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: Discoverers

Colégio Vasco da Gama  Sintra    Portugal 18, 17   4 /


Ekstern fremviser til 3d-projekt

Projektbeskrivelse

Discoverer's Moon Camp vil gøre det muligt for astronauterne at bo og arbejde på Månen, samtidig med at den vil indeholde flere sekundære strukturer, der skal sikre energiforsyningen til alt udstyret - solpaneler - kommunikation mellem astronauterne og mellem Månen og Jorden - antenner - og opbevaring af energi og ressourcer - højeffektive batterier og tanke til vand, brændstof, regolit og gasser.

For at reducere omkostningerne og fremme bæredygtighed designede teamet en base, der giver maksimal komfort, samtidig med at den fylder mindst muligt og kræver mindst mulige ressourcer.

Boligarealet skal ligge under jorden og være opdelt i to områder, et til arbejde og et andet til fritid, så der kan skelnes klart mellem arbejds- og hviletid. Køkkenet skulle være et fælles område, hvor astronauterne kunne tilbringe en del af deres hviletid sammen, men hver af dem skulle have et separat soveværelse, så de kunne have mere privatliv.

På overfladen er der kun luftslusen og roverens opbevarings- og vedligeholdelsesmodul, hvor også måneprøverne skal opbevares, inden de analyseres i laboratoriet. Adgang til de underjordiske afdelinger vil være mulig via en hovedelevator til personer og fragt og en sekundær elevator, der kun er beregnet til personer, og som skal bruges i nødstilfælde.

Der vil også være flere bemandede rovere til rådighed, så astronauterne kan udføre missioner på månens jord, der kan indebære større afstande. En affyringsrampe for rumskibe vil gøre det muligt at transportere varer og mennesker mellem Jorden og Månen.

2.1 Hvor ønsker du at bygge din Moon Camp?

Månelejren skal ligge i Clavius-krateret. Krateret ligger ved Månens sydpol, og der er vand i form af is i det. Astronauterne vil ikke kun kunne udnytte dette vand til f.eks. personlig brug eller til landbrug, men dette sted er også meget udsat for sollys, hvilket garanterer energiforsyningen til månebasen.

Clavius-krateret er det ideelle sted af alle de ovennævnte grunde, og også for at sikre, at temperaturen ikke udsættes for store udsving.

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

For at bygge månelejren skal der først sendes autonome rovere og boremaskiner til månen, da størstedelen af lejren skal ligge under jorden. Boremaskinerne skal grave månens jord op, mens roverne skal bygge og samle de forskellige basismoduler på stedet ved hjælp af 3D-printere til indvendige komponenter, f.eks. rør, og ved at fremstille månebeton til alle de udvendige vægge, herunder væggene i de underjordiske afdelinger. Månebeton fremstilles ved hjælp af månens regolit og urinstof fra menneskers urin, der fungerer som blødgøringsmiddel, hvilket reducerer den mængde vand, der er nødvendig for at bygge på Månen. Dens styrke gør det muligt at anvende den til fundamentet for strukturer. Desuden giver det astronauterne ekstra beskyttelse mod de barske forhold på Månen, f.eks. ekstreme temperaturer og dødelige strålingsniveauer.

Når basens struktur er færdigbygget, og miljøet er passende, vil udstyr og lette møbler blive transporteret til Månen sammen med de første astronauter, som vil arrangere dem inde på basen. Større rovere med besætning til astronauterne vil også blive sendt til Månen i denne fase. Hvis der er behov for det, kan rumstationen i fremtiden udvides med flere moduler, hvis den skal kunne rumme flere astronauter, ved hjælp af produktion af månebeton og 3D-printning af yderligere komponenter.

Ved at bygge basen på stedet, med materialer fra månen og med lette møbler, vil omkostningerne i forbindelse med transport og opførelse blive reduceret drastisk.

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

Månebasen skal beskytte astronauterne mod de barske forhold og farer på månen, især ekstreme temperatursvingninger, meteoritnedslag, skadelige strålingsniveauer og den manglende atmosfære.

For det første ville astronauterne, da lejren skulle ligge på sydpolen, blive udsat for betydeligt lavere temperatursvingninger end dem, der registreres i andre områder af Månen. Desuden ville der på grund af den permanente eksponering for sollys konstant blive produceret energi, hvoraf en del kunne bruges til opvarmning.

Størstedelen af basen skal ligge under jorden, hvilket giver en permanent beskyttelse mod meteoritnedslag og dødelig stråling. Selv om der er højere omkostninger forbundet med denne løsning, er sikkerheden betydeligt højere på grund af de udgravninger, der er nødvendige for at bygge basen.

Det vigtigste byggemateriale, månebeton, vil yde yderligere beskyttelse mod skadelig stråling, temperatursvingninger og det ydre vakuum.

2.4 Forklar, hvordan din Moon Camp vil give astronauterne:

Vand
Fødevarer
Strøm
Luft

I første omgang skal vandet bringes fra Jorden, da der ikke er udstyr til at udvinde det på Månen. Senere ville det blive hentet fra månens is. Der bør dog foretages passende forskning for at vurdere virkningerne af udvinding af månens is. Genbrug af vand ville finde sted permanent.

I første omgang skulle al mad bringes fra Jorden. Senere skulle der hovedsageligt dyrkes grøntsager på Månen i drivhuse under jorden. Der ville blive anvendt kunstig belysning, hvilket ville gøre det muligt at regulere den tid, hvor planterne ville blive udsat for lys, men også at beskytte dem mod skadelig stråling, da de ikke ville blive udsat for direkte sollys. Astronautenaffald kan anvendes som gødning og dermed bidrage til basens bæredygtighed. For at supplere folks kost med andre næringsstoffer, især protein, vil der konstant blive bragt nogle fødevarer med fra Jorden.

Det meste af den energi, der er nødvendig for at drive månebasen, vil komme fra solpaneler på overfladen. Da månelejren er placeret på sydpolen, vil den være udsat for sollys stort set permanent. Men for at undgå scenarier, hvor solpanelerne ikke er tilgængelige, f.eks. i tilfælde af fejl eller under måneformørkelser, vil der blive installeret højeffektive batterier på basen, som vil forsyne den med al den energi, den har brug for i en kort midlertidig periode, indtil solpanelerne igen bliver tilgængelige. Der ville også blive bragt brændstof med fra Jorden og opbevaret i tanke til brug i nødstilfælde.

I første omgang skulle basens atmosfære importeres fra Jorden, og gasserne skulle transporteres til Månen i komprimerede lufttanke. Senere, når alt udstyret allerede er i drift, kan ilten fremstilles ved elektrolyse af vand eller månens regolit. Selv om processen med at udvinde ilt fra regolit er meget effektiv, kræver den store mængder energi og avanceret industrielt udstyr, så den bør i første omgang anvendes som en eksperimentel proces. Kuldioxid ville også være en vigtig gas. Nylige undersøgelser bekræfter eksistensen af kuldioxidfælder på månen, men garanterer ikke, at der er fast kuldioxid i dem, så astronauterne bør foretage nogle undersøgelser for at fastslå, om der findes kuldioxid der, og om det vil være muligt at udvinde det. Hvis ikke, kan det importeres fra Jorden, som det altid vil ske med kvælstof.

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

Månelejrens hovedformål skulle være at udføre videnskabelig forskning på månen. Den kunne f.eks. bruges til at undersøge måneprøver eller miljøforholdene, blandt andre vigtige aspekter. Astronauterne ville arbejde sammen for at få succes med at bringe nyttige oplysninger til Jorden. Det ville også give dem mulighed for at leve i længere tid i rummet, hvilket ville give dem et afgørende indblik i, hvordan livet ville være på fjerne planeter.

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

Månelejren skal i første omgang bebos af 5 astronauter: to ingeniører, en læge, en biolog og en geolog.

Dagen starter omkring kl. 7.00. Astronauterne vågner, forlader deres værelser og går op på badeværelset, hvor de sørger for deres personlige hygiejne. Derefter går de til gymnastiksalen for at holde sig i form og dyrker en times motion i henhold til lægens anbefalinger. Senere mødes de i køkkenet for at spise morgenmad.

Herefter går astronauterne i gang med arbejdet. En af ingeniørerne styrer elektrolysen af vandet og regolitten. Den anden ingeniør vil følge solpanelerne og batterierne og være ansvarlig for deres vedligeholdelse og ydeevne. Lægen skal udarbejde en kost- og motionsplan for astronauterne. Han kan også studere virkningerne af månens tyngdekraft på den menneskelige krop over længere tidsperioder. Biologen skal tage sig af planterne og kontrollere temperatur og luftfugtighed. Geologen indsamler og analyserer måneprøver i laboratoriet.

Omkring kl. 13.00 spiser astronauterne frokost for at genoplade deres batterier. De tilbringer noget tid sammen i køkkenet. Når de føler sig klar, går de tilbage til arbejdet indtil kl. 18.00. På dette tidspunkt tager astronauterne et bad og spiser aftensmad. Når natten nærmer sig, går de ind i deres personlige rum, hvor de kan slappe af og tale med deres familier og etablere kommunikation med Jorden. De ender med at gå i seng omkring kl. 22.00 for at få tilstrækkelig hvile til den næste dag, så den bliver endnu mere produktiv end den foregående.

Andre projekter:

  Artemis

 

  Colegiul National "Mihai Eminescu"
    Rumænien
  Bølgerne

 

  郑州轻工业大学
    Kina
  Terra nova

 

  Bertrand Russell College
    Nederlandene
  Space Bound

 

  Bertrand Russell College
    Nederlandene