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: Projekt ZLE

King Kekaulike High School  Pukalani    USA 16, 17

Ekstern fremviser til 3d-projekt

Projektbeskrivelse

Vi har designet en månelejr med henblik på at få et ekstremt sikkert, stort set modulopbygget og topmoderne anlæg, der kan indlede en ny æra af måneeksperimenter. Vi har skabt en base med sikkerhed som første prioritet. Næsten alle systemer er tredobbelt redundante, så bare fordi et aspekt går galt, som det ofte sker i den nye tids rumforskning, kan hele systemet fortsætte med at fungere uden fejl. Dernæst satte vi et mål om, at hele systemet, ikke kun habs, skulle være fuldt modulært, men også sikkert. Vi tog dette i betragtning og designede alt til at være let udskifteligt i indvendige og udvendige layouts, der kan samles og adskilles ved hjælp af blot en ydmyg boremaskine. Endelig indarbejdede vi nogle af rumindustriens mest banebrydende designs inden for kraft- og vandkogning og udviklede nogle af vores egne teknologier til at håndtere månens barske overflade.

Hvor ønsker du at bygge din Moon Camp?

Vi valgte at bygge vores månelejr i den sydlige polrand, i Shackleton-krateret. Vi valgte denne placering fordi:

1) Den er placeret langt nok fra den sande pol til at mindske de miljømæssige virkninger af at etablere en base ved polen, såsom stråling, vind, temperaturændringer og måneskælv. 

2) Kraterets rande er næsten konstant udsat for sollys, hvilket gør det muligt for vores solcellepark at arbejde på maksimal kapacitet så længe som muligt og kun bruge andre backup strømkilder, når det er absolut nødvendigt.

3) Kraterbunden har en ekstremt lav temperatur, hvor der kan være frosset vand under overfladen, som kan fungere som en af de få mulige vandkilder for vores base.

4) Udforskning i det "evigt mørke" område i kraterets centrum kan give mulighed for vigtige videnskabelige opdagelser.

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

Vi planlægger at samle vores månecamp ved at opsende komponenter fra Jorden og samle dem på Månens overflade. De sekskantede stålbundplader, støttepunkterne og væggene af bly og kulfiberkomposit til hver enkelt hab vil blive pakket i varmebestandigt filament og opsendt sammen, idet de kastes ud fra rumfartøjer i kredsløb om Månen. Deres nedstigning vil blive bremset ved hjælp af propeller svarende til dem, der anvendes i NASA's SkyCrane. Når pakken først er fast placeret på månens overflade, vil den markere sin placering og signalere, at den er klar til menneskelig interaktion og samling. En landingsfartøj med astronauterne ville derefter lande inden for 50 meter fra stedet, så et støttehold af astronauter, der blev assisteret af robotter og elværktøj, kunne samle basens vægge og sætte tryk på og ilte mindst ét modul, hvor de så kunne omgruppere og forberede yderligere udvidelse af basen, alt efter hvad missionen krævede.

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

For os var sikkerhed det vigtigste i designprocessen. I næsten alle aspekter af vores design har vi mindst to backups, hvis et første aspekt skulle fejle. Vi skabte helt fra bunden et suspensionssystem, der ligner et spoleophæng, til at støtte hele basen. Hovedformålet med dette design var at dæmpe måneskælv, men også at skabe en overflade, der kan udjævnes inde i hab'en, hvis basen skulle placeres lidt på en skråning. Vi valgte også at skabe en kompositvæg, hvor der hovedsagelig blev brugt lette materialer som kulfiber og glasfiber med et ydre lag af bly for at reflektere stråling. Da vi ikke befinder os direkte på polen, forudser vi, at dette vil være nok til at forhindre månestråling i at trænge ind i hab'en, og hvis det ved praktisk afprøvning viser sig, at det ikke er tilfældet, kan der tilføjes ekstra lag af blyinficeret maling eller filamenter på basens yderside.

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

For at forsyne vores forskere med vand skal vores base i første omgang have en vandreserve, der skal hentes fra Jorden. Med denne reserve planlægger vi at bruge en destillationsproces og affugtning af atmosfæren til at genvinde vand. Ligesom den proces, der anvendes på rumstationen, skulle denne proces være 99% effektiv, så det er kun små mængder vand, der skal sendes fra Jorden. Desuden skal månens is indsamles og genvindes, så månens is kan filtreres og bruges som en alternativ vandkilde. En vandgenvindingsmaskine kan filtrere nok vand til 6 personer om dagen, og der er 3 genvindingsmaskiner for tredobbelt redundans.

Da det koster $10.000 pr. pund nyttelast at sende til rummet, var det vigtigt for os at reducere mængden af produkter, der skulle sendes. For at få mest muligt ud af vores midler skal vi dyrke så meget mad som muligt på basen. En af de nemmeste fødevarer at dyrke, som leverer flest kalorier, er kartofler, så vi har en særlig afdeling for dyrkning af afgrøder i vores hab, som vil have alle de nødvendige forudsætninger for at dyrke fødevarer.

Strøm er en af de vigtigste dele af ethvert rumhabitat, og for at løse dette vigtige problem overvejede vi, hvilke muligheder der ville give mest strøm på mindst mulig plads. De to metoder, vi valgte, var sol- og atomkraft sammen med lithiumbatterier med høj kapacitet som dem, der anvendes på den internationale rumstation. For at finde ud af, hvor mange af hver produktionsproces vi ville få brug for, regnede vi dernæst ud, hvor meget strøm basen havde brug for i en standardkonfiguration med 7 HAB. Vi regner med, at hvis vores base er ca. dobbelt så stor som ISS, skal den kunne producere dobbelt så meget strøm. Hvis ISS kan producere 120 kilowatt strøm ved fuld belastning, skal vores base kunne producere 240 kilowatt. Vi endte med at få brug for 24 atomgeneratorer (8 reaktorer) og 32 solgeneratorer (8 paneler) sammen med 48 batterier (16 grupper).

For at forsyne hab'en med ilt har vi en tredobbelt redundant iltningsopsætning, der skaber 12 pund ilt pr. iltningsanlæg. Denne opsætning kan komfortabelt støtte 6 personer. Oxygeninatorerne skaber ilt ved at tage CO2 ind og omdanne det til O2.

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

Vores månecamp er designet til at være modulopbygget, hvilket betyder, at den kunne kan indrettes til at imødekomme mange forskellige omstændigheder eller formål. Som vi har indrettet den nu, er månelejren udelukkende beregnet til videnskabelig brug, da meget af udstyret om bord er ekstremt følsomt og kræver særlig træning for at kunne håndteres eller betjenes sikkert.

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

For at begynde en dag i vores lejr vågnede de tre forskere i hver søvncyklus (gruppe) og på vej til køkkenet tjekkede de tre forskerne det vigtige livrednings- og iltningsudstyr. Når de har fået deres måltider, går hver forsker til sin tildelte opgave, primært for at sikre, at alle vigtige systemer er normale, men også for at dyrke afgrøder, forske i eksemplarer, reparere ødelagt udstyr eller enhver anden opgave, som dagen måtte bringe med sig. Når den første gruppe er færdig, og den anden gruppe vågner, vil begge hold tale om dagens succeser og udfordringer, og på baggrund af disse oplysninger vil det andet hold afslutte alt det, som det første hold ikke var i stand til at gøre, og fortsætte i denne type cyklus.



← Alle projekter