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: Real Base Team

Gymnazium Christiana Dopplera, Gymnazium Jana Keplera, Gymnazium Nad Kavalirkou  Prag    Tjekkiet 17, 16

Ekstern fremviser til 3d-projekt

Projektbeskrivelse

Først og fremmest skal det ikke ligne en månebase fra en sci-fi-film. Vores mål er at bruge den nuværende forskning og teknologi til at designe en base, der muligvis kan bygges på Månen inden for 20 år. Hovedformålet med Real Base-missionen er - ud over den almindelige forskning - at undersøge, teste og validere de nyeste opdagelser. Det vigtigste emne er SOFIA's påvisning af vand på den solbeskinnede side, nærmere bestemt i Clavius-krateret. Det blev beregnet, at der er ca. en 12-ounce flaske vand fanget i en kubikmeter jord.

Basen er designet til at fire personer kan bo på Månens overflade i et halvt år med regelmæssige forsyninger fra en orbitalstation. Den har i alt seks knudepunkter med ekstra kraftværk og en luftsluse, de enkelte knudepunkter er effektivt forbundet og designet til nem samling (for det meste af robotter), maksimal komfort uden uudnyttet plads, men alligevel godt beskyttet mod stråling. Astronauterne vil være udstyret til at bruge de ressourcer, der er tilgængelige på deres lokalitet, men kun i eksperimentelle mængder, idet de fleste fødevarer og redskaber vil blive bragt fra Jorden og opbevaret på basen. Dette projekt skal være begyndelsen på en ny tidsalder, månens tidsalder, og skal være et springbræt til yderligere og mere selvstændig kolonisering.

Hvor ønsker du at bygge din Moon Camp?

Vores base ligger på den østlige kant af Clavius-krateret i det barske sydlige højland. Der er flere grunde til denne placering. For det første er formålet med hele denne mission (at verificere aktuelle opdagelser fra det infrarøde teleskop SOFIA) og at forsøge at udvinde vand fra jorden i krateret. Der er også lava-rør, som helt sikkert vil blive det fremtidige hovedemne for forskningen, og underjordiske vandisbassiner, hvilket sammen med et dag/nat-forhold på kanten gør dette område perfekt.

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

Byggeriet begynder på Jorden, hvor ingeniørerne skaber et oppusteligt modul af hele basen med alle sidehubs og lagerkorridoren. Dette modul vil derefter blive komprimeret til en minimal størrelse og transporteret til Månen.

Den første raket med den mobile 3D-printer, robotter, komprimeret modul og nogle andre vigtige materialer lander på det valgte sted. Robotterne vil puste modulet op og derefter blande beton fra regolitten og andre stoffer, der er bragt fra Jorden. Den mobile 3D-printer vil derefter dække hele basen med den betonlignende blanding i lag, hvilket vil skabe en solid ramme og fremtidig beskyttelse af basen. I den sidste fase vil astronauterne ved hjælp af robotter samle det indvendige rum. Ved afslutningen af processen vil besætningen installere alle de nødvendige livsunderstøttende systemer og tilføje luftslusen, så astronauterne kan få adgang til overfladen, robotterne vil installere udendørs udstyr såsom solpaneler, batterier eller ekstra tanke, og 3D-printeren vil blive omdannet til en AI-robot, der skal søge efter isvandspools og udvinde dem.

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

Da basen ikke vil blive beskyttet naturligt af Månens overflade, vil de konstruerede knudepunkter blive forsynet med et lag af regolit blandet i en erstatning, der ligner beton, for at give tilstrækkelig beskyttelse mod ekstreme temperaturændringer, stråling og mikrometeoroider. Vi planlægger også at bruge et yderligere 7 centimeter tykt lag vand under regolitskorpen for at fjerne så meget stråling som muligt - hvis eksperimenterne med vandkilder bliver vellykkede. Solpanelerne vil blive konstrueret af kvalitetsmaterialer, der kan overleve mindre nedslag, og de vil være forbundet uafhængigt af hinanden for at forhindre fuldstændig strømafbrydelse.

Besætningens mentale sundhed skal bevares, og derfor vil basen have en kunstig dag- og natcyklus. Astronauterne vil kunne medbringe 1 kg personlige ejendele (basen er også designet til at skabe tilstrækkeligt privatliv for alle medlemmer).

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

Vi har planer om at udvinde de underjordiske vandisbassiner. Der skal være en AI-robot til at finde nye steder til borehullet og et komplekst rørsystem til at transportere vandet til basen, så det ikke fryser til, men også til at tø det op umiddelbart efter udvindingen ved hjælp af solenergi. Der vil også være en enorm vandfond, der er hentet fra Jorden og opbevaret i yderligere tanke, samt filteranordninger til genbrug af spildevand og til at udvinde det fra alt biologisk affald, som besætningen laver. Basen vil være forsynet med mindst én pumpe og et rørsystem i loftet til at transportere vand til alle nødvendige steder.

Mad til besætningsmedlemmerne vil blive bragt fra Jorden og opbevaret (der vil også være flere eksperimentelle kilder). Et af de seks knudepunkter er dedikeret til dette formål med hylder fyldt med en blanding af månejord og organisk affald, hvor vi vil dyrke radiser, tomater, sojabønner og søde kartofler for at sikre en bred vifte af næringsstoffer. I midten af hubben vil der være et vandreservoir til opbevaring af fisk, nærmere bestemt europæisk aborre og Argyrosomus regius alias laksebars, som har stærke æg og kan overleve de omvæltninger, som rumrejser medfører. Fiskene vil forsyne astronauterne med essentielle aminosyrer, omega-3 flerumættede fedtsyrer og B12-vitamin. Affaldet fra fiskene vil blive brugt til planterne.

Den vigtigste energikilde vil være et system af solpaneler, som vil være i drift det meste af tiden på grund af den næsten permanente oplysning af basisområdet, og panelerne vil også fungere uafhængigt og lagre overskuddet i batterier i maskineriet. Vi planlægger at bruge metan produceret af besætningen til at generere strøm med vand som et sideprodukt. Der er en igangværende forskning i gang, om reaktoren baseret på Helium-3 (som ville være meget effektiv og uden radioaktivt affald) kunne fungere, og vi tror, at hvis eksperimenterne bliver vellykkede, kunne basen indeholde en lille reaktor og udvinde de store mængder Helium-3 på Månen.

Ilt vil blive genereret af ESA's nye teknologi - der skal fungere fra midten af tyverne - vil være i stand til at udvinde ilt ved elektrolyse af månestøvet. Det er ikke rumligt krævende, og det har potentiale til produktion af raketbrændstof. Hvis denne anordning fejler, er der altid en mulighed for at adskille ilt fra vandmolekyler. Optimal luftfugtighed vil blive sikret og overvåget af vanddampanordningen. Vores base vil indeholde et luftfordelingssystem, som vil opretholde det rette tryk og den rette balance mellem ilt- og kuldioxidmolekyler i atmosfæren ved hjælp af anordninger som f.eks. skrubbere eller fordeling af ilt produceret af planter.

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

Denne mission er fuldt ud dedikeret til videnskabelig forskning på forskellige områder. Som tidligere nævnt er hovedformålet med dette projekt at arbejde med de seneste opdagelser fra teleskopet SOFIA og fortsætte med den infrarøde rumundersøgelse, men vi forventer ikke, at forskningen stopper her. Efter at have undersøgt de muligheder, som denne opdagelse kan give for at etablere en selvforsynende koloni på Månen, vil astronauterne fortsætte forskningen med mad- og vandkilder, genanvendelig energi, eliminering af affald eller minedrift. Det langsigtede mål for denne mission er at begynde at planlægge en fremtidig kolonisering af Månen og at tilskynde til andre missioner. Første skridt i denne plan vil være at udforske de lavarør, som også kan findes i nærheden af vores base, og som vi igen kan bruge den modificerede 3D-printer til, når de underjordiske vandislagre er udtømt.

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

Et meget vigtigt aspekt i dagsplanlægningen er astronautens mentale sundhed. Basen har et indbygget alarmsystem og anordninger, der alarmerer besætningen i nødstilfælde. Den kunstige dag/nat-cyklus vil sikre, at der ikke er behov for at opdele besætningen i to grupper (der vil stadig være en halvdel af besætningen klar til at vågne op og løse enhver form for nødsituation). Derfor vil dagen starte med en hvilken som helst form for morgenmad, og den eneste aktivitet med nøje tidsrammer vil være frokost og aftensmad. Der vil være en masse aktiviteter i løbet af dagen. Basen vil være udstyret med højteknologisk videnskabeligt udstyr til at undersøge prøver. De første måneder af missionen vil være specielt dedikeret til SOFIA's opdagelser. Når forskningen er afsluttet, bør astronauterne ikke kede sig. Hvert besætningsmedlem skal motionere mindst en time om dagen, men på et tidspunkt efter eget valg. Der vil også være forskellige undersøgelser at gå rundt om om fødevareressourcerne og deres tilberedning. Besætningen vil bestå af eksperter inden for ingeniørvidenskab og videnskab, og der vil altid være noget at reparere eller forbedre i forbindelse med opbygningen af en base. Astronauterne vil have deres egne personlige videodagbøger til at dokumentere og kommentere deres forskning, deres mentale og fysiske helbred eller hvad som helst, de har lyst til. Ved dagens afslutning vil en af astronauterne altid optage en officiel rapport om dagen og afslutte systemkontrollen. Derefter har de deres personlige fritid, hvor de kan bruge et af de underholdningssystemer, som basissoftwaren eller udstyret kan stille til rådighed. Når lyset slukkes, vil de gå ind på deres værelser for at få mindst 7-9 timers søvn, mens den ene halvdel af holdet vil være klar til at vågne op i tilfælde af en nødsituation.



← Alle projekter