Team: DreamCamper

Kategoria: ESA:n ulkopuolinen valtio | 1. sija - Muu kuin ESA:n jäsenvaltio | Suzhou, Jiangsu - Kiina |  SIP nro 2 kokeellinen peruskoulu

Hankkeen kuvaus

2.1.a. Olet laskeutumassa Kuuhun. Teidän on tehtävä joitakin päätöksiä asutuksenne sijainnista. Mihin sijoittaisit suojasi Kuun pinnalla?
Lähellä Kuun napoja

2.1.b. Selitä kysymyksessä 2.1 tekemäsi valinta.
Noin 550 kilometrin etäisyydellä Kuun pohjoisnavasta on laavaputkien kattoikkunoita. Päätämme leiriytyä yhteen laavaputkista. Ensinnäkin laavaputkea peittää hyvin paksu kuun kuori, joka on luonnollinen suoja törmäyksiltä ja kosmiselta säteilyltä. Se voi siis suojata henkilökuntaamme. Toiseksi, laavaputken erityinen rakenne mahdollistaa suhteellisen vähäisen lämpötilan vaihtelun. Tämän seurauksena lämpötilaolosuhteita voidaan hallita paremmin kuin maan pinnalla, mikä tarkoittaa, että laavaputkeen on sopivampi perustaa kuutukikohta. Lisäksi Purduen yliopiston äskettäin tekemän tutkimuksen mukaan laavaputki, jonka halkaisija on vähintään 0,6 mailia (noin 1 km), on hyvin vakaa ja sitä voidaan käyttää pysyvänä tukikohtana ihmisille. Kun otetaan huomioon integroidun tukikohdan koko, muoto, valaistusolosuhteet ja geologiset olosuhteet, useita metrejä Maliuksen kukkuloiden alapuolella sijaitsevien laavaluolien pitäisi olla paras paikka tukikohdalle.

2.2.a. Minne rakentaisit suojan: maan pinnalle vai maan alle?
Maanalainen

2.2.b. Selitä valintaasi kysymykseen 2.2.
Ensinnäkin kuun pinnalla on paljon pölyä, joka voi aiheuttaa huonoja vaikutuksia ihmiskehoon ja laitteisiin. Lisäksi Kuun pinnalla ei ole ilmakehää eikä geomagneettista kenttää, mikä aiheuttaa suuria lämpötilan vaihteluita eikä suojaa kosmisilta säteiltä. Toiseksi laavaputken pintaa peittää hyvin paksu kuun kuori, joka on luonnollinen säteily- ja iskunkestävä suoja. Lisäksi laavaputken erityinen rakenne mahdollistaa suhteellisen vähäisen lämpötilan vaihtelun. Näin ollen henkilökunta saa paremman suojan ja myös asuintilojen suunnittelua voidaan yksinkertaistaa. Lisäksi luolan kalliossa on jäävesisedimenttejä, joita voidaan tulevaisuudessa käyttää talousveden ja polttoaineen tuotantoon. Veden louhiminen kuussa säästää myös avaruusaluksen painoa ja tilaa.

3.1. Minkä kokoinen on kuutamoleirinne?
Valitsimme luonnollisen laavaputken tukikohdaksi, koska siellä on paljon tilaa ja voimme laajentaa tukikohtaamme vähitellen tulevaisuudessa. Nykyinen leiri koostuu pääasiassa neljästä suunnilleen sylinterimäisestä rakennuksesta, joiden halkaisija on noin kymmenen metriä ja korkeus kolme metriä. Rakennukset on yhdistetty toisiinsa suljetulla käytävällä, jonka leveys on kaksi metriä ja korkeus 2,5 metriä. Leirin kokonaistila on noin 3 126 kuutiometriä.

3.2.a. Kuinka monta ihmistä Moon Campiin mahtuu?
3-4 astronauttia

3.2.b. Selitä kysymyksen 3.2 mukainen valintasi.
Leirillämme on neljä päämökkiä, joita käytetään istutustutkimukseen, energiantuotantoon, tutkimukseen ja asumiseen. Jokainen astronautti vastaa yhdestä tutkimuksesta, joten tutkimuksen ja elämän kannalta tarvitaan 3-4 astronauttia. Samaan aikaan psykologisesta näkökulmasta astronautit elävät avaruudessa ilman perheen ja ystävien seuraa, ilman paikkaa viihteelle ja purkautumiselle. Lisäksi heidän on otettava työnsä ja elämänsä vakavasti. Jos on vain yksi ihminen, hän voi tuntea itsensä helposti yksinäiseksi ja hänellä on taipumus olla yksipuolinen ja subjektiivinen päätöksiä tehdessään. Vaikka jos ihmisiä on kaksi, he voivat keskustella ja tehdä päätöksiä yhdessä, heidän positiiviset ja negatiiviset tunteensa vaikuttavat toisiinsa. Mahdolliset väärinkäsitykset heidän välillään voivat johtaa tutkimuksen umpikujaan. Siksi 3~4 astronauttia on järkevämpää, vaikka se saattaa maksaa enemmän rahaa.

3.3.a. Mitä paikallisia Moonin resursseja käyttäisit?
-Vesijää
-Regoliitti (Kuun maaperä)
-Auringonvalo
-Muut

3.3.b. Selitä kysymyksen 3.3 vastausvaihtoehtosi.
Valitsimme neljä paikallista resurssia: jäätä, regoliittia, auringonvaloa ja kalliota. Voimme ottaa kuun maaperästä happea, jonka happipitoisuus voi olla jopa 40%, ja käyttää sitä raketin polttoaineena. Ja vettä voidaan syntetisoida ihmisten käyttöön. Kuun maaperän piipitoisuus on 20%, ja sitä voidaan käyttää aurinkokennoissa. Kuun maaperä sisältää myös helium-3:a, joka on maapallolla harvinaista ydinpolttoainetta. Jos sitä hyödynnetään täysimääräisesti, se voi täyttää satojen vuosien energiantarpeet ympäri maailmaa. Se voi tietenkin kattaa myös kuutukikohdan polttoainehuollon. Kuun luonnonlasista voidaan tehdä fysikaalisen käsittelyn jälkeen lujaa rakennekomposiittimateriaalia. Vesi on ihmiselämän lähde. Niinpä päätimme käyttää kuun vettä suoraan, jotta huoltoaluksen arvokasta tilaa ei tarvitsisi käyttää tarpeettomasti. Louhintaprosessin aikana otamme käyttöön myös kuun kivet. Koska analysoimalla kuukiven koostumusta voimme tutustua aurinkokunnan ja maapallon kehityshistoriaan. Lisäksi kuukivet sisältävät myös vesimolekyylejä. Kuun pinnalla ei ole ilmakehää. Auringon säteily voi tulla suoraan pinnalle. Kuun vuotuinen auringon säteilyenergia on noin 12 biljoonaa kilowattia. Voimme hyödyntää aurinkoenergiaa täysimääräisesti rakentamalla aurinkovoimalan ja siirtämällä auringonvalon tuottaman lämmön asuinalueelle, jota voidaan käyttää ruoan lämmittämiseen.

3.4. Selitä, miten aiot rakentaa projektisi Kuuhun. Kerro myös materiaaleista ja rakennustekniikoista, joita aiot käyttää. Korosta suunnitelmasi ainutlaatuisia piirteitä.
Asuintilan rakentaminen laavaputkeen voi suojata meitä tehokkaasti kosmisen säteilyn vaaroilta. Kuun basaltti jalostetaan betoniksi, josta tehdään rakennuksen katto ja seinät. Jos laavaputki romahtaa, aiomme louhia alumiinia ja rautaa kuun malmista ja valmistaa niistä rengasmaisia, lieriön muotoisia jne. tukikehyksiä. Näin tukikohdasta tulee tukevampi. Betonikerroksen sisällä käytetään aerogeeliä, joka on kestävää ja kestää jopa 1400 asteen lämpötiloja. Sitä voidaan käyttää leirien lämmöneristysmateriaalina ja avaruuspukujen ydinmateriaalina. Aerogeeleistä valmistettu puhallettava rakenne tekee koko leiristä suljetun tilan, jolloin ilma ei pääse karkaamaan. Kuljetamme aerogeeliä maasta, sillä se on kevyttä eikä lisää ylimääräistä painetta avaruusaluksen kuormaan. Leirimme rakentamiseen käytetään myös kuun luonnonlasia. Fysikaalisen käsittelyn jälkeen siitä voidaan tehdä lujia rakennekomposiittimateriaaleja. Astronauttien hyvien elin- ja työskentelyolosuhteiden varmistamiseksi laskeutumisen alkuvaiheessa astronauttien tarvitsemat välttämättömät tarvikkeet ja nukkumahytit valmistetaan valmiiksi Maasta. Kuuhun saapumisen jälkeen materiaalit kuljetetaan laavaluolan sisälle. Kaikki muut rakennusten rakenteet ja sisätilat valmistuvat 3D-tulostamalla, ja lähtöaineena käytetään kuun maaperää. Lisäksi leirin ulkokerros on päällystetty puolijohdelämpötila-antureilla, jotka ottavat lämpötilaeron sähköksi. Tämä korvaa sen ongelman, että aurinkovoimaa ei voi käyttää yöllä. Leirimme on hyvin organisoitu, ja se on jaettu asuinalueeseen, istutusalueeseen, tieteelliseen tutkimusalueeseen ja energian louhinta-alueeseen. Jokainen osasto on yhdistetty kanavalla. Neljä osaa muodostavat yhdessä ympyrän. Ympyrän keskellä sijaitsee tieteellinen tutkimusalue (mukaan lukien pakoalue), ja voimme päästä mille tahansa alueelle käytävien kautta.

3.5. Kuvaile ja selitä Moon Camp -leirisi sisäänkäynnin suunnittelu.
Suunnittelimme kuun leirin sisääntulorakenteen kupolin muotoon ulkoisen iskunkestävyyden parantamiseksi.Leirin sisäänkäynnin yhteydessä on kolme mökkiä. Ensimmäinen hytti on lähimpänä ulkoilmaa, ja sitä käytetään kuun kulkijan ja yleisten havaintovälineiden säilytykseen. Toinen hytti on puskuriosasto, joka estää ilman karkaamisen. Staattinen sähkö poistaa pölyn astronauteilta ja estää haitallisen pölyn pääsyn asuintiloihin. Kolmas on pukuhuone, jossa astronautit voivat vaihtaa avaruuspukunsa ja työvaatteensa päästäkseen leiriin. Kaikkien kolmen osaston ovet on valmistettu kuun luonnonlasista, joka on erittäin lujaa ja hyvin tiivistä.

3.6. Selitä, miten Kuuleiri suojaa astronautteja.
Kun rakensimme kuuleirejä, käytimme aerogeeliä eristyskerroksena pitämään sisälämpötilan.Lisäksi leirimme on rakennettu luolaan, joka antaa meille suojaa.Jokaiseen alueeseen asennettiin ""suojavuode"", jolla on vahva iskuvoima ja säteilysuoja. Sijoitimme vielä välttämättömät tavarat, jotka ylläpitävät elämää sisällä. Hätätilanteessa henkilökunnan jäsenet voivat päästä sisään ja välttää mahdollisimman nopeasti. Suunnittelimme myös erityisen pelastautumisalueen, joka sijaitsee tieteellisen tutkimusalueen yläpuolella, ja muilta alueilta pääsee myös suoraan pelastautumisalueelle.Tällä alueella on pieniä avaruusaluksia, jotka voivat paikantaa ja heittää tarkasti takaisin maahan.

3.7. Kuvaile nukkumis- ja työskentelytilojen sijainti ja järjestelyt.
Jaoimme nukkumis- ja työskentelytilamme kahteen eri alueeseen. Makuualue sijaitsee asuinkopissa, leirin sisimmässä ja syvimmässä osassa (maaperä peittää yli kaksi metriä), jotta astronautit voivat nukkua turvallisesti kosmisen säteilyn ulottumattomissa.Asuinkoppi on jaettu kahteen maanalaiseen kerrokseen, ja astronautit voivat kävellä portaita ylös ja alas.Yläkerrassa on kuntosali, ja alakerrassa on olohuone. Makuuhytti on varustettu tekoälyjärjestelmällä, jossa on hätäpoistumistoiminto. Se voi väliaikaisesti suojella astronauttien henkilökohtaista turvallisuutta suljettujen toimenpiteiden avulla hätätilanteessa. Työalue sijaitsee leirin keskellä. Se on rakenne, jossa on yksi kerros maan päällä ja kaksi kerrosta maan alla. Ensimmäinen maanalainen kerros on tieteellinen tutkimuskeskus, joka on noin metrin päässä maasta. Kaikki ulkoisten antureiden keräämät tiedot kerätään tänne älykästä analysointia varten. Toinen kerros maan alla on vesijäätehdas, ja asetimme työskentelyalueen keskelle, jotta veden nopea toimittaminen eri alueille olisi helpompaa. vesisignaalin havaitsemisjärjestelmän avulla robottikäsivarsi käskettiin kaivautumaan maahan suunnitellulla tavalla, louhimaan kuun kiinteää vesilähdettä ja käsittelemään ja puhdistamaan vesijäätehdasta.

4.1. Kuvaile, mikä on suojan virtalähde.
Kolme sähköntuotantomenetelmää varmistaa sähkönsaannin kaikkina aikoina. Kuun pinnan keskilämpötila eroaa päivällä 300 celsiusasteen verran yöllä vallitsevasta lämpötilasta. Seebeck-ilmiön teorian mukaan lämpösähkögeneraattorit ovat kalliita valmistaa, joten käytämme niitä vain kuun ensimmäiseen laskeutumiseen. Koska kuussa ei ole ilmakehää, kuun pintaan osuva auringonvalo tuottaa paljon lämpöä. Aurinkopaneelit mittaavat ja säätävät lämpöä automaattisesti kulmassa, joka on kohtisuorassa auringonsäteisiin nähden. Ja se voi tuottaa korkeapaineista höyryvoimaa lämpöenergian avulla.Kun pohjavettä louhitaan, lämpöenergian sijasta käytetään aurinkoenergiaa. Kuun maaperä sisältää Helium-3:a. Helium-3:a käyttävien lämpöydinreaktorien rakentaminen ja käyttö on neutronisäteilyä vailla eikä aiheuta ympäristöriskejä. Leirin rakentamisen jälkeen aurinkovoima muunnetaan asteittain ydinvoimaksi.

4.2. Kuvaile, mistä vesi tulee.
Aluksi tarvitsemme vettä Maasta.Leiriytymisen jälkeen louhimme kuun vettä suoraan. Kaikki vesi kuun pinnalla on vesijään muodossa, ja kaivamme leirin alaosasta vettä. Se maksaa paljon aikaa, mutta kun louhinta onnistuu, meillä on vakaa vesilähde .Siihen asti meidän on otettava nestemäisiä vesimolekyylejä kuun maaperästä ja kivistä.

4.3. Kuvaile, mikä on ravinnonlähde.
Leirimme on varustettu erillisellä istutusmökillä, joka sijaitsee puoliksi maan alla. Siitä on hyötyä auringonvalon keräämiselle. Kansainvälisen avaruusaseman (iss) kokemusten mukaan valitsemme paljon viljelykasveja, jotka sisältävät runsaasti erilaisia ravintoaineita, kuten perunaa, Libanonia, vehnää, kauraa, vehnää, maissia, soijaa, tomaattia, naurista, kaalia, sokerijuurikasta jne. Säteilyn vaikutuksista johtuvien kasvien vaihteluiden estämiseksi istutuskopin yläosa eristetään säteilysuojapinnoitteella. yritämme kasvattaa eläimiä, kuljettaa hedelmöittyneitä munia maasta, kuoriutua kanoja kuussa, perustaa kanafarmeja, parantaa kuun maatalouspohjaa. Kaikkea tätä teemme varmistaaksemme proteiinin saannin. sitä ennen meidän on tietenkin tuotava tietty määrä ruokatarvikkeita Maasta, jotta astronautit saavat mukavan ympäristön.

5.1. Mitä haluaisit tutkia kuussa?
Kuussa ei ole ilmakehäestettä, joten siellä on erinomaiset tähtitieteelliset havainto-olosuhteet. Perustamme tutkimuskeskukseen observatorion ja toivomme voivamme ymmärtää tuntematonta maailmankaikkeutta tähtitieteellisen tutkimuksen avulla. Samalla voimme reaaliaikaisen seurannan avulla suojella maapalloa meteoriittikatastrofilta. Kuun maaperässä ja kivissä on runsaasti alkuaineita, joita harvoin näkee maapallolla. Samalla kuun pinta on kokenut kosmista säteilyä jo pitkään. Toivomme voivamme tutkia kuun geologiaa ja löytää resursseja, joista on hyötyä ihmisille. Lisäksi kuun ikä on samanlainen kuin maapallon. Toivomme saavamme lisää tietoa aurinkokunnan alkuperästä ja kehityksestä analysoimalla kuun koostumusta. Eläminen ja kasvattaminen kuussa voi myös auttaa meitä ymmärtämään paremmin biotieteitä, kuten ihmistä, eläimiä ja kasveja.

Tiimit luovat projektit ja ottavat täyden vastuun jaetusta sisällöstä.