moon_camp

Moon Camp Explorers Galleri 2021-2022

I Moon Camp Explorers er hvert holds opgave at 3D-designe en komplet Moon Camp ved hjælp af Tinkercad. De skal også forklare, hvordan de vil bruge lokale ressourcer, beskytte astronauterne mod farerne i rummet og beskrive leve- og arbejdsfaciliteterne.

Team: Leni and Prudy

Sycamore-skolen  Indianapolis    USA 11, 10   2 / 2

Eksternt link til 3d

Projektbeskrivelse

Et af hovedmålene er at udnytte så mange naturressourcer som muligt fra månen med henblik på bæredygtighed. Vi vil f.eks. bygge vores shelter tæt på sydpolen, hvor vi kan hente isvand til vand og ilt fra månens jord ved hjælp af elektrolyse, så rejsetiden er minimal. Vores shelter vil blive bygget på toppen af et krater (mindre arbejde med at grave), som tjener som vandlager/pool. Vi planlægger også at bygge et solenergisystem med en varmeveksler til strøm.

Et andet mål er at bringe så få materialer som muligt med til månen. Vi medbringer f.eks. en 3D-printer, så vi kan bruge de materialer, der er hentet fra månen, til at udskrive det nødvendige udstyr og værktøj. På den måde undgår vi at være afhængige af, at vores hovedkvarter bringer os kritiske behov. Hvis vi er heldige, håber vi at kunne hente ædelmetaller som platin, uran og guld. Vi planlægger også at bygge Advanced Plant Habitat, som er et vækstkammer på stationen, ikke kun til planteforskning, men også som fødevareforsyning, så vi ikke behøver at bekymre os om at løbe tør for mad.

Frem for alt håber vi også, at dette Moon Camp-projekt vil give uvurderlige oplysninger til fremtidige forbedringer og udvidelser af mere bæredygtige og beboelige rumhabitater, f.eks. mere selvforsynende energi som Helium-3, der kan bruges til at drive andre rumstationer og reducere unødvendige rumrejser for at skaffe brændstof i rummet.

Begrænsning: Dette sker under forudsætning af jordens tyngdekraft.

Hvor ønsker du at bygge din Moon Camp?

Tæt på månens poler

Hvorfor valgte du dette sted?

Vi vil bygge vores månelejr i nærheden af Sydpolen, fordi det ifølge NASA er det bedste sted for is og andre mineralske ressourcer. Vand er en nødvendighed for at fremme den menneskelige udforskning, fordi det potentielt kan bruges til at drikke, køle udstyr, trække vejret og lave raketbrændstof til missioner længere ud i solsystemet. Andre ekstremer på Månens sydpol er ikke så mørke og kolde, og nogle områder er badet i sollys i længere perioder, hvilket giver os mulighed for at høste sollys til at oplyse en månebase og drive udstyret.

Hvordan planlægger du at opbygge din Mooncamp? Hvilke materialer vil du bruge?

Shelteret vil blive bygget nær Sydpolen, hvor temperaturerne er relativt velegnede til mennesker, og hvor der er kortere afstande til at hente isvand. Roverne graver først jorden op med en passage under jorden til et beboelsesrum, et månetoilet med en affaldskomprimator, et forskningslaboratorium med luftbruser, en kold vask og en varm vask til vand.

Der vil blive brugt polyethylen til at bygge en kube-lignende struktur med en lufttæt dør og vægge over jorden med tre niveauer med iltforsyning:
Første niveau: opbevaring af vand, rovere, robotter
Andet niveau: kamre til planter, køkken
Tredje niveau: solpaneler

Vand
Fødevarer
Elektricitet
Luft
Beskyttelse

Vand kan hentes fra begge poler, hvor vi skal minere for at få vand fra isvandbassiner. Vi vil først hente fra sydpolen, da den ligger tættere på vores shelter. Vi vil sende rovere ud for at lokalisere isfyldte steder. Derefter vil roverne fyre op og sprænge månens snavs og grus ind i deres vakuumlignende anordninger, hvor vand vil blive adskilt og lagret vandpartiklerne. Med hensyn til fremtidige vandkilder vil vi undersøge mulighederne for genbrug af vand fra affald (f.eks. med NASA's teknologi til at opsamle op til 85% vand fra urin og 92% fra affaldsfugt).

Når astronauter vover sig længere ud i rummet, giver fodring af astronauterne flere unikke udfordringer. Advanced Plant Habitat er et vækstkammer på stationen til planteforskning og fødevareforsyning. Det bruger LED-lys og et porøst lersubstrat med gødning med kontrolleret frigivelse til at levere vand, næringsstoffer og ilt til planterødderne. En anden ny metode er at dyrke større planter i rummet, hvor der anvendes enheder, som er billigere at producere, har større vandopbevaringskapacitet, giver større plads til rodvækst og er et helt passivt system.

En skalerbar løsning til månehabitater ville omfatte et varmevekslingssystem bestående af flere spejle, behandlet månejord, en varmemotor og varmerør. Om dagen kan motoren drives direkte af solenergi fra solen, som samtidig også lagrer overskydende varme i den termiske masse. Om natten kører varmemotoren videre ved at frigive energi fra den termiske masse. Den kolde og den varme tank er placeret under jorden i den løse regolit.

For at indsamle ilt skal vi indsamle månens jord og bruge elektrolyse på den. For at gøre det skal vi bruge en metode kaldet smeltet saltelektrolyse, som indebærer, at vi placerer regolith i en metalkurv med smeltet calciumchloridsalt som elektrolyt, der opvarmes til 950 °C via solenergi. Efter at der er tilført elektrisk strøm, vil det udtrække ilten, og saltet vil vandre til en anode, hvor det let kan fjernes. Desuden er det metal, der bliver tilbage, brugbart.

Månens temperatur svinger på grund af den manglende atmosfære. Astronauterne kan nyde at bade i en stor vandpøl (udvundet fra månens poler) i dagtimerne, hvor der er forfærdelig varme og stråling, mens de kan holde sig varme om natten ved hjælp af et varmevekslingssystem bestående af spejle, bearbejdet månejord, varmemotorer og varmerør. Til forebyggelse af meteoritter vil der blive anvendt intelligente robotter til at opdage og nedskyde eventuelle store meteorer, da nogle meteorer kan være på størrelse med et hus.

Beskriv en dag på Månen for en af dine Moon Camp-astronauter

Følelsen af hjemve rammer mig i det øjeblik, jeg vågner. Da jeg er et af de to mennesker på månen, er det svært ikke at savne venner og familie derhjemme, for ikke at nævne den bekvemme lækre mad, der leveres af Doordash. Her på månen skal vi arbejde for at få ilt, vand, mad og strøm. Nå! Jeg er her og er klar til min astronautdag!

Som det første om morgenen, inden jeg børster tænder og spiser min gulerodsfrokost, skal min partner og jeg lave vores daglige opgaver:

Sørg for, at iltniveauet er indstillet korrekt
Kontroller Advanced Plant Habitat for at sikre, at opsætningen fungerer korrekt med tilstrækkeligt vand
Kontroller strømforsyningssystemet
Forbered vores robotter til at hente isvand og forvandle det til vand
Forbered vores andre robotter til at hente ilt fra måneskidt ved hjælp af elektrolyse
Send en morgenrapport til vores hovedkvarter

Når robotterne er klar, tager vi vores hjelme og dragter på og sender robotterne ud for at udføre deres arbejde. Mens jeg overvåger robotterne til at hente vand, overvåger min partner robotterne til at hente ilt.

Efter at have nydt salat til frokost og kølet af i poolen, mens vi lavede nogle øvelser, tog vi vores hjelme og dragter på igen for at byde vores robotter velkommen tilbage fra en hård arbejdsdag. Vi rengør og tjekker robotterne for at sikre, at de er i orden, inden vi skriver aftenrapporter. Efter at have nydt en afslappende middag og set YouTube om aftenen, er det sengetid. Nat ud!

Andre projekter:

  Tshikuwi Moon Campers

 

  Tshikuwi Primary School
    Sydafrika
  Hold A: YHAV

 

  Garden Spot Middle School
    USA
  Guang Han

 

  Shanghai FitchMaker Studio
    Kina
  Bi-hold

 

  Ozel Samsun Doga Koleji Ortaokulu
    Tyrkiet