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.

Moon Glow Industries

Colegiul National "Mihai Eminescu" (Kansallinen museo)  Suceava-Suceava    Romania 18, 17   3 / 2 Englanti
3D-suunnitteluohjelmisto: Fusion 360



Youtube Video Link:


1.1 - Hankkeen kuvaus

Moon Glow Industriesista tulee uuden talouden ja ihmiskunnan innovatiivisen elämäntavan selkäranka. Se on ensimmäinen suuri kuutehdas, joka pyrkii kohti helium-3:n, berylliumin ja litiumin teollistamista. Louhitut resurssit kuljetetaan takaisin Maahan, jossa ne jalostetaan ja myydään, ja rahat sijoitetaan uudelleen tuleviin avaruuslentoihin.

Rakenne-ehdotuksemme koostuu 11 erikokoisesta moduulista, joihin kuuluu 3 makuuhuonetta, 3 leväviljelmää, 1 viestintäkeskus ja yksi kuntosali. Alumiinimoduulien lisäksi käytämme 3D-tulostinta tunneleiden luomiseksi regoliitista.

Miehistö muodostuu 12 jäsenestä, joilla jokaisella on erityiset ominaisuudet, joten painotamme veden, hapen ja ruoan tuotantoa.

Joukkue vaihtuu kerran neljässä kuukaudessa, mikä takaa, että tukikohta on jatkuvasti aktiivinen. Koska tukikohtamme on pääosin automatisoitu ja luotamme robotteihin, on elintärkeä tarve lopulliselle energialähteelle, joka saadaan useista aurinkopaneeleista ja ydinreaktorista.

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

Kuussa on valtava määrä arvokkaita ja harvinaisia luonnonvaroja, joita voidaan käyttää edistämään ihmiskunnan taloutta ja teollista kehitystä. Pyrimme kuun siirtokuntiemme avulla tekemään kuun materiaaleista, helium-3:sta, berylliumista ja litiumista, helpommin saatavilla olevia, jotta voimme paremmin kehittää lääketieteellisen kuvantamisen, ydinreaktioiden ja avaruusajoneuvojen teollisuutta. Modulaarisen rakenteen ansiosta aiomme laajentaa Moon Glow Industries -teollisuutta tulevaisuudessa, jotta jonain päivänä saavutamme Maan tehtaan tehokkuuden. Lisäksi visioimme mahdollisuutta kehittää Kuuleiristämme yhteistyössä toimivien teollisuusasemien verkosto mahdollisten investointien ja kertyneiden voittojen avulla. Moon Glow Industries voi olla lähtökohta uusille siirtomaapyrkimyksille.

2.1 - Mihin haluat rakentaa kuutamoleirin? Selitä valintasi.

Tukikohtamme rakennetaan De Gerlachen kraatteriin, joka sijaitsee 30 kilometrin päässä Kuun etelänavasta. Valitsimme tämän paikan sen suhteellisen tasaisen pinnan ja runsaiden resurssien vuoksi. Kraatterin keskellä on laaja pysyvästi varjostettu alue ja sen reunalla useita pienempiä PSR-alueita, joissa voi olla jäisiä regoliittiesiintymiä, toinen resurssi, miehistön tarvikkeita, säteilysuojia ja polttoainetta varten.

Tukikohtamme ympärillä on siis elintärkeitä maanpäällisiä resursseja, joita voimme hyödyntää ylläpitääksemme ihmiselämää Kuuleirillä. De Gerlachen kraatterissa ei ole luonnostaan runsaasti helium-3:a. Materiaalien talteenotto tapahtuu robottien avulla, jotka matkustavat ja ottavat radioisotoopin Kuun kopernikaanisilta alueilta.

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

Koska rakennuksen pintaa peittää kuupölykerros, ensimmäinen askel leirimme rakentamisessa on lähettää robotteja puhdistamaan, kunnes ne saavuttavat ensimmäisen geologisesti vakaan sedimentin. Ne myös poistavat kaikki rosoiset maastonkohdat, jotka saattavat haitata tukikohdan vakautta, ja ryhtyvät lisätoimiin sen rakenteellisen eheyden varmistamiseksi. Toinen vaihe rakentamisessa on avaruusmoduulien tuominen 15 Orion-avaruusaluksen avulla. Huoneet yhdistetään toisiinsa regoliitista valmistetuilla 3D-tulostetuilla tunneleilla, ja kahdeksan isompaa moduulia kootaan robottien avulla ja huoneet kalustetaan sen mukaisesti. Kaikki yksiköt on varustettu bariumsilikaattilasista valmistetuilla ikkunoilla, jotta luonnonvalo pääsee valumaan. Myös kuparista valmistetut happi-, hiilidioksidi- ja vesiputket asennetaan robottien avulla. Kun tukikohta on asennettu, miehistö laskeutuu maahan loput tarvikkeet, kuten vesi ja ruoka, mukanaan ja aloittaa hapen tuotannon kolmella klorellakasvattamolla, joissa kussakin on kaksi 3,85 metrin pituista klorellakasvattamoa.2 säiliöt, joiden kapasiteetti on 5 m3. Jäsenet istuttavat viljelykasveja ja asentavat laboratorion ja viestintäkeskuksen. Pääkaivosrobotti kuljetetaan ja valmistellaan robottiasiantuntijoiden käyttöön. Tässä vaiheessa avaruusmatkamme alkaa.

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

Toinen haaste on ankara kuun ympäristö, joka altistaa kuutukikohdan mikrometeoriiteille, auringon säteilylle ja pölymyrskyille. Nämä vaaratekijät voivat vahingoittaa laitteita, uhata astronauttien terveyttä ja häiritä tehtäviä. Ensinnäkin ulkoavaruuden säteily on kuussa huolenaihe, koska satelliitin ilmakehä on lähes olematon.

Kuun tukikohta on varustettu 60 cm:n paksuisilla seinillä, jotka ovat sandwich-rakenteisia. Ulkopuolelta seinässä on kerros alumiinia, sitten Vahvistettu hiilihiili Carbon, ilmaa, Vahvistettu hiilihiili Carbon, tilaa laitosten, kuten putkien, aerogeeli ja lopuksi, toinen kerros eristävä alumiini | sisätila, jotka suojaavat miehistöä beetasäteilyltä ja lämpötilan vaihteluilta. Tämä auttaa myös lieventämään vaurioita meteoriitin iskeytyessä. Kuten aiemmin mainittiin, lasi on myös tehokas säteilyn estäjä.

Toiseksi meidän on otettava huomioon kuun eteläisellä pallonpuoliskolla vallitsevat äärimmäiset lämpötilat. Tukikohdassamme on keskuslämmitysjärjestelmä, joka jäähdyttää tukikohtaa korkeiden lämpötilojen aikana ja tuottaa lämpöä kylmällä alueella. Kolmanneksi suojaudumme kuupölyltä, joka voi osoittautua tappavaksi, ja käytämme korkealaatuisia avaruuspukuja ja ilmalukkoa saastumisen estämiseksi. Sisäisen onnettomuuden sattuessa ilmatiiviit ovet pysäyttävät tulipalon tai räjähdyksen ja suojaavat miehistön makuuhuoneita.

Yhteys Maahan on olennaisen tärkeä onnettomuuden sattuessa, joten viestintäkeskus suljetaan välittömästi muusta tukikohdasta ja huone suojataan mahdollisimman hyvin. Pääleiristä on erotettu kaksi suurta moduulia, robottitalli ja varastohuone. Niitä ei ole liitetty happiputkiin mahdollisten vuotojen estämiseksi. Tältä osin tukikohdassa on myös kaksi uloskäyntiä, mikä tekee evakuoinnista turvallista ja tehokasta miehistön kannalta.

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

Vesi

Vettä ei ole runsaasti valitsemassamme kraatterissa, mutta etelänavalla on kuitenkin jäähiukkasia regoliitin sisällä. Robottimme louhivat näitä hiukkasia runsaasti sisältäviltä alueilta ja toimittavat raaka-aineet Kuuleirin laboratorioon, jossa jää erotetaan, muutetaan vedeksi, puhdistetaan ja johdetaan sitten tukikohdan järjestelmään. Teemme tukikohdastamme kestävän kierrättämällä jäteveden osmoosiin perustuvan järjestelmän avulla.

Ruoka

Terveellinen ja tasapainoinen ruokavalio on olennaisen tärkeää astronauttien suorituskyvyn ylläpitämiseksi huipputasolla koko tehtävän ajan. Tukikohdassamme on kolme erillistä viljelymoduulia, joista yksi käyttää aerofonista teknologiaa erilaisten salaattilajien kasvattamiseen. Toisessa on kaksi säiliötä, joissa viljellään riisiä, ja viimeisessä on kuusi laatikkoa, joissa istutetaan perunoita. Tehtävän alkuvaiheessa, kun maatilat tuottavat ensimmäisen erän ruokaa, olemme riippuvaisia erilaisista Maasta tuotavista tarvikkeista.

Ilma

Aluksi puutumme hapen puutteeseen louhimalla regoliittia ja sulattamalla sitä korkeissa lämpötiloissa. Kuun kivi sisältää oksideja, joista happi voidaan vapauttaa. Kun hapen tasainen saanti on tällä tavoin varmistettu, tukikohdassamme levät muuttavat hiilidioksidin takaisin hengitysilmaksi. Varmistamme kaasun virtauksen koko Kuuleirissä laajalla putkiverkostolla, joka yhdistää moduulit happilaitokseen.

Teho

Tukikohtamme tarvitsee täyden energian käyttöaikaa, jotta se voi asianmukaisesti täyttää teollisen tehtävänsä. Moon camp-tukikohdan sähköverkko on kaksinkertainen ja koostuu sekä aurinkopaneeleista, jotka on sijoitettu hyvin valaistulle alueelle, että ydinmikroreaktorista, joka toimii varajärjestelmänä, jos aurinkopaneelit eivät tuota riittävästi energiaa, jos ne ovat vaurioituneet tai jos ne on tarkoitus huoltaa ja vaihtaa.

3.2 - Miten Kuuleirinne käsittelee astronauttien Kuussa tuottamat jätteet?

Visioimme kestävän perustan kierrättämällä mahdollisimman paljon jätettä. Kun vesi on käytetty kylpyhuoneessa tai keittiössä, se kuljetetaan takaisin laboratorioon, jossa se puhdistetaan ja palautetaan puhtaaseen vesivarastoon jatkokäyttöä varten. Ruokajätteet kerätään ja muutetaan lannoitteeksi, jota käytetään myöhemmin maatiloilla. Hiilidioksidi muutetaan hapeksi kolmen levämoduulin avulla, jotka ovat ilmanvaihtojärjestelmän lähde. Hengitettävä ilma on elintärkeä, ja happiohjelman avulla pyrimme rajoittamaan sen määrää mahdollisimman paljon. Tämä tarkoittaa sitä, että kun tietty moduuli on tyhjä, putkijärjestelmä on ohjelmoitu pysäyttämään hapen virtaus kyseisessä huoneessa.

3.3 - Miten kuuleirinne pitää yhteyttä Maahan ja muihin kuutukikohtiin?

Kaikissa avaruuslentolähetyksissä, Kuu-leiristä huolimatta, tarvitaan nopea ja tehokas viestintäväline Maan kanssa. Tätä varten hankkeessamme hyödynnetään geostationaarisella kiertoradalla olevia satelliitteja ja maan päällä olevia asemia, joiden avulla voidaan lähettää suuria määriä tietoja ja jopa korkearesoluutioisia kuvia. Koska Kuuleirimme on ensimmäinen askel ihmisen laajenemisessa kohti avaruutta ja Kuuta, olemme suunnitelleet satelliittiverkkomme skaalautuvaksi - se voidaan helposti laajentaa kattamaan koko Kuu. Hätätilanteessa Kuussa nämä satelliitit takaavat reaaliaikaisen viestinnän, joka on tärkeää ylläpitää, koska voimme aivoriihen avulla löytää yhdessä Maan tiimien kanssa parhaimman mahdollisen toimintatavan.

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).

Tukikohtamme päätarkoitus on teollinen, ja sen tavoitteena on tehokas helium-3:n talteenotto. Tiedot, joita keräämme Kuun todellisissa olosuhteissa tapahtuvista toimistamme, ovat kuitenkin ensimmäiset laatuaan, ja niillä on paljon enemmän arvoa kuin sillä, mitä tällä hetkellä on löydetty idealisoiduissa koeolosuhteissa. Aiomme mitata kuuympäristön pitkäaikaisia vaikutuksia ihmisen anatomiaan luun ja lihasten hajoamisen osalta, jotka ovat suurin este todella pysyvälle asutukselle Kuussa, ja tehdä johtopäätöksiä siitä, miten voimme parantaa tätä alaa. Maatilamme tulevat olemaan ensimmäiset laatuaan, ja teemme niillä myös kokeita löytääksemme keinoja lisätä sadon tuottoa tulevia Kuun tehtäviä varten. Helium-3-prosessiemme tehokkuuden tarkkailu on myös kiinnostava seikka, sillä se voi johtaa tekniseen kehitykseen teknologioissa, joita käytetään isotoopin irrottamiseen regoliitista.

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

Ohjelmamme valmistaa miehistön jäseniä kriittiseen ajatteluun ja päätöksentekoon liittyviin taitoihin myös aikapaineen alaisena, sekä Moon Camp -tukikohdan toiminnan perusteisiin perehtymiseen. Tähän sisältyy tietoa kaikesta elämää tukevasta infrastruktuurista, lämpö- ja vesijärjestelmistä, aeroponisen viljelyn perusteista ja teollisuusprosesseista, jotta jokainen astronautti ymmärtäisi projektin koko laajuuden ja tavoitteet. Aloitamme peruskoulutusvaiheella, jossa jokaisella astronautilla, olipa hän sitten nuori tai veteraani, on mahdollisuus tutustua perusasioihin, kuten Moon Campin rakenteeseen, toimintojen suorittamiseen avaruusaluksessa tai EVA:n aikana sekä Kuun suunnistukseen, viestintään ja elintoimintoihin käytettäviin järjestelmiin. Tämän jälkeen alkaa erikoiskoulutus, kun jokaiselle miehistön jäsenelle kerrotaan hänen tehtävänsä tehtävässä ja annetaan koulutusta omilla aloillaan. Heille opetetaan myös, miten hätätilanteessa toimitaan protokollien mukaisesti, ja heille annetaan psykologista koulutusta, sillä pitkät oleskelut Kuussa saattavat aiheuttaa stressiä ja eristäytyneisyyden tunnetta.

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.

Kuu-tukikohdassamme on kaksi erilaista ajoneuvoa. Tärkein niistä on Carrier-robottimme, joka on bussin kokoinen ja joka saa virtansa sisäänrakennettujen aurinkopaneelien avulla. Sitä käyttää kaksi sen mukana matkustavaa miehistön jäsentä, ja se toimii lähettämällä pienempiä robotteja keräämään satoa monilta eri alueilta kerralla. Kun minirobotit ovat saaneet louhintatehtävänsä valmiiksi, ne palaavat päärobotille materiaalien kanssa. Louhitut resurssit talletetaan myöhemmin Moon Camps -varastoon. Laskeutumisalusta, joka toimii myös laukaisualustana, sijaitsee alle 100 kilometrin päässä päätukikohdasta ja tarjoaa mahdollisuuden kuljettaa materiaalit helposti raketilla Kuusta Maahan ja takaisin. Kuuleirimme kuljettaa niin paljon helium-3:a kuin avaruusalukset sallivat.