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: Avaruushedelmät

Liberecin lukio ja pedagoginen ammattikoulu Liberecissä  Liberec    Tšekin tasavalta 15-16-vuotiaat

3D-projektin ulkoinen katseluohjelma

Hankkeen kuvaus

[42]

Kuvaile Moon Camp -projektisi.

Kuuleiriä suunnitellessamme keskityimme pääasiassa toiminnalliseen suunnitteluun. Päärunko koostuu 4 osasta. Kukin niistä rakennettaisiin Maassa ja kuljetettaisiin Kuuhun, jossa ne koottaisiin nopeasti yhteen ja päätukikohta olisi käyttövalmis yhdessä päivässä. Tukikohdan keskellä sijaitsisi kasvihuone, jossa kasvaisi vihanneksia ja hedelmiä. Se olisi astronautin ruokavalion perusta. Vesi kerättäisiin napajäästä. Vedestä valmistettaisiin myös happea Aurinkopaneelit tuottaisivat sähköä, koska ne ovat erittäin halpoja ja tehokkaita. Tukikohdan lähellä olisi rakettien laskeutumispaikka ja antenni viestintää varten. Lopuksi siellä olisi 3D-tulostin, jossa astronautit voisivat luoda kaiken tarvitsemansa. Koko kompleksi voisi ottaa jopa neljä astronauttia.

Minne haluat rakentaa kuun leirin?

Haluamme rakentaa tukikohtamme etelänavalle, koska kraattereissa on vettä jään muodossa. Voisimme helposti porata sitä ja käsitellä sitä. Emme kuitenkaan rakentaisi tukikohtaa kraatteriin, koska kraattereissa ei ole valoa, ja valo on välttämätöntä kasveillemme ja aurinkopaneeleillemme, jotka tuottavat sähköä. Rakentaisimme sen lähelle Shackletonin kraatteria, koska siellä on auringonvaloa noin 200 maapallon päivän ajan. Tiedämme myös, että reiän poraaminen Kuun pintaan ei ole hauska ja helppo asia, joten rakennamme sen pinnalle.

Miten aiot rakentaa kuuleirin? Kuvaile käyttämäsi tekniikat ja materiaalit.

Tukikohtamme on erittäin helppo rakentaa. Se on jaettu neljään osaan. Jokainen osa valmistettaisiin Maassa ja kuljetettaisiin sitten Kuuhun. Osien sisällä olisi happea ja normaali ilmakehä. Osat suljettaisiin molemmilta puolilta, jotta mikään ei pääsisi sisään eikä ulos. Kun kaikki osat ja osat yhdistävät liittimet olisivat Kuussa, astronautit saapuisivat sinne kulkuneuvon kanssa. He yhdistäisivät Roverin avulla neljä osaa toisiinsa ja sinetöisivät koko rungon liittimien avulla, jotta mikään ei pääsisi sisään eikä ulos. Sitten he voisivat mennä sisään sisäänkäynnin kautta, käyttää dekompressiokammiota ja irrottaa jokaisen osan, jolloin koko runko olisi käytettävissä. Paneelit ja muut osat tuotaisiin muilla raketeilla. Lisäksi siellä olisi 3D-tulostin, joten astronautit voisivat tulostaa lähes kaiken.

Vesi
Ruoka
Sähkö
Ilma

Keräisimme vettä poraamalla jäätä kraatterin pinnalta. Astronautti käyttäisi poraa tai poralla varustettua kulkuneuvoa ja keräisi jäätä. Jää sulatettaisiin ja pumpattaisiin tuuletusaukon kautta tukikohdassa olevaan suodattimeen. Suodattimesta se menisi vesivarastoon. Keräisimme vettä myös ilmasta, joten voisimme jopa kuivata sen. Kaikki vesi tukikohdassa kierrätettäisiin, joten astronauttien ei tarvitsisi käydä poraamassa jäätä kovin usein.

Moon camp:n keskellä on kasvihuone, jossa astronautit voivat istuttaa perunoita ja muita ravintokasveja. Kasveja kasteltaisiin jäästä kerätyllä vedellä automaattisen järjestelmän avulla. Koska kuun maaperään liittyy monia kysymyksiä, ensin testaisimme sitä, ja kasvihuoneessa käyttäisimme tavallista maan maaperää. Jos saisimme selville, miten kuun maaperää voitaisiin käyttää turvallisesti, käyttäisimme sitä. Lisäksi tutkisimme, voisimmeko käyttää ihmisjätettä lannoitteena. Muut elintarvikkeet lähetettäisiin Maasta, ja ne olisivat pääasiassa säilykkeitä.

Tukikohdan pyörittäminen voi vaatia paljon sähköä, mutta aurinkopaneelit voisivat tuottaa sitä. Erittäin tärkeä osa energiaverkkoamme olisivat akut. Käytettäisiin suhteellisen pieniä mutta erittäin tehokkaita akkuja, jotka voisivat varastoida valtavan määrän energiaa. Siellä, minne rakentaisimme tukikohtamme, on noin 165 päivää pimeää. Jos yksi akku pystyisi antamaan asemalle virtaa 7 päiväksi, tarvitsisimme 23 akkua, mikä ei ole paljon. Tukikohdan olisi todennäköisesti toimittava energiatehokkaassa tilassa pimeän kauden aikana.

Käyttäisimme elektrolyysiä hapen ja vedyn erottamiseksi keräämästämme vedestä. Happi pumpattaisiin tukikohtaan ja vetyä voitaisiin käyttää rakettipolttoaineen valmistukseen. Myös happi kierrätettäisiin. Ilmakehää ei voida valmistaa pelkästään hapesta, joten Maasta tuotaisiin myös muita kaasuja, kuten typpeä.

Miten aiot rakentaa kuuleirin? Mitä materiaaleja käyttäisit?

[54]

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

Ensimmäinen suojautumislinja on toimiva elämää ylläpitävä järjestelmä. Varmistamme, että se toimii hyvin koko ajan. Toinen osa on puolustus pienhiukkasia, kuten miniasteroideja tai lentäviä kiviä vastaan. Se katettaisiin kestävillä ja vahvoilla materiaaleilla. Otimme mallia ISS:stä, joten tukikohta suojattaisiin paksulla alumiinikerroksella. Kolmas osa on suurten asteroidien aiheuttama vaara. Niitä vastaan on hyvin vaikea puolustautua. Ensimmäiseksi tarvitsisimme monimutkaisen anturi- ja satelliittijärjestelmän, joka varoittaisi astronautteja tulevasta vaarasta riittävän pian, jotta he voisivat reagoida. Sen jälkeen olisi olemassa protokolla, jossa olisi esitettävä vaiheet, mutta lyhyesti sanottuna astronautit saisivat tärkeimmät asiat ja käyttäisivät hätärakettia, joka veisi heidät Maahan.

Kuvaile Moon Camp -astronauttimiehistönne päivää kuussa.

Astronautin päivä olisi joka päivä hieman erilainen, mutta jokaiselle päivälle olisi olemassa protokolla, jossa olisi tärkeimmät tehtävät. Ensimmäinen asia heräämisen jälkeen olisi kaikkien järjestelmien, lähinnä elämää ylläpitävien järjestelmien, kuten aurinkopaneelien, vedensuodattimen, hapentuottajan jne. valvonta. Sen jälkeen astronautit söisivät aamiaisen, joka koostuisi ravitsemuksellisesta ruoasta. Sen jälkeen kukin astronautti tekisi työnsä oman erikoisalansa mukaisesti. Biologi työskentelisi kasvihuoneessa tai tekisi kokeita kasveilla. Fyysikko tekisi kokeita ja muut tiedemiehet myös. Aamupäivän kokeilulohkon jälkeen olisi lounas. Lounaan jälkeen olisi aikaa rentoutua ja treenata, sillä kuten tiedämme, astronauttien on treenattava avaruudessa. Iltapäivällä astronautit pääsisivät tukikohdan ulkopuolelle ja tekisivät siellä kokeita. Ulkona he voisivat porata jäätä vettä varten, puhdistaa aurinkopaneeleita pölystä, hoitaa tukikohdan pintaa, korjata tukikohtaa ulkopuolelta, tutkia pintaa tai muuta toimintaa. Ainakin yhden astronautin olisi pysyttävä sisällä turvallisuussyistä. Aikalisän ja muiden kokeiden jälkeen heillä olisi henkilökohtaista aikaa, jolloin he voisivat opiskella tai treenata. Sen jälkeen olisi vuorossa toinen järjestelmätarkastus. Järjestelmä tarkastettaisiin uudelleen aivan kuten aamulla. Yön aikana astronautit vaihtaisivat taas vartijan turvallisuussyistä. Vartija olisi yhteydessä Maahan, jakaisi tuloksia ja varmistaisi, että kaikki toimii niin kuin pitääkin. Jokainen astronautti saisi nukkua 8 tuntia.



← Kaikki hankkeet