moon_camp

Moon Camp Pioneers Galleri 2020-2021

I Moon Camp Pioneers er hvert holds opgave at 3D-designe en komplet Moon Camp ved hjælp af Fusion 360. De skal også forklare, hvordan de vil bruge lokale ressourcer, beskytte astronauterne mod farerne i rummet og beskrive leve- og arbejdsfaciliteterne.

Hold: Space Hive

Publiczne Liceum Ogólnokształcące Uniwersytetu Łódzkiego im. Sprawiedliwych wśród Narodów Świata  Łódź    Polen 16, 15

Ekstern fremviser til 3d-projekt

Projektbeskrivelse

Vores base er grundlaget for en ægte selvbærende koloni på månen. Da vi designede den, fokuserede vi på størst mulig selvforsyning og funktionalitet for hvert enkelt element, samtidig med at vi huskede det vigtigste, nemlig komforten for de astronauter, der opholder sig i den. Tilføjelser som f.eks. en kunstigt kontrolleret dag- og natcyklus eller tilstedeværelsen af planter i rummene skal mindske astronauternes stress og passe på deres mentale sundhed. Basen er designet til mindst 4 personer, men med et større antal kan fordelingen i boligmoduler til fire personer bidrage til udviklingen af en følelse af små fællesskaber, hvilket vil lette arbejdet og fordelingen af opgaverne. Både basens placering og udstyr gør det muligt at gennemføre mange eksperimenter og effektivt at foretage yderligere rumudvidelse.

Hvor ønsker du at bygge din Moon Camp?

Vi har besluttet at bygge vores månebase på månens sydpol, på kanten af Shackleton-krateret. Ifølge vores bedste viden er der vandis og andre flygtige stoffer i den. Den potentielle tilstedeværelse af vand ville løse problemet med at skaffe det og ville ikke kræve en kostbar levering af det fra Jorden. Hvis vi placerer vores base på krateretsens rand, vil det også forenkle problemet med at forsyne basen med elektricitet betydeligt. På kraterets kant kommer solenergi næsten konstant, så der ville være mulighed for praktisk talt kontinuerlig omdannelse af solenergi til elektrisk energi ved hjælp af solpaneler. Det betyder også, at der vil være færre temperaturudsving, hvilket kan være farligt for komponenter, der er følsomme over for termisk ekspansion. Ifølge topografiske kort over området har det en hældning på ca. 6-7 grader, hvilket afspejles i vores model.

Hvordan planlægger du at bygge din Moon Camp? Beskriv de teknikker og materialer, du vil bruge.

Først vil der blive udsendt en rover til rekognoscering. Når den har fundet et egnet sted, vil den forberede et fladt område, hvorpå værkstedsdelen med rovere, solpaneler og 3D-printere indeni vil lande. Roverne vil være autonome, men kommunikationsforsinkelsen mellem Jorden og Månen er kort nok til, at et menneske effektivt kan styre en rover i tilfælde af problemer. I første omgang skal værkstedet fungere som base for operationer, idet det skal være udstyret med batterier og være i stand til at fremstille reservedele til robotterne. Vi planlægger at 3D-printe basens tag, vægge og de fleste af møblerne ved hjælp af månebeton, hvis hovedbestanddel er månens regolit, en ressource, der findes i rigelige mængder på Månens overflade. Basen vil bestå af sekskantede rum for at maksimere effektiviteten i materialeudnyttelsen og lette udvidelsen. Rummenes indre vil være belagt med et lag syntetisk gummi, så de kan fyldes med atmosfære. Lufttrykket i det indre vil være tilstrækkeligt til at bære vægten af et ca. 4 meter tykt strålingsskjold af regolit. For at minimere den mængde støv, som indbyggerne kan bringe med sig ind i basen, vil rumdragterne aldrig komme direkte ind i basen, men i stedet lade besætningen komme ind i dem gennem luger på bagsiden. Når trykprocessen er afsluttet, kan andet nødvendigt udstyr bringes fra Jorden sammen med de ankommende astronauter og opstilles på månens overflade.

Miljøet på Månen er meget farligt for astronauterne. Forklar, hvordan jeres Moon Camp vil beskytte dem.

Miljøet på Månen er meget farligt, så en af vores prioriteter er at sikre fuld sikkerhed for de astronauter, der befinder sig på basen. En af de største farer, der venter på mennesker på Månen, er kosmisk stråling, som er op til 200 gange stærkere end på Jorden. Det er imidlertid bevist, at der er lavere strålingsniveauer i nærheden af store kratere, så placeringen af vores base i Shackleton-krateret vil delvis løse dette problem. Basens vægge, som er ca. 4 meter tykke og lavet af månens jord, vil også yde yderligere beskyttelse. Disse vægge vil også yde beskyttelse mod mikrometeoritter og de ekstremt lave temperaturer, der findes på månen.

Forklar, hvordan din Moon Camp vil give astronauterne:
Vand
Fødevarer
Elektricitet
Luft

Som udgangspunkt har ISS en vandtank på 2000 liter til en besætning på seks personer. Vores base vil dog også bruge vand til dyrkning af planter, dyr og mikroorganismer og til elektrolyse af vand. For at imødekomme dette behov vil vores base have en maksimal vandlagringskapacitet på ca. 30 000 liter - dette vil også gøre det lettere at udvide basen yderligere. Astronauterne vil tage noget vand med sig, men det meste af vandet vil blive hentet af rovere fra nærliggende flygtige forekomster i Shackleton-krateret. Udåndingsvand vil blive opsamlet af luftbehandlingsenheden og tilbageført til vandforsyningen. Urin vil blive filtreret og genindført tilbage i tankene. Alt bioaffald vil blive genanvendt til brug som plantegødning og foder til dyr eller mikrober, når det er muligt.

Hydroponisk dyrkning vil spille en central rolle i forbindelse med fødevareproduktionen på stationen. I hydroponiske haver vil der blive anvendt lysdioder med udvalgte lysbølgelængder (dvs. hovedsagelig rødt lys) for at minimere energispild. Hver person, der tager til Månen, vil få en forudbestemt, individuel kost, der dækker deres samlede kaloriebehov samt makro- og mikroelementer. På grundlag af sådanne data vil det være muligt at planlægge proportionerne af dyrkede planter på forhånd. Desuden planlægger vi at skaffe protein i form af såkaldt "dyrket kød". Denne teknologi bliver mere og mere avanceret, så vi vil gerne bruge den i vores base. I første omgang vil lageret af stamceller blive hentet fra Jorden, men med tiden, når man har styr på avl af dyr i basen, vil man tage celler direkte fra dem. Ved at give astronauterne adgang til sunde måltider, der så vidt muligt ligner dem, der spises på Jorden, vil vi tage os af både deres fysiske og mentale sundhed.

Da vores base er placeret på den del af Shackletons rand, der er en "evigt lysets top", vil den modtage næsten kontinuerlig solstråling. Som følge heraf vil den kunne klare sig selv udelukkende ved hjælp af solenergi det meste af tiden. Det er dog vigtigt at lagre strøm til operationer med stort forbrug som f.eks. vandelektrolyse eller in situ-metalraffinering, og der er stadig nætter, som kan vare op til syv jordiske dage. For at løse disse problemer vil basen være udstyret med en række energilagringsløsninger. I første omgang vil den anvende lette lithium-ion-batterier og solpaneler, der sendes fra jorden, og senere vil den blive udvidet med solpaneler og batterier af flydende metal, der bygges på stedet. Hvis det viser sig at være umuligt at konstruere batterier, kan den udstyres med store svinghjul fremstillet af komprimeret regolit, der svæver via spin-stabiliseret magnetsvævebane (den manglende atmosfære og den lave tyngdekraft gør dem meget lettere at betjene end på Jorden).

Ilten vil blive hentet fra en række processer. Den vil være et produkt af fotosyntesen i de hydroponiske haver og et biprodukt af metaloxidraffinering via elektrolyse. Den kan også fås ved elektrolyse af vand, men uden et oxidationsmiddel ville den producerede brint være ubrugelig som brændstof. Da kulstof er en begrænset ressource på Månen, vil vi forsøge at genbruge så meget CO2 som muligt ved hjælp af fotosyntese. Inerte gasser som f.eks. kvælstof og argon reagerer ikke, så de kan bruges i det uendelige, forudsat at der ikke opstår lækager. Vanddamp, der dannes ved vejrtrækning, vil blive opfanget og genindført i vandforsyningen.
I tilfælde af en nødsituation kan iltlys bruges til at give en hurtig og pålidelig kilde til luft til at trække vejret.

Forklar, hvad der er hovedformålet med din Moon Camp (f.eks. kommercielle, videnskabelige og/eller turistformål).

De første grupper af astronauter, der sendes til vores base, vil forsøge at gøre sig bekendt med miljøet på månen og udføre de mest nødvendige videnskabelige eksperimenter. En vigtig rolle i forskningen vil være at studere menneskers og dyrs reaktion på langvarigt ophold på månen samt at forbedre landbrugsteknologi, telekommunikation og energiproduktion, som senere kan anvendes på Jorden. Basen vil forhåbentlig også fungere som et interplanetarisk knudepunkt, der kan forsyne skibe, der tager til Mars, med mad og brændstof. I fremtiden kan den være en kilde til billigere materialer til bygning af store ruminstallationer og skibe på grund af den lavere tyngdekraft. Fleksibiliteten i vores base giver også mulighed for at udvide basen og afvige fra dens oprindelige mål og fokusere på flere kommercielle muligheder, turisme eller udvikling af store kolonier.

Beskriv en dag på Månen for dit Moon Camp-astronauthold.

Da vi designede vores rumbase, fandt vi ud af, at det mest effektive arbejdssystem ville være at tilpasse hver enkelt astronauts daglige skema. Dette vil gøre det lettere at udføre specialiserede opgaver og gøre det muligt for mindst to personer at holde sig vågne, selv i tilfælde af en lille besætning. Planerne for hver dag vil i første omgang blive sendt fra kontrolcentret på Jorden, og efterhånden som basen udvikler sig, vil de enkelte besætningsmedlemmer være ansvarlige for at lave dem for resten af gruppen.

I begyndelsen af dagen, efter at astronauterne har gjort sig klar til arbejdet, går de hen for at tjekke de seneste oplysninger på skærmen, som samtidig informerer dem om deres aktuelle opgaver, der er skræddersyet til deres specialitet. Nogle vil have til opgave at udføre forskning, eksperimenter og arbejde i laboratoriet, andre vil beskæftige sig med pasning af dyr og dyrkning af planter, mens andre skal kontrollere arbejdet i basens moduler, reparere aktuelle skader og vedligeholde rovernes tekniske tilstand.

Efter at have gennemgået deres skemaer vil astronauterne gå til fællesrummet for at spise et personligt måltid - som alle andre måltider, morgenmad.

Derefter tager astronauterne fat på de opgaver, de har fået tildelt. Når astronauterne har løst deres første opgaver, går de til et fitnesscenter i forbindelse med lægeværelset, hvor de bliver præsenteret for deres personlige træningsplan for den aktuelle dag. Efter deres træning går astronauterne igen til fællesrummet for at få deres andet måltid. Det vil være meget vigtigt at planlægge dagen, så astronauternes spisetider overlapper hinanden så meget som muligt; nogle vil naturligvis spise frokost og andre aftensmad. Men pointen er at sikre menneskelig kontakt og opbygge en fællesskabsfølelse blandt astronauterne.

Efter frokost har astronauterne fritid, hvis den aktuelle situation tillader det. De kan underholde sig med videospil, virtual reality, bøger eller musik. De kan også ringe til deres familie eller tilbringe noget tid sammen med andre astronauter eller dyr. Derefter vender de tilbage til deres opgaver i et stykke tid indtil om aftenen. Når dagen er omme, går de til middag og ind på deres soveværelser. Sådan ser en gennemsnitlig, rolig dag ud på vores månebase.



← Alle projekter