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: Selene

"Tudor Vianu" National High School of Computer Science  Bukarest    Rumænien 17

Ekstern fremviser til 3d-projekt

Projektbeskrivelse

Selene, vores Moon Camp-projekt, består af en månebase med plads til fire astronauter. Bopladsen vil være placeret på Månens sydpol.

Vi har designet en lejr, der består af to hoveddele: en hoveddel, der er udformet som et afkortet isosaeder, hvor forskerne skal bo, og en hjælpedel, der er formet som et parallelepiped. Vores mål er at undersøge, hvordan mennesker kan tilpasse sig til de forhold, som månens lave tyngdekraft og - ud fra et geologisk og morfologisk synspunkt - månens overflade medfører.

Hvor ønsker du at bygge din Moon Camp?

Vi har til hensigt at bygge vores månecamp i nærheden af Shackleton-krateret, som ligger tæt på Månens sydpol. Vores valg er baseret på den kendte egenskab, at den er permanent oplyst af solen, og at vi derfor konstant kan udnytte solenergi ved hjælp af solcellepaneler. Målinger foretaget af NASA's Lunar Prospector viser, at der er store mængder brint til stede i Shackleton-krateret, hvilket tyder på, at der muligvis findes is. Ved hjælp af et vandgenvindingssystem kan spildevand fra smeltning af månens is omdannes til renset vand og genbruges til andre formål. Desuden vil astronauterne også få lettere adgang til de underjordiske ressourcer, som kan udnyttes ved hjælp af enhedens udpegede rovere.

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

Når det er lykkedes at lande på Månens overflade, vil roverne, der er designet til at indsamle regolit, blive sat ud, da månens jord er det letteste produkt at få fat i, og det beskytter mod stråling og mikrometeoroider. Efter at være smeltet kan den udgøre bygge- og belægningsmateriale. Oxygen fra sammensætningen af oxiderne i månens regolith er en kilde til metabolisk oxygen og oxidationsmiddel til raketmotorer. Ved hjælp af en 3D-printer vil det indvendige design blive skabt ved hjælp af let tilgængelige materialer. På denne måde vil hele byggeprocessen blive rimeligt prissat, og den nødvendige tid vil være relativt kort. Derefter vil en 3D-printer afslutte det resterende arbejde, som består i at skabe vægge, møbler og værktøj ud fra denne blanding, mens den arbejder helt automatisk. De udvendige vægge skal have en tykkelse på to meter for at beskytte mod stråling, og de indvendige lag af Månelejrens vægge (som helt og holdent vil blive bygget af robotter) vil ligne indersiden af en rumdragt. Som følge heraf er astronauterne sikre, og vi sparer penge.

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

Manglen på atmosfære på Månen kan føre til farlige situationer for astronauterne, så det er vores opgave at beskytte dem. To meter tykke ydervægge af månens regolit og plastik, fyldt med vand (for at beskytte astronauterne mod soludbrud), er nok til at holde astronauterne sikre mod stråling og asteroider. Ekstreme temperaturer på Månen giver ikke problemer, fordi den indvendige del af Selene har en lignende rolle som en rumdragt: den består af lag, der har forskellige roller, f.eks. ripstoplaget, blærelaget og lagene af Mylar-isolering, så der skal holdes en konstant temperatur på 18-24 °C, så der kan tilføres tilstrækkeligt med ilt.

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

Vand er en forudsætning for at opretholde liv på Månen. Da det er for dyrt at hente det fra Jorden, må vi udvinde det fra månens regolit. Udvindingen af jorden vil blive foretaget i krateret nær månens sydpol. Derefter vil den indsamlede jord, som ifølge data fra NASA's Lunar Reconnaissance Orbiter indeholder op til 20% isvand, blive opvarmet og renset, så fire astronauter kan få dækket deres daglige behov for vand. En astronaut kan forbruge op til 4,5 liter vand om dagen.

Den mad, som vores besætning skal have, skal levere ca. 2900 kalorier om dagen, calcium og D-vitamin, som er nødvendige for at forhindre nedbrydning af skelettet. I de indledende faser vil de spise mad, der sendes fra Jorden, og gradvist erstatte deres måltider med mad, der dyrkes i landbrugsmodulerne, som anvender et hydroponisk system. Dette indebærer, at en opløsning, der er rig på næringsstoffer og vand, bliver sprøjtet ind i et lille trykkammer, der indeholder planternes rødder. Her vil vi kunne dyrke sojabønner, søde kartofler, quinoa, løg og salat.

Vores basestation vil blive drevet af solpaneler, der placeres i nærheden af krateret, fordi der næsten konstant er sollys i dette område. En del af den opsamlede energi vil blive lagret og anvendt i tilfælde af måneformørkelser. Transporten af forsendelsen kan foregå via ledninger, der er beskyttet af stødabsorberende materialer (Kevlar og grafen). I begyndelsen vil stationen fungere på batteribanker, der er bragt fra Jorden, og som vil blive omdannet til nødstrømslagring, når solcelleanlægget er blevet bygget.

En gennemsnitlig person har brug for ca. 0,84 kg ilt om dagen, så for fire personer skal vi producere ca. 3,36 kg ilt om dagen. Den vigtigste måde, hvorpå vi kan skaffe ilt, er gennem karbotermisk reduktion af regolit (som indeholder en rigelig kilde til oxider). Jordens metaloxider reduceres med metan, hvilket resulterer i kulilte og brint. Derefter reagerer kulilte med brint for at danne vand og metan, som kan genanvendes i den første reaktion. Derefter elektrolyseres vandet for at skabe brint og ilt.

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

 

Hovedformålet med vores Moon Camp vil være videnskabeligt. Ved hjælp af vores rovere vil vi undersøge Månens overflade endnu mere indgående, og vi vil se, hvordan man kan leve i en lejr på andre planeter så effektivt som muligt. Der kan laves en masse farligere eksperimenter i rummet, da der ikke vil være noget at påvirke. Vi vil kunne studere vores månes historie meget lettere, og dermed vil vi også få en meget bedre forståelse af vores planets oprindelse. Denne lejr vil være i stand til at lave nogle eksperimenter, der kræver lav tyngdekraft, vakuum og et stort rum, meget lettere end på Jorden. I sidste ende vil vores månelejr være det første skridt, vi tager for at kolonisere andre planeter, for hvis vi kan bo på månen, kan vi måske også bo på Mars.

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

Etableringen af vores måneforpost i Moon Camp spiller en afgørende rolle for udviklingen af videnskabelig indsigt i universet ved hjælp af de oplysninger, som astronautbesætningen indsamler. Opfattelsen af en dag på Månen er abstrakt, selv om astronautens tidsplan kræver, at den naturlige døgnrytme opretholdes på grund af den direkte indvirkning på menneskers sundhed. Astronauterne skal således overholde en streng tidsplan. Programmet indebærer, at man skal vågne kl. 6 om morgenen på en hypotetisk 24 timers dag. Det område, der er beregnet til 8 timers daglig hvile, er søvnafsnittet, som er placeret i den udpegede komponent. Luftfordelingen skal kontrolleres permanent, og ventilationen skal være effektiv for at mindske risikoen for iltmangel. I betragtning af miljøets mikrogravitation er morgenrutinen og de personlige hygiejneaktiviteter vanskeligere, da vandforsyningen er begrænset og prioriteret til forbrug. Alle fire astronauter spiser tre måltider hver dag, som giver dem de nødvendige proteiner, lipider, kulhydrater, vitaminer og mineraler, hvilket sikrer en afbalanceret ernæring, idet lageret og drivhuset er grundlæggende strukturer i vores lejr. Derudover skal besætningen udføre daglige opgaver, hovedsagelig vedligeholdelsesopgaver, der sikrer sikkerhed og bæredygtighed, eller administrere og overvåge eksperimenter i laboratoriet. Det er nødvendigt at foretage daglige kontroller af støttesystemerne, fordi deres udformning reducerer forsyningsbehovet og genbruger størstedelen af affaldet. For at reducere stress og bevare muskelmassen og dens tonus bruger besætningsmedlemmerne ca. to og en halv time på at træne, da mikrogravitationen fremmer tab af muskelstyrke i musklerne. Når alle opgaverne er udført, kan astronauterne sidst på dagen tilbringe aftenen som de ønsker og få en pause fra deres travle program.



← Alle projekter