meille mahdollisuuden kuljettaa enemmän ylimääräistä hyötykuormaa.
Meillä on myös sisäänvedettäviä maanalaisia aurinkopaneeleita, jotka voidaan piilottaa meteoriittisateiden aiheuttaman vaaran varalta. Maanalainen varastointi puhdistaa paneeleista automaattisesti kuutamopölyn. Antenni on myös sisäänvedettävä vahinkojen välttämiseksi.
Yksi Kuun ympäristön suurimmista ongelmista on pöly. Tukikohdan on turvauduttava ulkoisiin laitteisiin ja EVA:han. Pölyongelman ratkaisemiseksi kaikki, mikä on ulkona tai kosketuksissa pölyn kanssa, päällystetään erityisellä kerroksella, joka hyödyntää pölyn sähkövarausta sitä vastaan. Järjestelmässä on sähköinen kerros, joka aktiivisesti hylkii pölyä sen sijaan, että se vetäisi sitä puoleensa. Jäykissä kiinteissä kappaleissa käytetään metallista valmistettua kerrosta ja joustavissa kappaleissa, kuten avaruuspuvuissa, käytetään hiilinanoputkia johtimena.
Tukikohtamme sisältää mustan ja harmaan veden kierrätysjärjestelmät, jotka puhdistavat / kierrättävät sen. Tuloksena on juomakelpoista valkoista vettä, jota voidaan käyttää muualla. Tämän prosessin jäännökset käytetään lannoitteena kasvihuoneessa.
Kierrätyksen ohella tärkein vedenlähde on kuun veden louhiminen ja puhdistaminen juomakelpoiseksi. Tämä toteutetaan RTG-laitteella varustetulla kulkuneuvolla, joka kaivaa kraatterin jäästä. RTG:n ansiosta ei tarvita latausta eikä auringonvaloa, ja se mahdollistaa kulkijan työskentelyn kraatterin pimeillä alueilla.
Tärkein ravinnonlähde ovat kasvihuoneen kasvit. Kasvihuoneen hyllyt ovat monikäyttöisiä, ja niihin mahtuu erilaisia kasveja. Tärkeimmät kasvatettavat kasvit ovat: Tomaatit A,C,K-vitamiinien, kaliumin ja kuitujen vuoksi. Viimeisenä kasvina ovat pavut, joista saadaan sinkkiä, kuparia, mangaania, seleeniä ja B1-, B6- ja E-vitamiineja. Mukaan otettaisiin myös astronauttien mukana maapallolta toimitettu ruoka. Kasvihuoneessa on päivä- ja yösyklit, jotka luodaan vaihtelemalla erittäin tehokkaiden valojen voimakkuutta ja kirkkautta. Kuten mainitsimme, kasvualustat lannoitetaan ja kastellaan automaattisella lannoite- ja sadetusmoduulilla (AFSM), jota syötetään kierrätysmoduulista.
Astronauttien happi katetaan osittain kasvihuoneen sivutuotteena syntyvistä kasveista ja osittain kuun vedestä elektrolyysillä. Voimme myös käyttää seinien sisäpuolista happea hätätilanteessa, jos järjestelmät eivät toimi. Tukikohdan sisäpuoli voi täyttyä hiilidioksidilla hapen tilalle.
Tuotamme aurinkoenergialla yli 75 kW sähköä. Yhden paneelin pinta-ala on 12 m2, meillä on kaksikymmentä. Pienellä matematiikalla ja käyttämällä tehokkaita 25%-paneeleita ja aurinkovakiota saamme: 240×1300:4 = 78000W tehoa. RTG:tä käytetään varavoimana.
Tukikohdassamme on suljettu ja täysin integroitu MELiSSA-kierto, joka pystyy käsittelemään ja uudelleenkäyttämään käytännössä kaiken tukikohdassa mahdollisesti syntyvän jätteen. MELiSSA on keinotekoiseen ekosysteemiin perustuva elämää ylläpitävä järjestelmä, jonka ESA on käynnistänyt. MELiSSA-silmukassa on neljä osastoa:
Nesteytys - keräyspiste
Fotoheterotrofinen - Nesteytyvien sivutuotteiden poistaminen.
Nitrifiointi - NH4+:n muuttaminen nitraateiksi
Photoautotrofinen - kasvinosasto hapen uudistamiseksi
Edellä esitettyä on yksinkertaistettu voimakkaasti tämän asiakirjan tarkoituksia varten. Tavoitteenamme on tuottaa nolla jätettä ja käyttää uudelleen kaikkea, mitä tuomme kuuhun.
Itse tukikohta varustetaan lyhyen ja pitkän kantaman antennilla viestintää varten. Tärkeintä on käyttää ESAn Kuun kiertoradalla olevaa Gateway-operaatiota releasemana Maahan. Tämä linkki mahdollistaa viestinnän, vaikka Maa ei olisi suorassa näköyhteydessä / kantomatkan päässä kuutukikohdasta. Gateway toimii myös täydellisesti kiertoradalla sijaitsevan tukikohdan muiden kuutoimintojen välittäjänä, jopa pidemmillä etäisyyksillä. Katolla oleva antenni toimii varajärjestelmänä, ja sitä käytetään pääasiassa Gatewayn viestintään. Maassa oleva suurempi antenni on täysimittainen ensisijainen antenni.
Tämän tukikohdan pääasiallinen tutkimustarkoitus on tutkia siirtokuntia eri planeetoilla (kuissa) ja ihmisen reaktioita, joita voidaan sitten käyttää tulevissa tehtävissä. Tähän liittyy myös kuun geologian syvempi tutkimus ja ymmärtäminen. Tukikohdassa tutkitaan kuun kiviaineksen ja muiden resurssien louhintaa ja käyttökelpoisuutta arvokkaana materiaalina, jota voidaan käyttää kuun laajenemisen jatkamiseksi.
Yksi astronauttien kohtaamista ongelmista on maan painovoiman puuttuminen. Tämä tarkoittaa, että lihakset ja luut surkastuvat. Tämän estämiseksi asema on varustettu erityisillä harjoituskoneilla, jotka toimivat alhaisessa painovoimassa. Astronauttien on tiedettävä, miten nämä koneet toimivat ja mitä riskejä he kohtaavat. Tämä koskee koko tehtävää, ei pelkästään harjoituksia.
Astronauttien koulutukseen sisältyy 1:1 versio asemasta maan päällä, jotta sen ominaisuuksiin voidaan tutustua. Yhdessä astronauttien käyttämien laitteiden täydellisen tuntemuksen kanssa. Astronauttien koulutuksen kuutukikohtaan pitäisi olla samanlaista kuin ISS:n koulutus.
ISS-järjestelmään verrattuna lisäkoulutukseen olisi sisällyttävä:
Kuun pölyn hallinta
Tehtävään sisältyy aktiivisia ja passiivisia pölyn torjuntatoimenpiteitä. Siitä huolimatta astronauttien on tiedettävä, miten estetään pölyn kertyminen ja miten sitä käsitellään ja miten se puhdistetaan.
Säteilysuojelu
Maan sähkömagneettinen kenttä ei ulotu Kuuhun, ja toisin kuin ISS:llä astronautit altistuvat avaruusaluksella suoritettavissa avaruusalusten tehtävissä valtaville määrille säteilyä. Heidät on koulutettava siihen, miten terveysriskit voidaan minimoida ja mitä tehdä, jos altistuminen on esimerkiksi liian suurta.
EVA-puvun huolto
Tässä tehtävässä käytettävien avaruuspukujen on kestettävä eksponentiaalisesti enemmän EVA-tunteja kuin aiemmissa kuuoperaatioissa, kuten Apollo-ohjelmassa. Tämän vuoksi avaruuspukuja on huollettava ja tarkistettava säännöllisesti, ja astronautit tarvitsevat siihen tarvittavat tiedot.
Kuussa matkustamiseen käytämme kulkuneuvoa, jolla pääsemme kauemmas. Mönkijä sisältää RTG:n (radioisotooppilämpögeneraattori) ja aurinkoenergian, joka syöttää virtaa sen akkuihin, mikä antaa sille teoriassa rajoittamattoman toimintasäteen.Mönkijässä on antenni, jota voidaan käyttää yhteistyössä Gatewayn kanssa yhteydenpitoon tukikohdan kanssa missä tahansa kuussa.
Meillä on 3D-tulostusrobotti ja kaivinkone, jotka ovat osa tämän tehtävän ensimmäistä vaihetta ja joita käytetään perustusten rakentamiseen, jään keräämiseen ja kuun maaperän louhimiseen.
Tukikohdan lähellä on laskeutumisalusta, jota käytetään rakettikäyttöisillä ajoneuvoilla, kuten Artemis-laskeutumisaluksella tai avaruusaluksella. Matkustaminen tukikohtaan ja sieltä pois tapahtuu raketilla, koska ihmiskunnalla ei tällä hetkellä ole parempaa maan ulkopuolista kuljetustapaa.
English 
Chinese 
Czech 
Danish 
Estonian 
Finnish 
French 
German 
Greek 
Hungarian 
Italian 
Latvian 
Lithuanian 
Dutch 
Norwegian 
Polish 
Portuguese (Portugal, AO90) 
Romanian 
Slovak 
Slovenian 
Spanish 
Swedish 