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: Moonoider

"Tudor Vianu" National High School of Computer Science  Bukarest    Rumænien 15, 16

Ekstern fremviser til 3d-projekt

Projektbeskrivelse

Vi har designet en Moon Camp for fire til seks personer for at studere Månen og også for at forberede os på fremtidige rummissioner. Vores formål er at skabe et sikkert miljø, så vores astronauter kan blive på Månen i længere tid for at udføre den nødvendige forskning. Vores base vil bestå af tre hovedenheder, der vil være forbundet via hermetisk lukkede tunneler og vil gøre det muligt at udvide den yderligere, når der bliver behov for det. Vi håber også at kunne bringe Helium-3 tilbage til Jorden, som vil kunne give mere sikker kerneenergi uden radioaktivt affald.

Hvor ønsker du at bygge din Moon Camp?

Vi ønsker at placere vores månelejr i nærheden af Shackleton-krateret på sydpolen. Det er blevet bevist ved en foreløbig analyse af data fra Den Europæiske Rumorganisations satellit SMART-1, at toppen af bakken sydvest for Shackleton-krateret er konstant oplyst i månens sydlige sommer. Da bakken vil have konstant solenergi i løbet af sommeren, vil problemet med energikilden være løst. I nærheden af sydpolen er der også de største isaflejringer, som vi vil bruge til at fremskaffe ilt, brint gennem hydrolyse og drikkevand, Shackleton-krateret skulle have vandaflejringer, så astronauterne ikke behøver at rejse langt, hvilket sparer ressourcer.

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

Vi medbringer basismaterialer fra Jorden. De robotter, der er designet på Jorden, vil begynde at bygge luftsluserne og de vigtigste enheder i første omgang. Vi har temperatur, tryk og stråling blandt de variabler, der varierer meget fra dem på Jorden. Da astronauterne skal opholde sig i månelejren, skal temperaturen være konstant. Et af de bedste materialer til varmeisolering (isolering?) er aerogel. Det er et fast stof med ekstremt lav massefylde og er derfor meget let. Kevlar vejer lidt og har en høj hårdhed. Under ekstreme temperaturer ændrer kevlar ikke sin struktur eller form. Da månelejren vil have brug for vinduer, så astronauterne kan se ud, vil vi bruge termisk glas. Termoglasset vil beskytte astronauterne mod ekstreme temperaturer og mod trykket i rummet. Til genstande som f.eks. stole og borde og ekstra dele vil vi bruge en 3D-printer til at fremstille de dele, vi har brug for.

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

Vi vil beskytte vores månelejr ved at bygge 3 luftsluser, en i hver vigtig enhed, så hvis en af enhederne går tabt, vil de to andre forblive intakte, samtidig med at vores astronauter beskyttes mod den beboelige atmosfære. Ved hjælp af aerogel og termisk glas vil vi sikre stabiliteten af temperatur og iltniveau. Stråling er et af de største problemer, og vi planlægger at dække vores månelejr med et lag af månesten, hvilket er den bedste løsning, fordi det ikke kræver, at der skal medbringes materialer fra Jorden. Vores livshjælpssystemer og et ekstra rum fyldt med alle nødvendige ting vil blive bygget under jorden med adgang fra alle tre enheder, så de er mere beskyttede og kan bruges som backup i tilfælde af en ulykke. Tyngdekraften forårsager eutrofiering af muskler og knogler, så astronauterne vil have en daglig træningsrutine, så de bevarer deres fysiske form.

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

Vi planlægger at få drikkevand ved at smelte isen. Astronauterne vil få det fra islagrene rundt om sydpolen. Vi vil bruge et filtreringssystem baseret på metallisk jern, som vi kan få fra regolit, gennem elektrolyse af smeltet salt, som også kan give os calcium- og magnesiumioner. Vi vil bruge en måneroboter til at gå ind i kratere og hente isen. Vi vil bygge spejle på kanten af kratere, som vil lede sollyset ind på roverens solpaneler, så vi ikke behøver at oplade den fra lejren.

I begyndelsen ville deres kost bestå af planter, der vokser hurtigt (alger) og næringsstoffer, der er hentet fra Jorden. Broccoli er vores vigtigste kilde til jern og C-vitamin, soja giver dem protein, magnesium og D-vitamin. De får A-vitamin og kulhydrater fra søde kartofler, zink og calcium fra linser og K-vitamin fra edamame. Dadler er en god kilde til sukker. Astronauterne vil få måltidsplaner, der opfylder deres kaloriebehov. Planterne vil vokse i agar, fordi det er et mere hygiejnisk medium, det er lettere at arbejde med, og næringsstoffer og vitaminer kan tilsættes i nøjagtige mængder.

Vores vigtigste energikilde vil være solenergi, som vil blive produceret af det konstante sollys. Panelerne vil forsyne hele Moon Camp med strøm, og overskuddet af energi vil blive lagret i blybatterier. Disse batterier vil forsyne basen med strøm om natten. Om natten vil vi bruge en brintgenerator for at få maksimal energi. Den bedste metode til at opnå brintgas af høj renhed er gennem vandelektrolyse. En anden alternativ løsning er en fusionsreaktor, der bruger Helium-3 som brændstof. Helium-3 er mere sikkert til kerneenergi, da det ikke bliver radioaktivt og ikke vil producere giftige affaldsprodukter.

Som det allerede er kendt, anbefales det, at indåndingsluft består af 20% ilt og 78% kvælstof. Først vil vi anvende hydrolyse for at få ilt. Kvælstof vil blive hentet fra Jorden i gastanke. Da besætningen kun vil kunne medbringe en lille mængde kvælstof, vil de senere anvende forskellige metoder til at fremskaffe det, f.eks. ved at syntetisere det fra urinstof. Desuden vil isaflejringerne være vores vigtigste kilde til ilt og brint, som kan bruges som brændstof, men vi vil også bruge elektrolyseprocessen med smeltet salt til at fjerne ilt fra regolit.

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

Hovedformålet med vores projekt ud fra et videnskabeligt synspunkt er at udforske månen og undersøge muligheden for at bo permanent på månen. Vi tager hensyn til effektiviteten og muligheden for at opbygge en fremtidig koloni, som senere vil blive udvidet til andre planeter. Hvis vi opretter en lejr på Månens overflade, vil vi gøre rumrejser lettere og billigere på grund af Månens lave tyngdekraft. Kommercielt set vil vores formål være at bringe Helium-3 tilbage til Jorden og bruge det i atomreaktorer som en alternativ energikilde. Vi kunne også oprette en virtuel "Månelejr", så alle på Jorden kan se, hvad astronauterne laver, og hvordan basen ser ud. Jordens befolkning kan lære mere om Månens hemmeligheder og blive opdateret med nye opdagelser.

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

Besætningen sover i to skift, så der til enhver tid er mindst 2 besætningsmedlemmer vågne. Efter at være vågnet vil astronauterne tage et bad og spise morgenmad i lobbyen. Derefter vil de træne i to timer, og vi skal sikre os, at det udstyr, de skal bruge, er egnet til Månens lavere tyngdekraft. Undersøgelser har vist, at astronauter oplever et tab af muskelmasse på op til 20 % på rumflyvninger. De skal konstant kontrollere ilt- og brintniveauet i luften, solpanelernes og batteriernes integritet. De vil have daglige opgaver som f.eks. at reparere beskadigede genstande på værkstedet, analysere prøver i laboratoriet, høste og passe på planterne. Hvis temperaturen tillader det, vil nogle af medlemmerne tage på missioner udenfor og indsamle data eller prøver. De vil rejse med en måne-rover, som vil blive opladet på basen til længere ture, men den vil også være udstyret med egne solpaneler. Astronauterne vil hver især have tid til at kommunikere med deres familier og venner og vil også modtage nye opgaver fra kontrolcentret på Jorden. Mens astronauterne vil arbejde på at konsolidere en selvbærende månelejr, vil de stadig have brug for forsyninger, som vil blive sendt fra Jorden. Astronauterne vil kunne bede om reservedele, hvis noget går i stykker og ikke kan erstattes, og de vil også modtage protein- og vitaminbarer. Ved at oprette en lejr på Månen vil det på grund af den lavere tyngdekraft være meget billigere at forsyne sig med forsyninger til rejser længere væk fra Jorden. Hvis vi analyserer, hvordan denne første månelejr klarer sig, og hvor mange ressourcer den har brug for, vil vi kunne udvide den og endda oprette et forskningscenter for månen og et kontrolcenter for fremtidige rumforskningsmissioner.



← Alle projekter