moon_camp

Moon Camp Pioneers Galleria 2019-2020

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.

Joukkue: Cyber_Hogs

Palatul Copiilor Cluj  Cluj-Napoca    Romania 15-16-vuotiaat

3D-projektin ulkoinen katseluohjelma

Hankkeen kuvaus

[42]

Kuvaile Moon Camp -projektisi.

Suunnittelemamme pohja on kolmitasoinen rakenne, jossa kullakin tasolla on itsenäinen puhallettava moduuli. Kaikki moduulit on yhdistetty hissi-/portaikkokuiluun. Moduulien säde on sovitettava paikalliseen pinnanmuodostukseen, luultavasti noin 5-6 metriä, ja niiden enimmäiskorkeus on 3,5-3,7 metriä. Kaikki kolme moduulia ovat erikseen paineistettuja.
Pystyakselilla on mitattava 8-10 metriä maan alle. Pintakupolirakenne (ei puhallettava moduuli) on puolipallon muotoinen. Todellinen koko olisi päätettävä paikan alkuperäisen skannauksen jälkeen, todennäköisesti enintään 7 metriä halkaisijaltaan, lukuun ottamatta puoliympyrän muotoisia laajennuksia, jotka peittävät ilmalukot.
Koko ajatus laavaputkien käytöstä perustuu mahdollisuuteen laajentaa rakennetta maanalaisen potentiaalisen tunneliverkoston sisällä. Ajan mittaan puhallettavien moduulien jatkuva ketju voisi säteillä näistä sisäänmenokohdista.

Minne haluat rakentaa kuun leirin?

Mielestämme paras paikka pysyvälle Kuun tukikohdalle on Philolaus-kraatteri, joka sijaitsee pisteessä 72,1 N; 32,4 W. PC on kopernikaanisen ajanlaskun ikäinen, ja sen keski-itäosan törmäyssulamiskerrostumat ovat nuorimpia Kuusta löydettyjä laavavirtoja, mikä tarkoittaa, että laavaputkien sisäänkäyntikuilu voisi olla riittävän vakaa. Havainnot paljastivat suhteellisen pyöreitä kuiluja, jotka tulkitaan laavaputkien kattoikkunoiksi tai virtauksen jälkeisiksi piirteiksi. Emme pystyneet löytämään lähempänä napaa olevia kuiluja. Tämä voi olla pääsy maanalaisiin onkaloihin ja mahdollisesti laajoihin laajempien maanalaisten onkaloiden verkostoihin, jotka on eristetty Kuun pinnan ympäristöolosuhteista. Philolaus-kraatterin lattialla lähellä laavaputkien kuilujen paikkoja havaittiin useita suhteellisen vaakasuoria ja sileitä alueita, jotka soveltuvat laskeutumispaikoiksi. Yhteydet maahan ovat mahdollisia, koska ne näkyvät suoraan useimmilta Philolaus-kraatterin paikoilta.

Miten aiot rakentaa kuuleirin? Kuvaile käyttämäsi tekniikat ja materiaalit.

Käytämme kaksivaiheista tehtävää.
Ensimmäinen vaihe on robottivaihe, jossa on useita autonomisia yksiköitä, jotka pystyvät yhdistämään itsensä, vahvistamaan akselia ja rakentamaan ulkokupolin. Materiaalina käytetään kuun regoliittia, joka sintrataan mikroaaltojen tai laserin avulla. Tulostustekniikan pitäisi olla sama kuin vanhassa keramiikassa käytetty, nouseva kierre, jossa ylempi kerros rakentuu alemman päälle. Kuilun sisälle tulee kolmitasoinen rakenne Kerroksia varten olemme päättäneet, että paras ratkaisu on osittain joustava kaapelijärjestelmä, joka on ankkuroitu kuilun seinämään hämähäkinseitin tapaan.Miehistön on täytettävä päämoduulit ja koottava liitäntäjärjestelmät.
Puhallettavissa moduuleissa ei ole jäykkyyttä. Tämän ratkaisemiseksi olemme ehdottaneet integroitua rakennetta, joka on saanut inspiraationsa hyönteisten siivistä. Siinä on ylimääräinen kerros mikroputkia, jotka on päällystetty synteettisellä hartsilla ja jotka pystyvät jäykistämään koko rakennetta.

Vesi
Ruoka
Sähkö
Ilma

Luna 24:n jälkeen on kehitetty lukuisia uuttojärjestelmiä, mutta kaikilla on sama perusperiaate: materiaalia lämmitetään, jotta vesi vapautuu kaasuna, ja se otetaan talteen.
Aiomme käyttää jotain, joka perustuu Airbusin hiljattain suunnittelemaan ESA:n uuteen Advanced Closed Loop System -järjestelmään. NASA on kehittänyt samankaltaisia järjestelmiä. Aineenvaihduntaprosessien tuottama hiilidioksidi poistetaan moduulien ilmakehästä ja se reagoi H2:n kanssa Sabatierin metaanireaktorissa metaanin ja veden tuottamiseksi. Erittäin tehokas suljettu kierre johtaa lähes täydelliseen O2:n sulkemiseen, mikä vähentäisi merkittävästi tarvittavaa vedentäydennystä.

Vesiviljelyjärjestelmämoduulille varattu tila on 6 metrin säde. Keskellä on oltava kala- ja katkarapusäiliö sekä 8-10 tasossa oleva kasvualustojen kestävyysrakenne. Tarjottimien olisi voitava pyöriä itsenäisesti keskuksen ympärillä.
Aquaponicsin ympärillä kasvaa ruskeaa levää ja hiivaa. Levä- ja hiivasäiliöt pyörivät pyöreällä kiskolla. Tarkoituksena on käyttää alginaattiuutetta biomustepohjana elintarvikkeiden tulostamiseen.
Suunnitelmamme tarjoaa 500 m² kasvualaa, joka teoriassa riittää tuottamaan tarpeeksi neljälle jäsenelle. Olemme ottaneet huomioon jonkin verran eläinproteiinia kala-/katkarapualtaasta.

Kilopower on fissioreaktori, joka käyttää uraani 235:tä Stirling-moottoreiden käyttövoimana sähköntuotannossa. Kunkin yksikön pitäisi tuottaa 1-10 KWe. Eliniänodote on 12-15 vuotta.
Ensimmäinen testi tehtiin vuonna 2017 (KRUSTY), jonka korkeus oli alle 2 metriä. Testi onnistui hyvin.
Lämpösähköiset generaattorit (Seebeck-generaattorit) on suunniteltu ulkokupolia varten. Maassa, jossa lämpötilan vaihtelut ovat pieniä, hyötysuhde heikkenee, mutta Kuun pinnalla sen pitäisi toimia.Aurinkoenergiaa käytetään toisessa vaiheessa, kun maastoon painetaan virtakennoja, jotka on valmistettu Lunar Vacuum Deposition Paver -mönkijän kaltaisella kulkuneuvolla.

Olemme päättäneet käyttää Chlorella-pohjaista generaattoria hiilidioksidin ja veden muuttamiseksi hapeksi ja glukoosiksi. Ajatuksena oli suunnitella kompakti yksikkö, joka pystyy ylläpitämään yhtä henkilöä suljetussa ympäristössä. Mikro-organismien genomissa ei ole ennalta määriteltyä monistumismäärää, joten kohtuullinen lisääntymisnopeus voitaisiin säilyttää. Eliniän tulisi olla rajoitettu ainoastaan teknologisilla komponenteilla.
Suunnitelmamme perustuu Siperian liittovaltion yliopiston lehdessä julkaistuihin tuloksiin. Biology 1 (2008) 19-39, jossa todetaan, että 17 litran Chlorella-viljelmän tilavuus 8 neliömetrillä riittää 70 kilon ruumiinmassalle.

Miten aiot rakentaa kuuleirin? Mitä materiaaleja käyttäisit?

[54]

Kuun ympäristö on astronauteille hyvin vaarallinen. Selitä, miten Kuuleirinne suojelee heitä.

Suojauksessa on kolme osatekijää: lämpösuojaus, säteilysuojaus ja meteoriittisuojaus.
Kun otetaan huomioon ennustetut lämpötilat (päivä/yö, aurinko/varjo, sisä- ja ulkotilat) ja useat tukikohdan sisällä käynnissä olevat eksotermiset prosessit, lämpötilan säätelemiseksi olisi oltava joustava lämmönvaihtojärjestelmä.
Ensimmäinen säteilysuoja on itse kuun pinta, koska suurin osa tukikohdasta on maan alla.
Ulkokupolissa pitäisi olla ylimääräinen suojakerros, joka todennäköisesti perustuu johonkin runsaasti vetyä sisältävään materiaaliin. Mielestämme polyeteeni on paras vaihtoehto.
Pitkiä ter-operaatioita varten olisi oltava aktiivinen suojajärjestelmä. Paras käytettävissä oleva ratkaisu on kaksikerroksinen suoja, jonka ulkopuolella on sähköstaattinen positiivinen kenttä, joka hylkii positiivisia hiukkasia, ja sisällä negatiivinen magneettikenttä.
Meteoriiteilta suojautumiseen ei ole täydellistä ratkaisua, mutta tukikohta on pääosin maan alla, ja ulkokupoli voitaisiin peittää regoliitilla.

Kuvaile Moon Camp -astronauttimiehistönne päivää kuussa.

Miehistömme koostuu lääkäristä/psykologista, geologista, rakenne- ja kaivosinsinööristä, biologista/maatalousasiantuntijasta, informaatikosta ja astrofyysikosta.
Miehistön terveydentila on hyvä, eikä siitä ole raportoitu mitään ongelmia. Kun , aamiainen otettu keskimmäisessä moduulissa, kerätyt tieteelliset tiedot lähetetään maahan. Miehistö saa joitakin henkilökohtaisia viestejä.
Biologi poistuu keskusmoduulista laskeutuakseen laboratorioonsa, joka on suljettu kasvihuoneeseen. Hänen tutkimuksensa kasvien itävyydestä Kuun olosuhteissa on elintärkeää tukikohdan väestön laajentamisen kannalta.
Laavaputket tarjoavat täydellisen tilan todellisen siirtokunnan rakentamiseen Kuuhun, mutta ruoka- ja energia-autonomia on avaintekijä.
Astrofyysikko ei ole yhtä iloinen, sillä hänen kraatterin sisälle sijoitettu jättimäinen radioteleskooppinsa ei vieläkään toimi hyvin, joten hänen on vietettävä koko päivä tarkastelemalla vanhoja tietoja löytääkseen ja korjatakseen ongelmat. Alemmassa moduulissa on paljon töitä vesiviljelyjärjestelmän parissa. 20 lokeroa eristettiin eilen, ja nyt niiden sisäpinnat on puhdistettava ja desinfioitava, jotta ne voidaan asettaa uudelleen ruoan kasvukiertoon." Informaatikko oli vielä syömässä, kun hänen konsolissaan alkoi loistaa hälytys, toinen kaivosyksikkö lakkasi toimimasta. Nämä autonomiset yksiköt olivat niitä vanhoja koneita, joita käytettiin kuilun sisäpinnoitteen ja ulkokupolin tulostamiseen on ihme, että ne toimivat vielä. Monitoimirobotti on tuotava takaisin korjattavaksi, ja se tarkoittaa kävelyä ulkona. Yleensä geologi on se, joka lähetetään pinnalle, mutta tällä kertaa miehistön lääkäri/psykologi ehdottaa, että kävelyn tekee informaatikko. Hän tekee työtään ja huolehtii miehistön fyysisestä hyvinvoinnista. Geologilla on tarpeeksi tietoa regoliitin analysoinnista. Nämä tiedot lähetetään maan laboratorioihin analysoimaan aiempaa auringon aktiivisuutta ja ehkä yhdistämään sen historialliseen ilmastonmuutokseen. Hänen unelmansa ratkaista maapallon energiakriisi, louhimalla heliumia 3 Kuun pinnalta, kuten "Artemis-projektissa" arvioitiin, ei ole vieläkään toteutettavissa. Heliumia on siellä ennustetuissa määrissä, mutta kuun avaruushissin puuttuessa sen kuljettaminen Maahan on kohtuuttoman kallista.Kaivosinsinööri valmistautuu uuteen etsintään laavaputkissa, hän löysi suuren jääesiintymän luonnollisen kupolin sisältä pinnan alta, ja hän tekee nyt eheyssimulaatioita.



← Kaikki hankkeet