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: Cebullion

Liceum Ogólnokształcące COGITO  Zgorzelec    Polen 14 år eller yngre, 16, 18

Ekstern fremviser til 3d-projekt

Projektbeskrivelse

Vores base ligger i bunden af Shackleton-krateret, nær månens sydpol. Den vil bestå af en oppustelig kugleformet kuppel af Kevlar 29, hvoraf halvdelen vil blive begravet i månens overflade, og den anden halvdel vil blive dækket af regolit. Den næste del vil være en bue af månesten, der skal fungere som garage og et rum uden for basen og samtidig være beskyttet mod stråling. Formålet med vores base er at studere månen for at opnå en bedre forståelse af verden omkring os, at undersøge virkningerne af et længerevarende ophold for mennesker i rummet og at undersøge muligheden for at udvinde He-3 fra månens regolit. Basen skal være så let som muligt, og derfor vil kuplerne (kuglerne) blive oppustet, og den planlagte garage vil udelukkende være lavet af materialer fra månen. Basen skal være hjemsted for 4 astronauter og vil bestå af fem etager. Hver etage vil have en anden funktion. Interiøret i basen vil blive udformet på en sådan måde, at astronauterne får den størst mulige psykologiske komfort og samtidig den lavest mulige masse sendt fra Jorden, f.eks. plastik stiliseret på træ. I fremtiden skal basen være selvforsynende, og for at muliggøre dette kan basen let udvides (ved hjælp af rovere, der allerede befinder sig på månens overflade) med segmenter med flere hydroponiske anlæg.

Hvor ønsker du at bygge din Moon Camp?

Vi planlægger at bygge en base på månens sydpol i Shackelton-krateret. Da Månens bane kun hælder 5 grader fra ekliptika, er der evigt mørkt inde i dette krater, hvilket betyder, at astronauterne vil være beskyttet af kraternes skygge mod kosmisk stråling og radikale temperaturændringer. Derudover kan du finde vand i form af is i det skyggefulde krater. Den store flade plads inde i krateret er meget nyttig til landingspladser, fremtidige veje og udvidelse af basen. Tinderne langs kraterets rand er næsten konstant belyst af sollys, idet de bruger ca. 80-90% af hver månebane udsat for solen, så vi er i stand til at oprette en solcellefarm til kontinuerlig forsyning af basen med elektricitet.

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

I første fase vil to typer rovere blive bragt til Månens overflade. En til at grave overfladen op og en til at udjævne/udskrive med regolit. Gravemaskinerne vil sørge for at grave en grube til den oppustelige base eller tilpasse en af de mindre kratere, så de passer under kuglekonstruktionerne. Samtidig vil opførelsen af buen (garagen) blive påbegyndt. Buen vil blive bygget af mursten af månens regolit, der er brændt i særlige solprintere. Disse mursten vil blive placeret på den oppustelige overflade på en sådan måde, at de danner en støttende bue (og fungerer som romerske akvædukter). Når alle murstenene er lagt, vil den oppustede overflade blive fjernet, hvilket vil give os et stort rum under buen, som vi frit kan bruge. Terrænet under buen vil også blive sænket for at øge den plads, vi har til rådighed. Selve basen vil blive lavet af Kevlar 29 og placeret i en gravet halvcirkel, hvorefter den vil blive oppustet, så den fylder hele hullets plads. Kuglen vil blive placeret på en sådan måde, at man, når man forlader basen (boligdelen), straks kommer ind i buen. Den næste fase af opførelsen består i at begrave basen og buen med et lag af regolit for at beskytte mod stråling. De vil blive begravet med en rover med en printer, der langsomt lægger den beskyttende struktur lag for lag. De bevægelige printere vil blive hjulpet af de tidligere nødvendige gravemaskiner, der skal grave.

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

Den største trussel på månens overflade er kosmisk stråling og mikrometeoritter. Det første sikkerhedselement er placeringen af selve basen, som vil ligge i et dybt krater. Den næste beskyttelse er et tykt lag regolit på boligområdet og garagen. Basen er konstrueret med henblik på at mindske risikoen for, at astronauterne udsættes for stråling, så når de forlader beboelsesområdet, er de straks beskyttet af det store garagetag. En garage er et sted, hvor vores astronauter vil kunne udføre arbejde, der kræver meget plads, eller som skal udføres uden for basen, f.eks. vedligeholdelse af rovere og udpakning af forsyninger fra Jorden. I nødstilfælde vil vores astronauter gå ned på basens laveste niveau, hvor de er bedst beskyttet mod stråling. Soludbrud skal overvåges for at sikre maksimal sikkerhed for astronauterne.

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

Inde i Shackleton-krateret vil besætningen kunne finde vand i form af is. For at få drikkevand skal isen smeltes. Vandet skal fremstilles i et vandbehandlingsanlæg, fordi vandet kan være forurenet. Til de andre vandbehandlingsanlægs opgaver hører overvågning af vand og tilvejebringelse af en anslået vandforsyningsmængde. Det vil bidrage til forvaltningen af basisforsyningerne. Vand vil blive genanvendt fra urinen og basisatmosfæren, takket være dette vil vandkredsløbet blive lukket, og næsten alt vand vil blive brugt igen.

I begyndelsen af etableringen af basen vil maden blive leveret af tjenester fra jorden. Med tiden skal mængden af fødevarer, der produceres på basen, dog øges for at opnå selvforsyning. Fødevarekilden er hydroponikken på basens dæk. Fordelen ved denne løsning er det store udvalg af tilgængelige planter. De kan udvælges specifikt til astronauternes specifikke kost for at give dem den ernæringsmæssige værdi, de har brug for. Basen vil også være udstyret med insektfarme, hvor der vil blive holdt insekter for at diversificere besætningens kost og tilføje en let vedligeholdelsesvenlig proteinkilde. Kostens sammensætning vil blive drøftet med diætister på Jorden for at tilpasse kosten til besætningens behov. Dette vil holde astronauterne sunde og raske.

Elektriciteten vil hovedsageligt komme fra solpaneler. Panelerne vil blive placeret på toppen af krateret, hvor de næsten altid er oplyst (fordi krateret ligger på sydpolen) og forbundet til basen med et kabel, der vil blive dækket af et lag regolit i hele sin længde af rovere (for at beskytte mod mikrometeoroider). Enheder som f.eks. rovere vil blive drevet af radioisotopiske termoelektriske generatorer (hovedsagelig rovere, der blev placeret, før solcelleparken blev bygget). På en månenat vil vi få energi fra batterier; brint akkumuleret af minefartøjet og brint, der vil blive fremstillet ved elektrolyse af vand, når vi har for meget energi (f.eks. fra solpaneler om dagen).

Luft er en vigtig del af LSS (Life Support System). Luften består hovedsagelig af ilt og kvælstof, og forholdet mellem dem bør være så lig jordens atmosfære som muligt. For at holde proportionerne mellem luftblandingerne vil basen være udstyret med sensorer til at måle og korrigere sammensætningen af atmosfæren i basen. I første omgang vil luften blive transporteret fra jorden. I de næste trin vil basen producere luft ved hjælp af elektrolyse af vand. Livsunderstøttelsessystemet vil ikke blot levere ilt og fjerne kuldioxid fra atmosfæren på basen, men også forhindre ophobning af gasser som f.eks. ammoniak og acetone, som mennesker udsender i små mængder.

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

Formålet med vores base er at undersøge månen for at kontrollere virkningerne af et længerevarende ophold for mennesker i rummet og undersøge muligheden for at udvinde den sjældne heliumisotop (He-3) fra overfladen. Helium-3 er et potentielt fremtidigt brændstof, der kan bruges i avancerede fusionsreaktorer til at generere elektricitet på Jorden. Vi vil høste denne isotop med et køretøj til minedrift på månen. Køretøjet udvinder og bearbejder månens regolit og bevæger sig langsomt hen over månens jordbund langs en bestemt bane. Et minekøretøj kan indvinde ca. 66 kg He-3 på et år. Det fungerer kun på månedage, fordi det har brug for en masse energi, som vores base får fra solen. Køretøjet får mange kemiske forbindelser fra regolit, herunder H2O (til direkte brug i basen) og H2 (som energilager på en måneskinnet nat).

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

Astronautens dag begynder med morgentoilettet. I denne periode kan han benytte sig af de rige sanitære faciliteter på vores base. Så han vil kunne starte arbejdet rent og frisk og veludhvilet. Hans daglige opgaver omfatter inspektion af basen for eventuelle fejl, f.eks. utætheder, hvorefter han kan påbegynde sit arbejde med den videnskabelige forskning, som han er blevet tildelt på det pågældende tidspunkt. Hans næste opgaver bliver at supplere den manglende tekniske og videnskabelige dokumentation, hvilket vil gøre det muligt for basen at fungere effektivt og lette fremtidige reparationer og forbedringer. Besætningens opgaver vil også omfatte pasning af de fødevarer, der dyrkes på basen. At tage sig af planternes tilstand, plante dem og forberede dem til konsum. På den anden side skal næringsopløsningen i insektfarme genopfyldes, hvilket vil gøre det muligt for astronauternes kost at være korrekt afbalanceret, og besætningen vil kunne modtage frisk mad. I pauserne vil kosmonauten kunne hvile sig i et særligt forberedt rum i basen. Han vil også kunne spise og bruge gymnastiksalen på basens øverste etage. Dette vil give ham mulighed for at opretholde den rette form og kondition under de forhold med reduceret tyngdekraft. Under opholdet vil det også være obligatorisk at overvåge helbredstilstanden for at modvirke eventuelle uønskede virkninger af at være uden for jorden. Besætningens skema vil være uregelmæssigt, da besætningens opgaver ikke vil være ens fra dag til dag. Besætningen vil udføre videnskabelige eksperimenter på mange områder, herunder månens geologiske struktur, virkningen af lav tyngdekraft, muligheden for at udvinde He-3 fra overfladen, undersøgelse af solvinden osv. Der vil også være en 3D-printer til rådighed for kolonisterne. Det vil gøre det muligt at printe de værktøjer og genstande, man har brug for, i realtid. For at fungere vil det være meget vigtigt, at besætningen går ud i rummet. Det vil hjælpe med at vedligeholde basen og infrastrukturen uden for basen som f.eks. tanke, minedriftsrobotter og solcellepaneler. Det meste af besætningens arbejde vil foregå under taget for at beskytte dem mod stråling. For de første astronauter er hovedopgaven at slå sig ned, kontrollere teknologien og udføre forskning. Forskning på He-3 kan opmuntre investorer, som takket være de næste missioner kun vil udvide vores bosættelse for at gøre månen til vores nye hjem.



← Alle projekter