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: Moonoids

Tudor Vianu National High School of Computer Science  Bukarest    Rumænien 16, 17   6 / 3


Ekstern fremviser til 3d-projekt

Projektbeskrivelse

Vi har designet en Moon Camp for fire til seks personer for at studere Månen og også for at forberede os på fremtidige rummissioner. Vores formål er at skabe et sikkert miljø, så vores astronauter kan udføre forskning uden at skulle vende tilbage til Jorden. Vores base vil bestå af tre hovedenheder, der vil være forbundet via hermetisk lukkede tunneler og vil give mulighed for yderligere udvidelser, når der bliver behov for det. Vi håber også at kunne sende helium-3 tilbage til Jorden, som kan give mere sikker kerneenergi uden radioaktivt affald.

2.1 Hvor ønsker du at bygge din Moon Camp?

Vi ønsker at placere vores månelejr i nærheden af Shackleton-krateret på sydpolen. Det er blevet bevist ved en foreløbig analyse af data fra Den Europæiske Rumorganisations satellit SMART-1, at toppen af bakken sydvest for Shackleton-krateret er konstant oplyst i månens sydlige sommer. Da bakken vil have konstant solenergi i løbet af sommeren, vil problemet med energikilden være løst. Sollys er en vigtig faktor for temperaturændringer. Mellem dag og nat kan temperaturen ændre sig med ca. 300 grader Celsius. Så hvis overfladen er konstant belyst, vil temperaturen ikke variere så meget. I nærheden af sydpolen er der også de største isaflejringer, som vi vil bruge til at fremskaffe ilt, brint gennem hydrolyse og drikkeligt vand, Shackleton-krateret siges at have vandaflejringer, så astronauterne vil ikke skulle rejse langt og dermed spare ressourcer.

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

Vi medbringer basismaterialer fra Jorden. De robotter, der er designet på Jorden, vil begynde at bygge luftsluserne og hovedenhederne i første omgang. Vi har temperatur, tryk og stråling blandt de variabler, der varierer meget fra dem på Jorden. Da astronauterne skal opholde sig i månelejren, skal temperaturen være konstant. Et af de bedste materialer til varmeisolering (isolering?) er aerogel. Det er et fast stof med ekstremt lav massefylde og er derfor meget let. Kevlar vejer lidt og har en høj hårdhed. Under ekstreme temperaturer ændrer kevlar ikke sin struktur eller form. Da månelejren skal have vinduer, så astronauterne kan se ud, vil vi bruge termisk glas. Termisk glas vil beskytte astronauterne mod ekstreme temperaturer og mod trykket i rummet. Til genstande som f.eks. stole og borde og ekstra dele vil vi bruge en 3D-printer til at fremstille de dele, vi har brug for.

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

Vi vil beskytte vores månelejr ved at bygge tre luftsluser, en i hver vigtig enhed, så hvis en af enhederne går tabt, vil de to andre forblive intakte, samtidig med at vores astronauter beskyttes mod den beboelige atmosfære. Ved hjælp af aerogel og termisk glas vil vi sikre stabiliteten af temperatur og iltniveau. Stråling er et af de største problemer, og vi planlægger at dække vores månelejr med et lag af månesten, hvilket er den bedste løsning, fordi det ikke kræver, at der skal medbringes materialer fra Jorden. Vores livshjælpssystemer og et ekstra rum fyldt med alle nødvendige ting vil blive bygget under jorden med adgang fra alle tre enheder, så de er mere beskyttede og kan bruges som backup i tilfælde af en ulykke. Tyngdekraften forårsager muskel- og knogleatrofiering, så astronauterne vil have en daglig træningsrutine, så de bevarer deres fysiske form.

2.4 Forklar, hvordan din Moon Camp vil give astronauterne:

Vand
Fødevarer
Strøm
Luft

Vi planlægger at få drikkevand ved at smelte isen. Astronauterne vil få det fra islagrene rundt om sydpolen. Vi vil bruge et filtreringssystem baseret på metallisk jern, som vi kan få fra regolit, gennem elektrolyse af smeltet salt, som også kan give os calcium- og magnesiumioner. Vi vil bruge en måneroboter til at gå ind i kratere og hente isen. Vi vil bygge spejle på kanten af kratere, som vil lede sollyset ind på roverens solpaneler, så vi ikke behøver at oplade den fra lejren.

I begyndelsen ville deres kost bestå af planter, der vokser hurtigt (alger) og næringsstoffer, der er hentet fra Jorden. Broccoli er vores vigtigste kilde til jern og C-vitamin, soja giver dem protein, magnesium og D-vitamin. De får A-vitamin og kulhydrater fra søde kartofler, zink og calcium fra linser og K-vitamin fra edamame. Dadler er en god kilde til sukker. Astronauterne vil få måltidsplaner, der opfylder deres kaloriebehov. Planterne vil vokse i agar, fordi det er et mere hygiejnisk medium, det er lettere at arbejde med, og næringsstoffer og vitaminer kan tilsættes i nøjagtige mængder.

Vores vigtigste energikilde vil være solenergi, som vil blive produceret af det konstante sollys. Panelerne vil forsyne hele Moon Camp med strøm, og overskuddet af energi vil blive lagret i blybatterier. Disse batterier vil forsyne basen med strøm om natten. Om natten vil vi bruge en brintgenerator for at få maksimal energi. Den bedste metode til at opnå brintgas af høj renhed er gennem vandelektrolyse. En anden alternativ løsning er en fusionsreaktor, der anvender helium-3 som brændstof. Helium-3 er mere sikkert til kerneenergi, da det ikke bliver radioaktivt og ikke vil producere giftige affaldsprodukter.

Vi vil bruge hydrolyse til at få ilt, men for at få luft med den anbefalede procentdel af ilt 20% og kvælstof 78% skal vi igennem flere trin for at få luft med den anbefalede procentdel af ilt 20% og kvælstof 78%. I første omgang vil vi hente kvælstof fra Jorden i gastanke, men senere overvejer vi at bruge andre metoder, f.eks. at syntetisere det fra urinstof. Isaflejringerne vil være vores vigtigste kilde til ilt samt brint, som vi kan bruge som brændstof, men vi vil også bruge elektrolyseprocessen med smeltet salt til at fjerne ilt fra regolit.

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

Hovedformålet med vores projekt ud fra et videnskabeligt synspunkt er at udforske månen og undersøge muligheden for at bo permanent på månen. Vi tager hensyn til effektiviteten og muligheden for at opbygge en fremtidig koloni, som senere vil blive udvidet til andre planeter. Hvis vi opretter en lejr på Månens overflade, vil vi gøre rumrejser lettere og billigere på grund af Månens lave tyngdekraft. Kommercielt set vil vores formål være at bringe Helium-3 tilbage til Jorden og bruge det i atomreaktorer som en alternativ energikilde. Vi kunne også oprette en virtuel "månelejr", så alle på Jorden kan se, hvad astronauterne laver, og hvordan basen ser ud. Jordens befolkning kan lære mere om månens hemmeligheder og være opdateret med de nye opdagelser.

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

Besætningen sover i to skift, så der til enhver tid er mindst to besætningsmedlemmer vågne. Efter at være vågnet vil astronauterne tage et bad og spise morgenmad i lobbyen. Derefter skal de træne i to timer, og vi skal sikre os, at det udstyr, de skal bruge, er egnet til Månens lavere tyngdekraft. Undersøgelser har vist, at astronauter oplever et tab af muskelmasse på op til 20 procent på rumflyvninger, og de skal konstant kontrollere ilt- og brintniveauet i luften, solpanelernes og batteriernes integritet. De vil have daglige opgaver, som f.eks. at reparere beskadigede genstande på værkstedet, analysere prøver i laboratoriet, høste og tage sig af planterne. Hvis temperaturen tillader det, vil nogle af medlemmerne tage på missioner udenfor og indsamle data eller prøver. De vil rejse med en måne-rover, som vil blive opladet på basen til længere ture, men den vil også være udstyret med egne solpaneler. Astronauterne vil hver især have tid til at kommunikere med deres familier og venner, have adgang til en psykolog og også modtage nye opgaver fra kontrolcentret på Jorden. Mens astronauterne vil arbejde på at konsolidere en selvbærende månelejr, vil de stadig have brug for forsyninger, som vil blive sendt fra Jorden. Astronauterne vil kunne bede om reservedele, hvis noget går i stykker og ikke kan erstattes, og de vil også modtage protein- og vitaminbarer. Ved at oprette en lejr på Månen vil det på grund af den lavere tyngdekraft være meget billigere at forsyne sig med forsyninger til rejser længere væk fra Jorden. Hvis vi analyserer, hvordan denne første månelejr klarer sig, og hvor mange ressourcer den har brug for, vil vi kunne udvide den og endda oprette et forskningscenter for månen og et kontrolcenter for fremtidige rumudforskningsmissioner.

Andre projekter:

  NormiX

 

  Zespół Szkół Ogólnokształcacych i Technicznych w Sompolnie
    Polen
  Club Astro Lycée Lafayette

 

  lycée général et technologique LAFAYETTE
    Frankrig
  Selene

 

  Nicolaus Copernicus High School nr. 1
    Polen
  Guds domæne

 

  郑州轻工业大学附属中学
    Kina