moon_camp

Moon Camp Pioneers Galleri 2021-2022

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.

Team: Lunastro 11

Albert-Einstein-Gymnasium  Berlin    Tyskland 16   6 / 2


Ekstern fremviser til 3d-projekt

Projektbeskrivelse

På månen nær nordpolen vil vi bo i en glaskuppel inde i et månekrater nær nordpolen. Krateret skal have en diameter på omkring 50 meter. I denne kuppel vil vi bygge en platform til plantager og et akvaponisk system med et akvarium, der når ned til beboelsesområdet og skaber en harmonisk atmosfære. Hele det indre rum vil være fyldt med luft, der kan indåndes. Fra kuplen vil der være en tunnel til vores flydende spejlteleskop til videnskabelig udforskning af universet og en anden tunnel til vores økonomiske område, hvor vi vil eksportere helium-3 til jorden. På jorden i månekrateren vil vi have et boligområde til højst 8 personer. Her vil vi have soveværelser med skillevægge, så vi selv kan bestemme, om vi vil sove i fred eller med ledsagere i nærheden af os, samt store badeværelser til at sørge for vores hygiejne.

 

 

2.1 Hvor ønsker du at bygge din Moon Camp?

Vi vil bygge vores månelejr nær nordpolen, for der er fordelen, at solen skinner næsten konstant, og vi kan derfor nemt bruge solcelleanlæg som energikilde. Vi fandt ud af, at der også er mange kratere, og at der endda kan findes vandis nogle steder. Det kunne vi afmontere og bruge. Og da kratere allerede i sig selv giver en vis beskyttelse, har vi besluttet at bygge vores base delvist i et krater. Dette skulle have en diameter på ca. 50 meter og en dybde på 20-30 meter. Sådanne størrelser af kratere er ikke untypiske på Månen på grund af alle meteoritnedslagene. Ulemperne ved nordpolen er også, at solen altid skinner der, så der er ekstremt varmt bortset fra kratere, og det påvirker astronauternes dag- og natterytme meget negativt.

2.2 Hvordan planlægger du at bygge din Moon Camp? Beskriv teknikker, materialer og dine designvalg.

Vi har til hensigt at bygge vores base hovedsagelig af beton, fordi alle ingredienserne til beton kan findes på månen, ligesom de metaller, der er nødvendige til cement, alle er bestanddele af månens jord. Men da det ville være for anstrengende at bygge den i hånden, vil vi via vores multifunktionsraket transportere dele af en gigantisk 3D-betonprinter til vores station.

Vores observationsstation spiller en vigtig rolle i videnskabelig forskning, da månen ikke har nogen atmosfære, hvilket er en fordel i forhold til jorden. Den giver os mulighed for at foretage endnu mere præcise observationer uden lysforurening og er derfor den ideelle arbejdsplads for nye videnskabelige undersøgelser. Desuden besluttede vi at vælge et teleskop med flydende spejl, fordi de er lettere at transportere sammenlignet med almindelige teleskoper og også er billigere. Et teleskop med flydende spejl bruger kviksølv til at reflektere lyset. Kviksølv sættes i rotation og får form som en paraboloid. Vores teleskop omfatter således tre spejle: kviksølvspejlet som det primære spejl og to mindre spejle, der reflekterer lyset ind i detektoren, som transmitterer
oplysningerne pr. trådløs forbindelse til computeren. Vi skal dog huske på, at almindeligt kviksølv ville fordampe øjeblikkeligt på grund af temperaturændringerne på månen. Det er derfor, at vi bruger en ionisk væske kaldet "Ecoeng 212" i stedet for kviksølv. Den forbliver flydende selv ved koldere temperaturer og fordamper ikke ved stuetemperatur.

2.3 Miljøet på Månen er meget farligt for astronauterne. Forklar, hvordan jeres månecamp vil beskytte dem. (højst 150 ord)

Vi har også brug for beskyttelse i tilfælde af, at meteoritter rammer basen. Til dette formål har vi bygget støttepunkter til stabilisering på den øverste ring over månens overflade. Yderligere beskyttelse leveres af kuplen, som er lavet af aluminiumoxynitrid, der er tre gange stærkere end stål, og som også er beregnet til at blive brugt som vindue på ISS. Aluminiumoxynitridet kan fremstilles på stedet ved hjælp af aluminium fra månens jord og ilt produceret af akvaponsystemet. Processen vil ikke kræve yderligere ilt, da aluminiumoxid er en del af månens sten.

Væggene i korridorerne og hovedbygningerne vil være lavet af titanium, da dette materiale forbliver fast ved temperaturer på op til 400 °C og er robust over for mindre meteoritter. Desuden reguleres temperaturen godt af titan i det indre, så der ikke er behov for meget opvarmning eller airconditionering.

For at sikre fuld strålingsbeskyttelse er væggene belagt med et tyndt lag lod, som giver fuld strålingsbeskyttelse. Af hensyn til astronauternes sikkerhed vil beboelsesområdet være under jorden.

2.4 Forklar, hvordan din Moon Camp vil give astronauterne:

Vand
Fødevarer
Strøm
Luft

Det rene vand ville blive fremstillet ved først at udvinde isforekomster omkring Nordpolen. Derefter opvarmer vi isen, opsamler den resulterende vanddamp, køler den ned, og så har vi rent vand, som vi kan bruge i hverdagen, akvaponics-systemet.
Desuden opdeler vi vandet i ilt og brint ved hydrolyse. Dette opbevarer vi i særlige tanke uden for kuplen. Vi bruger primært ilten til åndedræt og brinten til at levere energi.

For at sikre vores mad på månen vil vi bygge et akvaponisk anlæg. Et akvaponisk anlæg er en blanding af fiske- og planteavl. Til dette har vi brug for to store beholdere, den ene til fiskene og den anden til planterne, en vandpumpe til at gøre anlægget automatisk, rør til at forbinde beholderne sammen og svovlholdigt foder til fiskene (f.eks. løvfældende planter eller krydsblomstrende grøntsager). Desuden kommer der bakterier til at producere gødningen til planterne. Ved at fodre fiskene med svovlholdigt foder indeholder deres afføring ammonium, som ved hjælp af bakterier kan nedbrydes til nitrat, og dette nitrat transporteres ved hjælp af en vandpumpe til planterne, som optager nitraten. Og planterne producerer til gengæld svovlholdigt foder, som fiskene har brug for.
På basens øverste etage har vi et landbrugsområde med afgrøder til fødevaresikkerhed.

Rundt om vores månekrater, hvor vi vil placere kupplen og bygge en konstruktion, hvor man kan bo fredeligt og sikkert, vil vi placere en stor mængde solpaneler for at absorbere det konstant skinnende sollys på nordpolen. For at undgå strømafbrydelse i forbindelse med en måneformørkelse lagrer vi sollyset i brændselsceller. Den nu modtagne strøm fra disse solpaneler kan bruges til at opdele vand til energi og varme. En anden mulighed kunne være kernefission i et vakuum, som efterligner den ikke-eksisterende atmosfære og temperatursvingningerne på grund af dens hastighed og effektivitet. Den eneste ulempe, som atomfission har, er, at vi er tvunget til at importere de nødvendige komponenter fra jorden.

Vi vil skabe et akvaponisk system, hvor vi kan dyrke planter, især blå- og grønalger i vandet på grund af de kvælstofforbindelser, der produceres af fiskene. Vi får så ilt til luft fra planter, der laver fotosyntese, med den kuldioxid, som vi selv og vores fisk har skabt, og med de nitrogenforbindelser, som fiskene har skabt. En anden anvendelse af disse kvælstofforbindelser er, at vi kan tilsætte dem til de andre luftbestanddele, som vi kan finde i månens sten. Da vi mennesker indånder ca. 12,5 kubikmeter luft om dagen, vil vi gemme noget luft i tanke. Spaltning af metaloxider fra ekstremofile mikroorganismer er et andet potentiale, som slet ikke kræver strøm, da vi kun har brug for bakterier til denne proces. Vi kan også filtrere ilt fra vores vand, som stammer fra isen ved Nordpolen.

2.5 Forklar, hvad der er hovedformålet med din Moon Camp.

Vores base er opdelt i tre områder: hovedområdet (vores bolig) og to sideområder. Det første, mindre område er bygget til astronomiske observationer: Vi ville bruge vores teleskop til vanskelige undersøgelser, som vi ikke kunne udføre på jorden. På grund af den minimale lysforurening ville teleskopet have en privilegeret position til at studere solsystemet og videre ud over det. Resultaterne ville give os fordele på jorden og ekstra viden til fremtidige missioner. I den anden kuppel kan du finde vores ekstraktionslaboratorium. Det vil ikke være billigt at have en base på månen, så vi måtte også tænke på nogle kommercielle aspekter. Vi fik den idé at bruge rovere til at udvinde helium-3, der er indeholdt i månestøvet. Denne sjældne gas, som koster omkring 15 millioner dollars pr. kg, er et af de dyreste stoffer på jorden. Det ville finansiere vores mission, og samtidig ville den kunne bruges til mange forskellige formål (til fusionsenergi, videnskabelige eller medicinske formål). I fremtiden vil vi også kunne være en slags "pit-stop" for missioner med et fjernere mål. Vi vil være en logistisk base, der leverer brændstof, støtte og vedligeholdelse.

3.1 Beskriv en dag på Månen for jeres Moon Camp-astronautbesætning.

De nuværende astronauters daglige rutine afhænger ikke af deres specifikke opgave. Der er tre grupper med et tilpasset skema. I det følgende vil den daglige rutine for den første gruppe blive illustreret. Det skal tages i betragtning, at de resterende to rutiner hver er forsinket med otte timer.

Efter en god nats søvn skal man først begynde at arbejde kl. 7 om morgenen. Derfor skal alle astronauter planlægge deres morgenrutine i overensstemmelse hermed. Som følge heraf bestemmer hver astronaut selv, hvornår han/hun skal stå op. Efter fire timers arbejde er der en times pause på en time. Den kan bruges til en ekstra morgenmad eller frokost. Derefter følger tre timers arbejde. Resten af dagen består af fritid og en times tilstedeværelse. I det første skift er tilstedeværelsen mellem kl. 19 og 20.. Generelt er tilstedeværelsestiden ikke meget anderledes end fritiden. I tilfælde af en nødsituation eller en anmodning skal førsteholdet reagere, fordi andetholdet har frokost, og tredjeholdet sover på dette tidspunkt. Efter fremmøde er alle frit stillet til at begynde deres personlige aftenrutiner og gå i seng for at få en god nattesøvn til næste dag.

første skift:

  • kl. 07:00 - 11:00: arbejde
  • Kl. 12:00 - 15:00: arbejde
  • Kl. 19:00 - 20:00: fremmøde

 andet skift:

  • kl. 15:00 - 19:00: arbejde
  • kl. 20:00 - 23:00: arbejde
  • Kl. 03:00 - 04:00: fremmøde

 tredje skift:

  • kl. 23:00 - 03:00: arbejde
  • kl. 04:00 - 07:00: arbejde
  • Kl. 11:00 - 12:00: fremmøde

Andre projekter:

  Stigende bølger

 

  郑州轻工业大学附属中学
    Kina
  Ensom modig

 

  郑州轻工业大学
    Kina
  Be-E

 

  Lycée polyvalent Blaise Pascal
    Frankrig
  Aurora

 

  Batumi offentlige skole #1
    Georgien