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: Harmonia

"Tudor Vianu" National High School of Computer Science  Bukarest    Rumænien 16, 17   4 / 3


Ekstern fremviser til 3d-projekt

Projektbeskrivelse

Harmonia Moon Camp er et sted for forskning og helt nye opdagelser. Basens kerneværdi er at rumme mennesker så godt som muligt, samtidig med at der er et fokusområde, der harmonisk er velegnet til ethvert forskningsområde, der kan være nyttigt.

Månelejrens asymmetriske design giver et unikt udseende, idet alle korridorer forgrener sig fra kommandocentralen, der, som navnet antyder, er placeret i midten af bygningen. Harmonia tilbyder faciliteter, der spænder fra de mest almindelige fornødenheder (såsom badeværelser, brusere og et køkken) til områder, der er skabt til specifikke forsknings- og bæredygtighedsmetoder.

Basen indeholder to rum til opbevaring af rovere, som er forbundet med et videnskabeligt laboratorium, der bruges til det meste af forskernes forskning. De resterende videnskabelige undersøgelser, der finder sted, er relateret til bæredygtighed og fokuserer primært på selenic farm. Harmonias gård består af en central kuppel og to omkringliggende torus og kombinerer ''traditionel'' og hydroponisk dyrkning. Dette resulterer i varierede høstudbytter, hvilket bidrager massivt til basens bæredygtighed.

Et andet vigtigt område er den medicinske kuppel, hvor besætningsmedlemmernes livstegn kontrolleres og registreres dagligt. Det er også her, de træner lige så ofte. På dette område er basen forsynet med alle de nødvendige medicinske genstande og er indrettet i overensstemmelse hermed.

Boligarealet er enkelt og effektivt indrettet, med soveværelser af lille kaliber, men med masser af opbevaringsplads.

Endelig er gangene lyse og af moderat længde, hvilket giver en afbalanceret helhed.

2.1 Hvor ønsker du at bygge din Moon Camp?

Vi vil slå lejr i Clavius-krateret, der ligger i Månens sydlige højland. Vi har valgt dette sted på grund af de ressourcer, det vil give os: sollys og vand. Undersøgelser har vist, at der ikke er nogen permanent skyggefulde områder i krateret, og kun de steder, der ligger på ydersiden af de sydlige og vestlige skråninger, er mindre oplyst i løbet af månens dag. Derfor har vi planer om at placere vores base i den nordlige del af krateret. I løbet af den tid, månen fuldfører et fuldt kredsløb, vil vores solpaneler omdanne de to ugers sollys til elektricitet, som vil give brændstof til vores base og sikre dens funktionalitet i en længere periode. Desuden vil vi bruge den is, der findes i kraterets jordbund, til at skaffe flydende vand, så vi maksimerer de mængder, der er lagret i lejren.

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

Byggefasen vil være opdelt i tre faser. Først sender vi robotter ud for at grave rørene og for at lave en endelig affyringsrampe til raketterne ved hjælp af 3D-printning, hvor vi kun bruger månestøv til at skabe beton. I anden fase vil der blive sendt raketter fra Jorden med allerede fremstillede dele af basen, hvorefter robotterne vil forbinde dem og sætte dem på plads. Disse dele vil blive fremstillet af materialer, der kan beskytte astronauterne, men som også vil være lette, så omkostningerne vil blive reduceret. Basen vil blive fremstillet af titanium, et metal, som kan afværge de fleste farer og modstå et tryk på 63.000 psi. I væggenes sammensætning vil der også blive anvendt aluminium som tilsætningsstof, som er et letvægtsmetal, der hjælper med at stoppe stråling, og som allerede anvendes himmelsk på ISS og i rummet. Vinduerne i basen vil blive fremstillet af hærdet glas. Og endelig vil rørene, som er under jorden, bestå af to lag for at opnå større beskyttelse. Mellem dem vil der være et rum, hvor robotterne kan komme ind og reparere dem.

I den sidste fase vil menneskene ankomme med de ikke-essentielle genstande til forfatningen, som f.eks. møbler. Det vil blive designet, så det bliver så effektivt som muligt, så det ikke dækker for meget plads, men også for ikke at gøre astronauternes liv svært.

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

For det første er basen bygget med vægge af 0,8 meters tykkelse for at beskytte astronauterne og selve basen, hvilket sikrer både fysisk og termisk beskyttelse. Rummet mellem væggenes lag (som bruges til rør og elektriske kabler) kan tjene som ekstra termisk isolering.

Den mest effektive løsning til at beskytte månelejren mod rumaffald er at bruge Whipple-bumper-skjolde. Disse kan monteres på ydersiden af de vigtigste områder af bygningen eller de rum, der kan indeholde farlige(eksplosive) stoffer. En anden foranstaltning til mekanisk beskyttelse er brugen af monolitiske skjolde, som er mindre og kan anvendes til de resterende rum i basen.

Et andet problem ville være rumstråling, som kan løses ved at bruge polyethylen til isolering af månelejrens vægge. På grund af dets høje hydrogenindhold er det meget effektivt til at absorbere og sprede stråling.

2.4 Forklar, hvordan din Moon Camp vil give astronauterne:

Vand
Fødevarer
Strøm
Luft

I begyndelsen vil astronauterne medbringe den mængde vand, der er nødvendig for at sikre, at månebasen kan fungere i to uger. I den periode vil basen gennemgå en fuldt automatiseret proces, hvor den selv forsyner sig med vand gennem kemiske reaktioner. Det resulterende vand vil sammen med det vand, der er fremstillet af de ispartikler, der er fundet i krateret, blive ledt gennem rørene og opbevaret i de 14 beholdere, der er beskrevet i vores model, og som har en kapacitet på 60 m`3 pr. modul. Distributionen af vandet vil være effektiv takket være de rørledninger, der forbinder beholderne med gården, lægehuset og køkkenet.

Astronauternes kost vil være baseret på grøntsager og frugt. Men før de kan producere dem på basen, skal de spise madpakker og dåsemad fra Jorden. Efter to måneder vil de kunne spise mad, der er produceret i et hydroponisk drivhus. Planterne vil blive polariseret ved hjælp af robotter, idet hyldegården vil være automatisk.
De fødevarer, der primært vil blive plantet, er: søde kartofler og spinat på grund af deres store indhold af A-vitamin, jordbær på grund af deres store mængder sukker og C-vitamin, agurker og tomater på grund af deres store vandindhold. Desuden vil proteinerne blive erstattet af bønner, som har et meget højt antal kalorier. De 2000 kalorier om dagen, som en person bør indtage, vil blive tilvejebragt gennem velafbalancerede måltider, der tilberedes ved hjælp af standardopskrifter.  

Energien er en vigtig del af basen, og til at fremstille den vil vi bruge det lys, der produceres af solen. Da vores base er placeret tæt på polerne, vil den have lys i løbet af månedagen, som vil blive opfanget og omdannet til energi af solpaneler. Efter at energien er blevet opfanget, vil den blive sendt til SSU'en og derefter med en intensitet på 150 V til DCSU'en. Herfra kan strømmen gå to veje, til MBSU og derefter til basen, men også til BCDU og derfra til batterierne. Om nødvendigt vil batterierne hjælpe med at belyse og holde basen i gang i løbet af natcyklussen. De vil også være nyttige i tilfælde af en fejlfunktion i solpanelet, idet de opbevares sikkert.

Basens ventilationssystemer har to komponenter: et kredsløb, der forsyner mennesker med ilt, og et andet, der udtrækker CO2 og transporterer det til gården.
Der er permanent oplagret mindst 70,8 kg O2 i tanke med (ca. 30.000 Pa)/højt tryk for at reducere volumenet. Denne mængde kan forsørge 12 personer i 7 dage.
Automatiseringen af processen er mulig takket være robotter og rørledninger. Der er to kilder til ilt: kemiske reaktioner og drivhuset. 
Elektrolyse af H2O er det sidste trin i produktionen af ilt. Før dette trin gennemføres kemiske reaktioner, som omfatter FeO eller FeTiO3 og H₂, for at opnå vand. Biprodukter som Fe og TiO3 anvendes i andre aktiviteter i månelejren, mens ilten transporteres til astronauterne.
I processen med fotosites fremstilles ilt, som er en vigtig ressource. Drivhuset eliminerer CO2.

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

Månelejren har et videnskabeligt formål med fokus på studiet af teknologi og astrobotanik for at få flere oplysninger til fremtidige missioner. (Kolonisering af månen ville være umulig, hvis man ikke simulerede situationer).

Rovere og robotter skal (skabes og) afprøves under reelle forhold, før de produceres i industrielle mængder. At bygge dem med lokale ressourcer er også det første skridt i retning af bæredygtighed. Ingeniørerne og programmørerne arbejder på nye modeller og forbedrer deres effektivitet.

Dyrkning af planter kræver andre teknikker i rummet end på Jorden. Geologiske eksperimenter vil give oplysninger om sammensætningen af månens jord og andre stenes egenskaber. Botanikerne studerer planternes tilpasning og forsøger at skabe det ideelle miljø for effektiv vækst.

Basen kan desuden rumme 2 astronauter, som ikke er en del af holdet, hvis de har brug for indkvartering under arbejdet med andre missioner eller i nødsituationer.

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

Alle starter dagen bedre efter en god portion søvn, og Harmonia Moon Camp-holdet er ikke anderledes. Selv om det kan være svært at se tiden på månen, vil astronauterne følge en præcis søvnplan, hvilket sikrer den bedste produktivitet.

Efter morgenrutinen bliver hvert medlem af besætningen præsenteret for sine respektive opgaver for dagen. Afhængigt af deres roller varierer besætningsmedlemmernes tjeklister meget. Strukturingeniørerne vil have påbegyndt deres arbejde længe før deres kollegers ankomst og sørge for, at basen kommer til at give effektivitet og komfort. Desuden vil de have kontrol over basens rovere. Ved siden af dem vil elektroingeniører skabe et effektivt elsystem og vedligeholde dets funktionalitet. Desuden skal de holde øje med kommandocentralen (herunder sikkerhedsoptagelser).

Kemikerens prioritet er at overvåge projektets udvikling (især med hensyn til de kemisk fremstillede ressourcer). De kan også deltage i analysen af de sonder, der indsamles af rovere. Samtidig skal geologen undersøge og registrere jordsonderne og rapportere om enhver variation, der måtte forekomme.

Botanikere har til opgave at holde styr på månelejrenes gård, passe og pleje planterne, høste dem, men også jævnligt analysere dem for at undersøge mulige tilpasninger til det seleniske liv. Programmører vil oprette databaser for hver enkelt nødvendighed for deres besætningsmedlemmer og selve basen og løbende supplere dem med nye oplysninger. Lægerens hovedprioritet er at scanne alles vitale værdier ved dagens afslutning samt lejlighedsvis at diagnosticere mulige patienter og behandle dem.

Endelig skal kaptajnen føre tilsyn med holdets aktiviteter og evaluere hver enkelt person. Derudover er det dem, der uddeler opgaver og træffer ledelsesmæssige beslutninger.

Måltiderne tilberedes af to udpegede besætningsmedlemmer hver dag, og de serveres sammen af hele holdet, hvilket også bruges til socialt samvær.

Arbejdstiderne varierer i varighed alt efter de begivenheder, der kan forekomme på basen, men det gennemsnitlige arbejdsprogram overstiger ikke seks timer, der strækker sig fra kl. 8 til 16. Den resterende tid kan bruges på den måde, man ønsker, enten alene eller i en social sammenhæng, idet den eneste obligatoriske aktivitet er fysisk træning.

Når dagen er omme, går astronauterne i seng omkring kl. 22.00 for at forberede sig på den følgende dag.

Andre projekter:

  Udvandring fra jorden

 

  郑州轻工业大学
    Kina
  null

 

  郑州轻工业大学附属中学
    Kina
  Den østlige pioner

 

  郑州轻工业大学附属中学
    Kina
  Hjemsted for Pioneers

 

  郑州轻工业大学附属中学
    Kina