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: Star Explorers

lycée COSTEBELLE  Hyères    Frankrig 15, 16   2 /


Ekstern fremviser til 3d-projekt

Projektbeskrivelse

Vores Moon camp-base med navnet Armstrong Base har til formål at være en næsten selvforsynende base i alle henseender med plads til op til 6 astronauter. Den skal gennemføres inden for de næste 15 år og skal være selvforsynende inden for de næste 20 år. Vores projekt er baseret på en masse verificerede oplysninger, men manglen på oplysninger om lavatunnelen kan være et problem.

I første omgang vil basen blive forsynet med mad og vand fra Jorden, fordi de installationer, som vi har planlagt til en mellemlangtidsbase, ikke kan fungere optimalt, så snart de tages i brug. Astronauterne vil derfor rotere hver sjette måned i en periode på ca. 5 år.

I et andet trin vil basen være selvforsynende med mad og vand, og infrastrukturen vil være fuldt funktionsdygtig. Fra da af kan søgningerne være fuldt ud effektive i databasen. Astronauterne vil ikke længere blive på basen i 6 måneder, men i et år, og om muligt endnu længere.

Vores 3D-model indeholder: en repræsentation af vores placering i Moon Camp; beboelige moduler; månelanderen, der fungerer som elevator mellem kredsløb, overfladen og lava-røret; landbrugsdrivhuset, Pegasus-roveren og solpanelerne.

2.1 Hvor ønsker du at bygge din Moon Camp?

Vores månebaseprojekt vil blive bygget inde i et lava-rør, som vi får adgang til via Mare Ingenii-hullet, der ligger ved månens sydpol (160,0° Ø, 35,6° S). Denne placering giver os mulighed for permanent at være udsat for solen, hvilket reducerer ekstreme temperaturudsving og giver optimal solskin til solpanelerne, der leverer elektrisk energi.

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

Vores Moon Camp vil bestå af 5 moduler med navnet Shelter. De er lavet af en stærk legering af aluminium og letvægtstitan. Hvert modul har en motor til at lande præcist i lava-røret. En Shelter består af 3 beboelige etager; den centrale etage tjener som knudepunkt mellem modulerne. Den midterste Shelter har 4 udfoldelige gangbroer, der er tæt forbundet med de andre moduler. Alle vinduer i vores projekt, der er i kontakt med vakuumet, er lavet af komprimeret polyethylen og er flere centimeter tykke. Skillevæggene og de møbler, der skal forblive ubevægelige (arbejdsbænk, bruser, ovn osv.), er fastgjort til jorden. Resten af komponenterne (3D-printer, medicinsk seng osv.) vil blive bragt med som reservedele under de første bemandede missioner og vil blive samlet på stedet. Shelterne vil blive tilpasset fremtidige ESA-løfteraketter som f.eks. Ariane 6 og vil blive opsendt en efter en fra Kourou i Fransk Guyana. Et genantændeligt andet trin vil drive nyttelasten til Månen, inden modulet frigives på det optimale tidspunkt. Solpanelerne kan foldes sammen og fylder ikke meget i en kappe ved opsendelsen; de vil blive bragt til Månen samtidig med Pegasus-roveren. Endelig vil landbrugsdrivhuset blive bragt med på en særlig mission. Det er konstrueret på Jorden som en symmetrisk reservedel, der let kan samles. Hvad angår vinduerne, er den gennemsigtige del fremstillet af polyethylen.

 

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

Vores base ligger i en gammel lavatunnel, som blev gravet flere dusin meter under overfladen. Det tykke lag af månens jord beskytter astronauterne mod de største farer på Månen, f.eks. stråling fra solen og hyppige små og store meteorregnskyl. Ud over nærheden til sydpolen, der gør temperaturerne mere behagelige (mellem -50 °C og 0 °C), reducerer denne underjordiske placering yderligere temperaturens indvirkning på astronauterne (ca. -20 °C i lavarøret). De materialer, der anvendes til fremstilling af vores Moon Camp, er valgt for at forbedre denne naturlige beskyttelse.

2.4 Forklar, hvordan din Moon Camp vil give astronauterne:

Vand
Fødevarer
Strøm
Luft

Astronauterne tager vand med sig ved afgang. Hver Shelter bruger det samme vandgenvindingssystem som i ISS: Water Recovering System (WRS). Det opsamler vand fra hele basen: toilet, brusebad, alt spildevand samt luftfugtighed, kondensvand og sved. Dette vand bliver derefter filtreret og renset. Dette gør det muligt at have et næsten lukket kredsløb i vores månelejr: systemet genvinder nemlig ikke alt det vand, der bruges, og det er derfor, at fragtskibe regelmæssigt kommer for at forsyne basen.

På lang sigt kan vi forestille os, at astronauter vil udvinde frysevand fra polerne for at være mere autonome.

Under de første bemandede missioner vil astronauterne medbringe et lager af fødevarer som dem, der i dag anvendes på ISS: frysetørret, tørret, varmestabiliseret eller bestrålet mad. Fragtskibene vil forsyne dette lager rettidigt. På mellemlang og lang sigt vil astronauterne kunne anlægge en grøntsagshave og høste de fødevarer, der produceres i landbrugsdrivhuset. Et af shelterne indeholder flere stativer, hvor astronauterne kan dyrke spirulina, en alge, der har mange ernæringsmæssige og medicinske egenskaber, og som producerer ilt gennem fotosyntese. Denne komplekse reaktion optimeres, når algerne belyses med blåt lys, og derfor er der installeret blå neonlys i hvert stativ.

Elektriciteten vil blive produceret af solpaneler, der automatisk er orienteret til at opfange den maksimale mængde solstråler. Denne energi lagres i genopladelige batterier. Astronauter, der dyrker sport, producerer ikke kun vand med deres sved, men genererer også elektricitet fra den mekaniske bevægelse, der produceres på kraftmaskinerne eller cyklen. Ud over disse energikilder indeholder hvert modul flere alkaliske brændselsceller, der producerer elektricitet (10-100 kW) og varme fra dihydrogen og dioxygen.

Produktionen af vand og luft er forbundet: WRS, som genbruger vandet i basen, leverer en del af det til Oxygen Generation System (OGS). Ved elektrolyse producerer dette system dihydrogen og dioxygengas. En del af dette system kombinerer dihydrogen med den kuldioxid, som astronauterne udånder, for at skabe varme og metan, som anvendes som brændstof i nedgangsmodulets motor. Produktionen af ilt er også sikret takket være fotosyntesen af spirulina i en af shelterne. Det areal, der er til rådighed i shelteret til dyrkning af disse alger, er ca. 27 m2 pr. person. I nødstilfælde, hvis ingen af disse luftkilder er tilgængelige, har vores Moon Camp det Vika-system, der tidligere blev anvendt på MIR-stationen: det består i at antænde pulveriseret natriumklorat med pulveriseret jern, hvilket giver en kemisk reaktion, der gør det muligt at producere natriumklorid og gasformig ilt.

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

Vores Moon Camp vil hovedsageligt være vært for videnskabelige missioner. Hovedformålet er at afprøve og opdage nye teknologier samt at uddanne astronauter med henblik på en dag at sende den første mand til Mars. Målet er naturligvis også at lære mere om Månen og dermed om Jorden og solsystemet. Fraværet af atmosfære og lysforurening vil give os nye perspektiver for astronomisk forskning og studier af det ydre rum. Endelig kan den i fremtiden tjene som en avanceret base for interplanetariske rejser.

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

Når astronauterne vågner, går de til fællesrummet for at spise morgenmad og snakke med de andre astronauter. Efter dagens briefing begynder hver enkelt astronaut med sin fastlagte tidsplan i samarbejde med rumagenturets hold på Jorden. Opgaverne kan være af fire typer: Sundhed: Astronauterne skal gennemgå medicinske tests for at sikre deres velbefindende eller for at blive overført til laboratoriet for at studere virkningerne af et langt ophold på Månen. De skal også dyrke mindst 2.30 timer sport om dagen for at holde sig i god fysisk form, da muskler og knogler forringes, når tyngdekraften er nul eller svag. -vedligeholdelse: astronauterne skal vedligeholde de forskellige dele af månelejren ved at udføre vedligeholdelsesarbejde inde eller ude. De kan bruge 3d-printeren i værkstedet til at lave ødelagte dele. De skal også tage sig af dyrkningen af forskellige planter i landbrugsdrivhuset samt spirulina. -forskning: En af de største dele af en astronauts skema er at bruge på forskning. Det svarer til studiet af Månen, dens bestanddele, men også dens egenskaber og dens virkninger på kroppen og levende væsener. -ekstravejleder: Dette er den type opgave, som astronauter foretrækker. I kombination studerer de lava-røret, går til overfladen for at indsamle prøver, genvinder de elektriske batterier ... Dagen er afbrudt som på Jorden takket være måltiderne, der følger UTC-tidszonerne. Om aftenen aflægger astronauterne rapport om dagen i fællesrummet om de forskellige nye oplysninger, de har fundet i løbet af dagen. Derefter meddeler de alt dette til holdene på Jorden. Endelig har astronauterne efter aftensmaden fritid, som de kan bruge til personlige aktiviteter, inden de går i seng.

Andre projekter:

  Løb til månen

 

  Zhengzhou University of Light Industry
    Kina
  Terra nova

 

  Bertrand Russell College
    Nederlandene
  Tsia

 

  郑州轻工业大学附属中学
    Kina
  Crescent Station

 

  Tudor Vianu National Highschool of Computer Videnskab
    Rumænien