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: Aquasis

Højskole for matematik "Dr. Petar Beron"  Varna    Bulgarien 18   2 / 1


Ekstern fremviser til 3d-projekt

Projektbeskrivelse

Vand er grundlæggende for livet, og det er den eneste ting, der gør vores planet så unik. Hele funktionaliteten af alle levende arters krop ligger i vandet. Det er ganske enkelt afgørende for udviklingen af rumkolonier. Ud fra dette perspektiv er det første skridt til at erobre Månen at lære at udnytte dens vandforekomst korrekt.

Aquasis bliver både et forskningscenter til udforskning af vandis i månens poler og på en måde et kraftværk til de raketter, der skal bruge månen som udgangspunkt for udforskning af det dybe rum.

2.1 Hvor ønsker du at bygge din Moon Camp?

Vi planlægger at bygge vores månebase på Månens sydpol. Sydpolen synes at være det sted, der kan give os de bedste levevilkår. Det blev for nylig bekræftet, at der potentielt er en stor mængde vandis, og at den højeste koncentration findes i kraternes centrum på Sydpolen. Ud over at bruge dette islager til at forsyne astronauterne med drikkevand ville vi også bruge det til at producere brint og ilt, så vi kunne skabe en atmosfære, der kan indåndes. Vi kunne også bruge den til at dyrke planter, producere raketbrændstof og som skjold mod stråling i rummet. Apropos energiforsyning: Selv om Sydpolen for det meste er dækket af skygge, er visse områder som f.eks. kraternes rande udsat for konstant sollys i længere perioder.

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

Det er ingen hemmelighed, at transport af materialer til det ydre rum, eller i vores tilfælde - til Månen, er en forholdsvis dyr og udfordrende oplevelse. I betragtning af de nuværende omkostninger ved rumflyvninger ville det være bedre, hvis vi ikke er alt for afhængige af ressourcerne fra Jorden. Det første, vi tænker på, når vi diskuterer forskellige muligheder, er 3D-printning ved hjælp af månens jord. Bortset fra det er der masser af metaller og store forekomster af bagjordiske grundstoffer, som vi kan drage fordel af på Månen. Månens jord, også kendt som regolit, ville f.eks. være et fremragende byggemateriale. Ved at kombinere den med polymerer vil vi kunne skabe det råmateriale, der er nødvendigt for 3D-printning. Regolit er ikke rigeligt med organiske materialer som jordens jord, og vi ville ikke bruge den til at dyrke planter. Dens største fordel med hensyn til anvendelse i byggeri er imidlertid, at den kan beskytte os mod både stråling og ekstreme temperaturer. Desuden er NASA og ESA i lige så høj grad involveret i forskningen af månejordens egenskaber, så vi har allerede et grundlag at træde på, så vi vil i første omgang have et solidt grundlag for yderligere forskning. Andre lovende lokale materialer er med stor sikkerhed måneglas og nogle af de metaller, som vi kan udvinde direkte fra Månen som f.eks. aluminium, jern, silicium til fremstilling af solpaneler osv.

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

I de områder, der er udsat for stråling fra rummet, vil vi bruge noget af det vand, vi høster, til afskærmning. De to ting, der gør vand til en så effektiv kilde til strålingsafskærmning, er dets tæthed og prisbillighed. Vi bruger det allerede til beskyttelse mod stråling i atomkraftværker, som svarer til kosmisk stråling, så vi har en vis erfaring på området. Bopladsens vægge vil blive fyldt med vand. Inde i vandlaget vil der blive anbragt sensorer, som vil kontrollere strålingsniveauet og give os feedback om skjoldets effektivitet. Af sikkerhedshensyn vil det primære boligområde dog blive bygget under jorden, hvor strålingen har ringe adgang.

2.4 Forklar, hvordan din Moon Camp vil give astronauterne:

Vand
Fødevarer
Strøm
Luft

Vand vil blive udvundet fra den is, der er skjult i Sydpolområdet ved hjælp af autonome maskiner, og transporteret til hovedoperationsstedet med en luftvejstog fra de ugæstfrit mørke og kolde centrale dele af krateret, hvor vandpartikler ophobes i form af is på grund af de konstant ekstremt lave temperaturer, til den næsten hele året rundt oplyste solrandsrand, hvor vores hovedbase er placeret. Afhængigt af det formål, som vi skal bruge vandet til, vil der være behov for en bestemt behandlingsproces. I tilfælde af at opnå drikkevand vil isen skulle smeltes, og derefter vil det vand, vi får ud af det, blive filtreret, renset og mineraliseret. Det vand, som vi graver op, vil også blive brugt til aeroponics, til afskærmning og til fremstilling af raketbrændstof ved at opspalte det i brint og ilt ved hjælp af solenergi.

Plantebaserede fødevarer vil blive produceret i vores aeroponics-modul. Derudover vil vi fremstille andre produkter som f.eks. kød i et laboratorium for at opnå en afbalanceret kost, hvilket er afgørende for astronauternes velbefindende. Det såkaldte dyrkede kød dyrkes af dyreceller i et laboratorium. Dyrkningen foregår i en bioreaktor, som simulerer miljøet i dyrets krop. Efterhånden som cellerne når den forventede tæthed, bliver de adskilt fra den bouillon, de blev sat i. Der er næsten ingen dyr involveret, da deres deltagelse er begrænset til at fjerne vævet gennem en biopsi, som næsten helt sikkert vil blive foretaget på Jorden.

Vores primære kilde til elektricitet vil være solpanelerne, da det sted, vi har valgt, er udsat for nok sollys til at forsyne basen med strøm. Det problem, som vi står over for ved at arbejde med solpaneler, er, at deres effektivitet er ret lav. Den anslås til at være lidt over 20%. Denne udfordring ville blive overvundet ved at bruge fibre af kulstofnanorør, der har evnen til at absorbere bredbåndsspildvarmen og omdanne den til elektricitet. Denne metode vil hjælpe os med at øge solpanelernes effektivitet med fire gange og nå op på over 80%. Den solenergi, som vi producerer, vil også blive brugt til at skabe brintbrændstof ved at adskille ilt og brint i vandmolekylet.

I begyndelsen vil vi hente både kvælstof og ilt fra jorden for at producere luft på basen. Så snart vi begynder at udvinde vand dybt nede fra overfladen af månekratere, vil vi blive præsenteret for to yderligere muligheder. Vi vil enten hente ilt fra vandet og blande det med det kvælstof, vi importerer fra Jorden, eller vi vil gøre brug af heliox. Heliox er en indåndbar gas bestående af helium og ilt, hvis massefylde er lavere end luftens egen massefylde. Det bruges inden for medicin, da det mindsker luftvejsmodstanden, og det er almindeligt anvendt af dykkere, der svømmer i dybet her på Jorden. Vi ville være i stand til at producere fuldt ud på basen ved hjælp af lokale ressourcer ved at hente den ilt, vi har brug for, fra vandet og udvindingshelium fra Månen.

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

Månens poler anslås at indeholde over 600 milliarder kilo vandis. Vand er nødvendigt for fremtidige menneskelige kolonier, så det giver meget god mening, at vi koncentrerer os om at udforske månens isforekomster. Vand ville potentielt være en milepæl i erobringen af Månen på grund af dens mange anvendelsesmuligheder. Vores mål er at skabe en selvforsynende base, som ikke er afhængig af forsyninger fra Jorden. Inden vi kommercialiserer månen ved at oprette virksomheder og opbygge en industri, skal vi observere og undersøge det lokale miljø, hvor vand i første omgang har højeste prioritet. Vand er en skat, som vi tager for givet, men det er så vigtigt for livet, at vi kunne definere det som vores mest værdifulde ressource.

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

Det første, som vores astronauter vil gøre om morgenen, vil være at opfylde deres hygiejniske behov, f.eks. tage et brusebad, børste tænder osv. og generelt set gøre sig klar til dagen. Før morgenmaden vil de bruge en halv time eller deromkring på at træne i gymnastiksalen i beboelsesmodulet. Sport er afgørende for et godt helbred, især når man lever og arbejder under de betingelser, der gælder i et miljø, der er så forskelligt fra Jordens. Efter træningen går de til morgenmad, drøfter deres individuelle opgaver for dagen og får en hurtig morgensnak for at vække dem. Derefter deler de sig op i grupper og går i gang med arbejdet. Disse grupper vil blive dannet som følger - arbejdere i aeroponics-modulet, der tager sig af planterne og undersøger vækstprocessen; folk, der beskæftiger sig med logistik, ordner og organiserer lagrene; videnskabsfolk inde i laboratoriet, der beskæftiger sig med vandbehandling og servicering af bioreaktorerne; dem, der er involveret i udvinding af vandis fra kratere ved at kontrollere og vedligeholde minedriftsrobotternes og transportsystemernes tilstand. Alle astronauter vil også være forpligtet til at kontrollere støttesystemerne, overvåge det tekniske udstyr og besvare opkald fra jordkontrolcentret. I løbet af arbejdsprocessen vil hvert besætningsmedlem have mulighed for at hvile sig, når han finder arbejdsbyrden for intens, alle vil definere deres eget skema, og når de er færdige med deres opgaver, vil arbejdsdagen slutte. Ved middagstid vil de igen samles omkring bordet for at dele lidt tid i hinandens selskab. Inden de går i seng, har astronauterne et par timer for sig selv, hvor de kan vælge mellem at besøge fitnesscentret, deltage i aktiviteter i underholdningscentret og kommunikere med deres familie, slægtninge og venner på Jorden via e-mail, opkald og videochat.

Andre projekter:

  Overflyvning

 

  郑州轻工业大学附属中学
    Kina
  Amadis

 

  Shanghai QingPu Senior High School
    Kina
  Omega Team

 

  郑州轻工业大学
    Kina
  Moon Hut

 

  郑州轻工业大学附属中学
    Kina