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: Lichtenbergonauten
Georg-Christoph-Lichtenberg-Schule Kassel Tyskland 18
Ekstern fremviser til 3d-projekt
Projektbeskrivelse
LunEx er en af menneskehedens første månebosættelser. Det bliver en forpost for menneskeheden, der sætter nye standarder for videnskab og udforskning. Basen bliver hjemsted for en besætning på 6 astronauter, som skal udføre videnskabelige eksperimenter i det unikke miljø på månen. Disse eksperimenter vil bane vejen for al fremtidig udforskning af rummet, og derfor er opførelsen af en månebase som LunEx afgørende for menneskehedens udgifter uden for jorden. |
|||
Hvor ønsker du at bygge din Moon Camp?
LunEx Basecamp vil blive bygget i dalen ved Peary-krateret på månens nordpol. Peary-krateret byder på mange fordelagtige geografiske træk, hvilket gør det til et fremragende valg til en fremtidig månebase. En af de vigtigste fordele er eksistensen af både næsten permanente lys- og skyggeområder i krateret på grund af dets ekstreme beliggenhed ved polen og de barske bjerge ved kanten, der permanent afskærmer visse områder fra sollyset. Denne unikke dobbelthed af egenskaber er yderst ønskelig, fordi en månebase vil have segmenter, der kun fungerer i enten sollys eller skygge på deres højeste niveau (f.eks. har et solcelleanlæg brug for konstant lys), mens områder med skygge begrænser mængden af skadelig stråling fra solen, som astronauterne vil opleve. Desuden antages det, at der findes vandis i disse områder med permanent skygge, hvilket er afgørende for astronauternes overlevelse. Hvordan planlægger du at bygge din Moon Camp? Beskriv de teknikker og materialer, du vil bruge.
Hovedmaterialet til konstruktionen af LunEx vil være en aluminium-kobberlegering, da det er let og relativt stærkt og samtidig let at arbejde med. På grund af disse fremragende egenskaber anvendes den allerede meget i rumfartsindustrien. Til alle genstande, der ikke behøver at være så stærke, som f.eks. møbler, vil vi bruge ABS-plastik. Vi har bevidst afvist tanken om at bruge regolit som byggemateriale, da fremstillingen ville være kompliceret og energiforbruget for højt. Samlingen vil finde sted i etaper. Alle større dele vil blive præfabrikeret på jorden og sendt til landingssiden på forhånd. Den første besætning får til opgave at samle disse dele. Den største fordel her er, at samlingen er relativt nem, og at den dyre vedligeholdelse kan reduceres, idet delene kan produceres i meget høj kvalitet på jorden. Miljøet på Månen er meget farligt for astronauterne. Forklar, hvordan jeres Moon Camp vil beskytte dem.
Månen er et farligt sted for enhver levende organisme. En menneskelig tilstedeværelse er uundgåeligt forbundet med risici for astronauternes velbefindende, men LunEx' design reducerer disse risici drastisk. Der er to store farer, som er til stede konstant, nemlig stråling og støv. Den farligste form for stråling kommer fra solen og kan forårsage betydelige skader på astronauternes helbred i form af kræft eller i ekstreme mængder, som f.eks. under et soludbrud, dødelig strålingssygdom. Vi undgår dette problem ved at bygge LunEx i de områder med evig skygge i Peary-krateret og blokerer derved alle radioaktive partikler. Der er imidlertid også kosmisk baggrundsstråling, som er mindre skadelig, men konstant. Under et seks måneder langt ophold burde virkningen ikke være for slem for astronauterne, men for at være helt sikre har vi afskærmet LunEx med et tykt lag flydende vand mellem det indre og det ydre skrog. Vand har fremragende isolerende egenskaber, som vil reducere strålingsdosis for astronauterne betydeligt. Forklar, hvordan din Moon Camp vil give astronauterne:
|
|||
Vand
|
Fødevarer
|
Elektricitet
|
Luft
|
Vandet vil blive udvundet ved hjælp af den nye teknologi Aqua Factorem, der er opfundet af Philip Metzger. Idéen bag dette koncept er, at små korn af blandede materialer vil blive skovlet op og derefter separeret. Iskornene vil derefter blive renset og smeltet for at opnå flydende vand. Disse iskorn er spredt ud over hele månens overflade, men vi vil bruge maskinen ved siden af de store aflejringer af vandis, som formodes at være til stede i Peary-krateret. På denne måde kan effektiviteten øges drastisk, men selv hvis det ikke lykkes at nå islaget, er der stadig en grundlæggende kilde til vand til stede. Basen er forbundet med Aqua Factorem-maskinen via rør, og når vandet når frem til basen, opbevares det i en tank og i skroget. For at sikre, at det ikke fryser til og eventuelt skader basens struktur, opvarmes det konstant. Genbrug af vand og ilt vil foregå på samme måde, som det sker på ISS i dag. |
For at være så selvforsynende som muligt vil LunEx dyrke sin egen mad ved hjælp af højtryks-aeroponics (HPA). Denne metode fungerer ved at skabe små tåge-dråber under højt tryk, som bruges til at dyrke planter. Det innovative design har den fordel, at planterne vil vokse meget hurtigt og få en overlegen iltning. Dette resulterer i en bedre næringssammensætning. Desuden er mange planter kompatible, hvilket øger mangfoldigheden i astronautens kost. Desuden er det let at udvide bedriftens kapacitet. Den overordnede fleksibilitet er afgørende for, at en månemission kan lykkes. På trods af de utallige fordele ved en selvforsynende fødevareforsyning er planterne ikke i stand til at opfylde alle de ernæringsmæssige krav, som besætningen har, og derfor skal der bringes noget mad med fra jorden for at sikre en sund sammensætning af mineraler og vitaminer. |
Elektriciteten kommer fra almindelige solcellepaneler. Disse vil blive placeret i de områder med permanent sollys i Peary-krateret og forbundet til basen i den permanente skygge med et kabel. Den permanente lyskilde skulle gøre store batterier overflødige, men det er stadig uvist, om disse områder også er udsat for sollys i løbet af månenatten. Så vi vil starte den første mission i månens sommer og forlade basen efter seks måneder. Hvis det er sandt, at der er konstant eksponering for sollys, kan basen være aktiv hele tiden. Som backup vil der være en lille akkumulator. |
Ilten vil ikke blive hentet fra jorden, men udvundet fra regulær regolit på månen ved hjælp af In-situ ressourceudnyttelse, en idé foreslået af ESA-praktikant Sebastian Rohde. Det fungerer ved hjælp af en særlig form for elektrolyse med ioniske væsker, der forbliver flydende i rummet. Fordelene ved denne moderne teknologi er, at den kan genbruges og også fungerer ved lave temperaturer. Det faktum, at der er rigeligt med regolit på månen, betyder, at der kan sikres en konstant iltforsyning. Når ilten er blevet behandlet, vil den blive blandet med kuldioxid i basen for ikke at risikere en eksplosion. Når koncentrationen af CO2 bliver for høj, kan den simpelthen luftes ud af basen. |
Forklar, hvad der er hovedformålet med din Moon Camp (f.eks. kommercielle, videnskabelige og/eller turistformål).
LunEx-basen bliver en af de første, der bliver bygget på månen. Derfor er dens primære formål at tjene som model for fremtidige former for menneskelig tilstedeværelse i rummet og også at gennemføre en række videnskabelige eksperimenter. Mikrogravitation og selve månen er begge fremragende objekter at eksperimentere med, hvilket vil give værdifuld ny viden og teknologi til brug både i rummet og på jorden. |
|||
Beskriv en dag på Månen for dit Moon Camp-astronauthold.
En typisk dag for astronauterne starter om morgenen med, at alle seks besætningsmedlemmer vågner samtidig. Arbejdsskift undgås med vilje, fordi det at have flere mennesker omkring sig forbedrer astronauternes psykologiske velbefindende betydeligt. Kun hvis et eksperiment kræver konstant overvågning, vil der blive planlagt skift efter behov. Først spiser alle astronauterne morgenmad sammen. Maden vil dels være selvfremstillet fra Aeroponics-farmen på basen, dels medbragt fra jorden for at sikre en sund forsyning af vitale næringsstoffer, som ikke kan høstes fra farmen. Mens de spiser morgenmad, vil missionskontrollen på jorden orientere besætningen om den daglige planlægning. På en typisk dag vil der sandsynligvis være et par eksperimenter, der skal udføres, og et vedligeholdelsesarbejde på basen. I dette eksempel vil astronauterne prøve måder at gøre regolit frugtbart på. Et stort eksperiment som dette kan kun udføres på månen og giver værdifuld indsigt, der kan bruges til at fodre fremtidige kolonier på månen eller Mars. To ingeniører vil også vove sig uden for basen for at tjekke og eventuelt reparere et solpanel, der ikke producerer elektricitet. De vil klatre i deres rumdragter, der er fastgjort til basen, og gå langs kablet, der fører ud af skyggen, hvor LunEx er placeret, til de altid solbeskinnede områder i Peary-krateret, hvor panelerne er placeret. I løbet af dagen vil besætningen på skift træne i gymnastiksalen for at forebygge de negative virkninger af mikrogravitation på kroppen. Når dagens arbejde er gjort, mødes besætningen igen for at spise middag sammen. Derefter er der lidt fritid til at ringe til familie og venner på jorden, spille nogle spil med de andre astronauter eller bare se på månelandskabet gennem et af de tykke plexiglasvinduer. Som afslutning på dagen samles alle astronauterne i soveværelset for at få lidt hårdt fortjent hvile efter en anstrengende, men meningsfuld dag på månen. |