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: Moon Shot

UTC Portsmouth  Portsmouth    Det Forenede Kongerige 17, 16

Ekstern fremviser til 3d-projekt

Projektbeskrivelse

Det vil tage et par år at bygge vores månebase, som skal fungere som midlertidig indkvartering for astronauterne. Hovedformålet med basen er at teste, hvordan miljøet på en underjordisk base vil påvirke astronauterne både fysisk og mentalt. De eksperimenter, der udføres, vil svare til ISS og vil have et lignende antal regelmæssigt skiftende besætninger. Det maksimale antal personer bør være 8, men det kan sænkes til så lidt som 2, og basen bør stadig fungere. Som tidligere nævnt vil basen være delvist underjordisk for at beskytte den mod stråling og temperatur. Basen er konstrueret som en lodret, næsten siloformet struktur, der sænkes ned i et hul, der er gravet, før den bliver bygget. Grunden til, at opsætningen vil tage en årrække, er den boreproces, der er nødvendig for at forberede basen. Efterhånden som hullet bliver gravet længere ned, vil de enkelte dele af basen blive leveret og derefter låst på plads oven på boremaskinen. Dette vil blive gjort i alt 7 gange, hvilket efterlader 8 stablede komponenter forankret i jorden. Den vil bestå af et madlager i bunden, derefter en sovesal, hvor astronauterne kan sove, efterfulgt af et medicinrum, et dyrkningsrum, kommunikations-, energi- og vandlagertanke og til sidst luftsluserummet og udgangen fra basen. 

Hvor ønsker du at bygge din Moon Camp?

Basen vil blive placeret omkring månens sydpol, muligvis omkring Shackleton-krateret. Det skyldes muligheden for et sted, hvor der er næsten konstant lys på et bestemt sted, som analyseret af Ben Bussey og rapporteret i International Lunar Exploration Working Group International Conference on Exploration and Utilisation of the Moon i Sorrento, Italien, 2006. Det kunne give næsten konstant solenergi det meste af året, og så kunne andre dele af basen være i dvale ligesom arktiske baser. Denne placering ville også gøre det muligt at udforske områder i konstant mørke, hvor der er mulighed for at finde vand, som kan bruges til yderligere udvidelser, hvis det er til stede.

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

Basen vil bruge præfabrikerede metalhabitater, der har lufttætte forseglinger mellem rummene. Det gør det muligt at sende hvert rum op i sin egen mission, efterhånden som basen bliver bygget. Konstruktionen vil ske i takt med, at boremaskinen langsomt graver sig længere ned under jorden. På grund af den omgivende jord burde der være en rimelig beskyttelse mod baggrundsstråling, og når vandlageret er placeret på toppen af basen, vil det også give lidt mere beskyttelse, så luftslusen er den eneste del af basen uden indirekte beskyttelse mod stråling. Den cylindriske form vil lette konstruktionen af basen, fordi den så kan matche hullets størrelse. Derudover vil Da den er cylindrisk, vil det give den meget mere strukturel integritet, når den skal modstå jordtrykket. Indvendigt vil der ikke være den store forskel i forhold til kompleksiteten, men alle væggene vil være isolerede for at forhindre, at månens ydre temperaturer forårsager udsving i månebasen. 

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

Månebasen skal beskytte sig mod tre ting: strålingen, atmosfæren og temperaturerne. For at beskytte mod stråling vil man bygge under jorden. Der vil dog stadig være blyisolering på plads for at sikre, at astronauterne er beskyttet. Astronauterne vil modtage regelmæssige blodprøver, og på grund af forsyningerne og den korte varighed af missionerne på omkring 6 måneder, svarende til ISS, bør astronauterne hurtigt blive behandlet. Det næste beskyttelsesområde er mod atmosfæren, hvilket kan opnås ved at bruge tætlukkende dele med tilføjelse af pakninger for at sikre, at der er et helt forseglet indre. Derefter kan brugen af livsstøttesystemer nøje overvåge atmosfæren i basen. Den sidste fare er, at temperaturen er det eneste, der står i vejen. Brugen af tyk isolering og temperaturregulerende varmepumper kan give yderligere stabilitet til miljøet.

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

Vand vil blive leveret i en raket hver anden måned eller omkring 56 dage og vil blive pumpet ind i vandtanken fra nyttelasten, der vil bestå af 224 liter pr. person, så en maksimal kapacitet på 2000 liter vil give mulighed for et forventet maksimalt forbrug på 1792 liter og stadig have nok vand tilbage til andre formål såsom at etablere et akvaponisk system. Da basen ligger tæt på Shackelton, er der desuden mulighed for at finde frossent vand i de mørke dele af månen. Det vil gøre det muligt at udvide basen yderligere for at skaffe en vandkilde fra månen, men det vil kræve yderligere tests, og til at begynde med vil det være en fordel med forsyninger fra jorden for at sikre, at basen vil fungere, før man etablerer de mest komplekse systemer. Vandet vil også blive genbrugt for at sikre, at der altid kun bruges den nødvendige mængde vand.

Maden vil bestå af tørrede rationer og MRE-mad (meals ready to eat). Det skyldes, at denne type mad ikke kræver ekstra vand og kan opbevares i længere tid. Ifølge vægt og dimensioner fra militære MRE'er vil der være behov for 1344 måltider i en periode på 2 måneder mellem forsyningerne. Nettovægten vil være omkring 1000 kg. Det betyder, at mad og vand kan sendes i den samme forsyningsraket. Brugen af rationer skulle give alle de nødvendige kalorier og næringsstoffer. Der vil også være et dyrkningsrum i basen, hvor man kan teste, hvordan planter vokser i rummet, og som i sidste ende kan bruges til at levere frisk mad til astronauterne. Maden vil blive dyrket i vækstbede med vækstlys og ekstra vand, der bruges til at vande planterne. Den dyrkede mad vil igen blive brugt til at teste, hvordan mad kan dyrkes uden for verden.

Strømmen vil blive leveret af solpaneler, og på grund af basens placering er det sandsynligt, at der vil være sol næsten hele tiden, så der skal kun være nok batteristrøm til at sikre, at livsstøtten forbliver online, hvis der opstår fejl. Der vil være behov for yderligere oplysninger for at vælge den bedste placering til solpanelerne. Der skal foretages yderligere, mere præcise beregninger af basens strømforbrug, men den iss, der er inspirationen til basen, bruger omkring 80 kW og kan trække op til 95 kW.

Størstedelen af luften vil bestå af nitrogen, mens resten er oxygen. Luften vil have en tilsigtet blanding af 80% nitrogen og 20% oxygen, men der vil være en betydelig mængde kuldioxid, som produceres af mennesker. Det betyder, at filtrering vil blive brugt til at fjerne kulstof fra luften og tilføje ilt, når der er behov for det. Luftblandingen skal sættes op, før astronauterne ankommer, og derefter vil der blive tilført op til 448 kg ilt hver måned. Det svarer til det gennemsnitlige indtag på 1 kg pr. dag pr. person ifølge NASA. Hvis det opbevares ved 50, kan det kun fylde 7 m3 i opbevaringsområdet.

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

Formålet med månebasen vil være at teste konceptet med en underjordisk månebase. De medicinske tests og den korte tid på stedet er beregnet til at give flest mulige data og nøjagtige oplysninger. Astronauterne skal have foretaget medicinske tests hver dag og derefter behandle resultaterne for at give nøjagtige daglige oplysninger om personen. Yderligere processer som aquaponics og dyrkningsbede og muligvis minedrift efter vand kan bruges og testes i dette miljø og også give faktiske resultater fra den virkelige verden uden risiko for, at en spontan fejl i et af disse systemer forårsager basens sammenbrud.

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

En gennemsnitsdag varer 16 timer og består af én hovedaktivitet, f.eks. udførelse af medicinske tests, pasning af afgrøder, betjening af kommunikationsudstyr eller generel vedligeholdelse. To besætningsmedlemmer vil blive tildelt hvert job, hvilket betyder, at der kan tildeles vagter, så der altid er mindst én person på vagt hele tiden. De to astronauter, der udfører de medicinske tests, vil i løbet af dagen teste de andre astronauter for muskelmasse, puls, iltniveau, blodtryk og blodprøver. Disse data vil derefter blive indsamlet og sendt til kommunikationscentret for at blive sendt tilbage til mission control. De besætningsmedlemmer, der arbejder med afgrøderne, skal sikre, at alle dyrkningsmiljøer er korrekte, passe på udstyr og VVS og overvåge alle planternes vækst med alle relevante oplysninger, der sendes til kommunikationscentret for at blive sendt tilbage til mission control. Kommunikationsoperatører vil være ansvarlige for at sende information fra basen til mission control og sikre, at al kommunikation er funktionel. Endelig vil det generelle vedligeholdelseshold være ansvarligt for at vedligeholde udstyret om bord og overvåge brugen af mad, vand, energi og luft.



← Alle projekter