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: I.E.S. LOS CASTILLOS

I.E.S. LOS CASTILLOS  ALCORCÓN (MADRID)    Spanien 16, 15

Ekstern fremviser til 3d-projekt

Projektbeskrivelse

Vores Moon Camp er en base, der kan udvides, og som er designet til at blive udvidet i takt med at besætningen vokser eller økosystemerne i drivhuset vokser op. 

Vand er den kritiske ressource for vores menneskelige levested, så lejren er placeret ved siden af et lille krater, hvor der findes vandis på grund af permanente skyggeområder indeni. Vandis vil blive udvundet og omdannet til væske fra disse mørke områder ved en kontrolleret sublimeringsproces.

Bebyggelsen er opdelt i forskellige moduler med hver sit formål, design og materialer, og disse designs er baseret på tre forskellige strukturer:

For det første en foldestruktur til drivhuset, der gør det muligt at ændre dets dimensioner mekanisk for at huse økosystemer af forskellig størrelse.

For det andet oppustelige habitater til beboelsesrum, lager, spisestue eller fitnessrum, som kan oppustes på stedet for at give besætningen tilstrækkelig volumen.

For det tredje stive strukturer til kraftmodulet, rumfærgeplatformen eller ilttankene.

Vi betragter drivhuset som kernenheden, en foldbar struktur med tre kupler placeret i midten, med tre forskellige miljøer, der leverer ilt og kuldioxid gennem planternes fotosyntese, mad via akvaponics og global temperaturregulering. Denne kerneenhed forbinder de andre moduler gennem foldede passager.

Energien udvindes ved hjælp af solpaneler, der er fordelt over et stort område på lejrens overflade, og den plads, der er afsat til dette formål, er ret stor på grund af solstrålernes store indfaldsvinkel på overfladen, så solstrålerne er lidt energirige, og der er behov for mange paneler for at producere en rimelig mængde energi.

Et genanvendelsesmodul hjælper astronauterne med at få vand og kvælstof fra deres urin og afføring.

Hvor ønsker du at bygge din Moon Camp?

Vores Moon Camp ligger nord for Ibn Bajja-krateret, ca. 200 km fra sydpolen, hvor temperaturerne ikke er så ekstreme på grund af den højere indfaldsvinkel for solstrålerne.

Ibn Bajja's højderyg er næsten konstant belyst, en fordel at oplyse basen og at placere solpaneler til at drive udstyret. På samme måde koncentrerer vandis sig på permanent skyggefulde områder i bunden af krateret.

Kraterets størrelse, ca. 2000 m dybde, er tilstrækkelig stor til at udvinde vandis fra skyggefulde områder inde i krateret og omdanne det til flydende vand ved hjælp af kontrolleret sublimering ved hjælp af rørledninger. Efter udvindingen foretages en elektrolyseproces for at opnå ilt til vejrtrækning og brint som brændstof til rumfærgen.

På kraterryggen, der er 450 m høj, er kommunikationen med Jorden tilstrækkelig, og der er ikke brug for yderligere satellitter som på Månens mørke side.

 

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

For at opbygge lejren sender vi modulære dele, som skal samles og pustes op på stedet, så de forskellige strukturer kan bygges op.

Vi skal bruge så lidt plads som muligt for at spare energi til at køle rummene og udføre effektive trykning .

Der er faste strukturer som f.eks. krigshusmodulet, rumfærgeaffyringsanlægget eller energikraftværket, der er fastgjort til kernenheden gennem fleksible passager. Alle andre moduler, som f.eks. beboelsesrum, gymnastiksal og kommunikationsrum, er oppustelige habitater.

Disse habitater udvides udad og skaber lige den nødvendige plads til besætningen, så astronauterne og instrumenterne kan være i dem. Når disse moduler er udvidet, har de en cylindrisk form som følge af forskellen mellem det ydre vakuumtryk og det indre tryk.

Materialet til disse oppustelige strukturer er sammenvævede lag af kevlar og mylar.

Drivhuset er bygget med Hobermans ekspanderende geodætiske kuppelsystem, så strukturen udvides i takt med, at økosystemerne vokser op indeni. Denne kerneenhed er udformet som et tredobbelt kuppelmodul, der anvender Double Bubble Theorem for at dække det maksimale areal med det mindste materiale.

Til beklædning af kerneenhedens yderside anvender vi pneumatiske paneler af ETFE (Ethylentetrafluorethylen) gennemsigtig og fyldt med vand. Tyngdekraften på Månen er en sjettedel af tyngdekraften på Jorden, så vægten er ikke et kritisk problem for strukturens stabilitet.  

Denne kerneenhed er beskyttet af et dobbelt grafenlag, som giver strukturen modstandsdygtighed. 

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

De største trusler er de ekstreme temperaturer, stråling fra rummet og muligheden for at blive ramt af en mikrometeorit.

Området, hvor lejren skal ligge, har ikke drastiske temperaturændringer, men for en sikkerheds skyld kan vi ændre temperaturen inde i de foldede habitater ved at ændre deres volumen, da trykket indeni er konstant og distribuerer varmeenergi i hele lejren.

Til at dække kerneenhedens yderside bruger vi et dobbelt tyndt grafenlag til at beskytte de dækkende pneumatiske paneler af ETFE (ethylentetrafluorethylen) fyldt med vand. Dette vand absorberer kosmisk stråling, og det dobbelte grafenlag beskytter strukturen mod stød. De materialer, der er anvendt til de oppustelige moduler, kevlar og mylar, forhindrer stråling i at påvirke besætningen.

Lagene i de oppustelige habitater er lavet af modstandsdygtige materialer som kevlar og mylar, så lejrens forskellige oppustelige moduler er beskyttet mod stråling og mikrometeoritter.

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

Som allerede nævnt har vi besluttet at hente vandis fra bunden inde i krateret ved hjælp af en rørledning, der udfører en kontrolleret sublimeringsproces.
Som følge af det lave tryk findes vand kun i form af is eller damp. Vandis inde i krateret har en temperatur på ca. -240 ºC, men når temperaturen stiger til -70 ºC sublimerer vandet i dampform.
Vi vil sende en lille rørledning ned i bunden af krateret og opvarme det ekstreme område, der er i kontakt med isen, med et lille varmelegeme inde i rørledningen, som øger isens lokale temperatur til -70 ºC, hvorved vi sublimerer og opsamler dampene op i krateret.
Når vandet er oppe, vil det blive fordelt efter dets anvendelse, alt efter om det skal til drivhuset, til husene eller til et andet modul i lejren.
I Moon Camp kan man også få vand fra genbrugsmodulet, hvor besætningens urin og afføring genbruges.

Som nævnt ovenfor vil der blive bygget et drivhusmodul til dyrkning af fødevarer til basens beboere. Ideen er at opdele afgrøderne i de forskellige sektioner i drivhuset, alt efter hvor meget vand de har brug for til deres vækst.
Vi vil bruge en akvaponisk enhed til at dyrke urter og grøntsager og opdrætte fisk ved hjælp af hydroponisk gartneri.

Som en vedvarende energikilde vil vi have sollyset, som vi får takket være de solpaneler, som vi placerer i nærheden af lejren, til at forsyne den med energi.
Vi har elgeneratorer, der bruger vandsublimeringen til at dreje en turbine til at generere elektricitet, og denne energi bruges og lagres i batterier.
I de perioder, hvor solens stråler ikke når månens overflade, f.eks. under en solformørkelse på månen, bruger vi energi, der er akkumuleret i batterier.

En vis procentdel af lejrens vand vil blive sendt til energikraftværket, hvor det vil blive renset og gennem en elektrolyseproces omdannet til at forsyne lejren med ilt.
Luften i Jordens atmosfære består af ca. 75 procent kvælstof og 20 procent ilt.
Økosystemerne i drivhuset vil producere ilt og kuldioxid, og kvælstoffet vil blive fremstillet ved genbrug af urin og afføring i genbrugsmodulet.

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

Hovedformålet med vores projekt er at bygge en månelejr, der skal være en videnskabelig udviklings- og udforskningsforpost, hvor besætningen kan udforske og undersøge fra et sikkert sted, hvor de får alt, hvad de har brug for.

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

Organisering er afgørende for at holde besætningen i live, så dagbogsopgaver i forbindelse med kontrol skal organiseres for at sikre sikkerheden. 

For det første er det nødvendigt at kontrollere trykket inde i habitaterne, for hvis der sker et tryktab, fordi der kommer luft ud af habitaterne, kan folk dø på få minutter.

En anden vigtig proces at passe på er elektrolyse, fordi denne proces genererer ilt som supplement til den ilt, der kommer fra planterne i drivhuset.

Hvad angår energi, er solpaneler vigtige for at generere energi til at drive udstyr og holde trykpumperne i gang, selv om vi kan bruge batterier i en kort periode.

Besætningen vil blive inddelt i skift for at kontrollere alle de tidligere aspekter, og der skal være et nattehold, så der er nogen, der er vågen, hvis der opstår en fejl eller et problem i systemet, og det skal repareres.

Derefter er der dagvagten, hvor hver person har forskellige opgaver i forskellige dele af lejren.

Hver vagt vil have pauser til at spise og interagere med andre lejrbeboere i fællesrummene, til at slappe af eller bruge f.eks. gymnastiksalen, uden at glemme deres søvntid.



← Alle projekter