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: Lucine
Liceo Scientifico G. Stampacchia Liceo Scientifico G. Stampacchia Tricase Italia 15-16-vuotiaat
3D-projektin ulkoinen katseluohjelma
Hankkeen kuvaus
[42] |
|||
Kuvaile Moon Camp -projektisi.
Kupolista koostuvasta lieriömäisestä keskusrakenteesta (komento- ja viestintäkeskus) haarautuu kuusi säteittäistä rakennetta: kolme pitkää kuusikulmaista käytävää (10,7 m) johtavat laajempiin tiloihin, joita käytetään seuraaviin tarkoituksiin Minne haluat rakentaa kuun leirin?
Lucine-tiimi sopi, että leiri nousee valtavaan Aitkenin kraatteriin kuun toisella puolella. . Miten aiot rakentaa kuuleirin? Kuvaile käyttämäsi tekniikat ja materiaalit.
Pääasiallinen rakennusmateriaali on regoliitti, jonka koostumus vaihtelee ja joka on erityisen yleinen Kuun maaperässä. Erityisesti käytetään rauta-alumiiniseoksia, jotka saadaan sulattamalla regoliittia (950 °C:n lämpötilassa): tämä on mahdollista käyttämällä kolmiulotteisia teollisia tulostimia. Rakenteissa on vahvennetusta lasista valmistettuja osia (jotka ovat hyödyllisiä esimerkiksi kasvihuoneessa, jotta valo pääsee sisään ja viljelykasvien kasvu paranee): sen valmistukseen voidaan käyttää piitä (joka muodostaa noin 20% satelliitista). Komentokeskus ja kolme pienempää rakennetta varustetaan kaksoiskuorikupuilla (louhokset, joita käytetään varastoina), jotta ne olisivat paremmin suojattuja ja niiden korjaaminen olisi helpompaa tarvittaessa. Käytävillä on säännöllisesti välissä ovia (kuten osioita), jotta vältetään ongelmat (esimerkiksi paineen aleneminen) eristämällä kyseiset tilat. |
|||
Vesi
|
Ruoka
|
Sähkö
|
Ilma
|
Vesi on välttämätöntä sekä uudisasukkaiden elämälle että kasvihuoneen viljelykasveille. Tärkein lähde on kierrätys: virtsasta tehdään juomakelpoista veden talteenottojärjestelmässä ja virtsan käsittelykeskuksessa tapahtuvan käsittelyn avulla, ja useita kuivausjärjestelmiä käytetään veden saamiseksi kostean ilman kierrätyksestä. Ryhmä esitti kuitenkin muitakin ratkaisuja: siirtokunta nimittäin sijoitetaan lähelle etelänapaa. Kun se on saatu talteen, napapiirissä oleva jää voidaan käsitellä niin, että vesi voidaan käyttää mainituilla tavoilla. |
Olennainen ravinnonlähde on maapallolta tuotu ruoka (purkkiruoka ja kuivattu ruoka). Kasvihuone-moduulissa tuotetaan vihanneksia, kuten tomaatteja ja perunoita; myös hedelmäpuita istutetaan. Erityisessä säiliössä kasvaa spirulina: ravinteikas yksisoluinen levä, joka on täynnä proteiineja, aminohappoja ja lipidejä. Omega-3:n läsnäolo ja suuri määrä mahdollistavat paremman kolesteroli- ja triglyseridipitoisuuden veressä, normalisoivat verenpainetta, lisäävät myeliinitupen tuotantoa ja parantavat immuunijärjestelmän toimivuutta. |
Pääasiallinen energialähde on auringonvalo, joka otetaan talteen ja muunnetaan aurinkosähköjärjestelmällä (suuri osa siitä säilytetään erityisessä rakenteessa). Nämä paneelit, jotka tuottavat keskimäärin 275 kWh neliömetriä kohti, asennetaan käytävien pintaan ja pohjan ympärille tilan ja materiaalien säästämiseksi. Kun kuunpimennykset tapahtuvat, myös varastoitua energiaa voidaan käyttää. Hätätapauksissa astronautit voivat käyttää litium-rikkiakkuja. Vaikka niiden elinkaari on lyhyt, ne tarjoavat noin 500 W⋅h/Kg:n ominaisenergian. |
Happi on luonnollisesti välttämätön resurssi astronauttien selviytymisen takaamiseksi. Sitä tuotetaan hydroponisessa kasvihuoneessa kasvatetuista kasveista. Yleisesti ottaen hengitettävää ilmaa levitetään kaksoisvirtauksen ilmanvaihtojärjestelmän ansiosta, joka mahdollistaa puhtaan ilman kierrättämisen ja asianmukaisen jakelun kaikissa ympäristöissä. Lisäksi yhteen pieneen rakenteeseen asennetaan fotobioreaktori (joka käyttää valonlähdettä fototrofisten mikro-organismien viljelyyn) Spirulinan istutusta varten, joka tuottaa suuria määriä happea (joka voidaan helposti varastoida). |
Miten aiot rakentaa kuuleirin? Mitä materiaaleja käyttäisit?
[54] |
|||
Kuun ympäristö on astronauteille hyvin vaarallinen. Selitä, miten Kuuleirinne suojelee heitä.
Ennen kuussa asumista astronautit kohtaavat seuraavat ongelmat: mikrometeoriitit, auringon säteily, lämpötilan vaihtelut yön ja päivän välillä ja ilmanpaine. Auringonvalon osumisen (leiri sijaitsee Aitkenin kraatterin lähellä etelänavalla) ja kuun alhaisen lämmön etenemisnopeuden vuoksi lämpötilat ovat siedettävät, ja moduulissa on ilmanvaihtojärjestelmä ja lämmitys. Rakenteet ovat rauta-alumiiniseoksia, ja niiden seinät ovat 20-30 cm paksut, jotta ne kestävät iskuja ja eristävät lämpöä sisällä sekä suojaavat säteilyä. Tukikohtaan tullaan asumaan pysyvästi vasta, kun rakentaminen on edennyt pitkälle, joten sillä välin tuotettua happea käytetään moduulissa paineen vakauttamiseen. Lisäksi kraatterin lähellä on laavatunneleita, joita voidaan käyttää varastoina tai suojina, ennen kuin astronautit asettuvat rakenteeseen. |
|||
Kuvaile Moon Camp -astronauttimiehistönne päivää kuussa.
Koska kyseessä on kuun siirtokunta, siellä tehdään varmasti tutkimusta ja kerätään näytteitä ja tietoja. |