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: S.P.I.D.E.R.

Tudor Vianu National Highschool of Computer Science  Bukarest    Rumænien 16, 17   2 / 0


Ekstern fremviser til 3d-projekt

Projektbeskrivelse

Vores Moon Camp, S.P.I.D.D.E.R., har som hovedformål at forske i rummet, men også at simulere kolonisering af andre planeter. Det vil give astronauter og forskere en bredere forståelse af vores univers, og hvad det vil sige at leve uden for Jorden. Vi vil gøre brug af alt, hvad vi har til rådighed: vand fra isen i Shackleton-krateret, kontinuerligt sollys på sydpolen og månens regolit til forskning og endda til planteavl. Vi vil have en rover til vores astronauter, så de kan rejse til andre dele af Månen, og Shackleton- og Shoemaker-kratere i nærheden af os, som også er af videnskabelig interesse. Campen vil ligge på månens overflade og være forankret med små edderkoppelignende ben af stærkt stål. Månelejren skal huse et lille hold på to astronauter, som skal udføre videnskabelige eksperimenter og lære mere om Månen og rummet i almindelighed. De vil også blive bekendt med, hvad det vil sige at bo på en anden planet (selv om det er en satellit). De vil derefter bringe deres resultater og erfaringer med tilbage til Jorden og forhåbentlig opmuntre andre mennesker til at udvide deres horisont. Vi ønskede at bygge den bedst mulige lejr for vores astronauter, så de får et optimalt miljø til at praktisere videnskab og nyde livet i rummet.

2.1 Hvor ønsker du at bygge din Moon Camp?

Vores månelejr vil være placeret på Sydpolen, nær Shackleton-krateret. Vi vil således have kontinuerligt sollys, som vil forsyne vores lejr med energi via solpaneler, og vi vil lagre noget af denne energi i brændselsceller til måneformørkelserne. De store mængder brint, der er målt i krateret, kan også tyde på tilstedeværelsen af vandis, hvilket er en afgørende fordel for vores astronauter. Da vi måske vil støde på meteorregnskyl, vil vi indkapsle vores lejr i Kevlar, som er meget let og holdbart. Hvis den videnskabelige forskning kræver det, vil astronauterne bruge roveren til at tage derhen, hvor de har brug for den. Vi planlægger også at have fjernstyrede Kevlar-beskyttede rovere i tilfælde af langdistancerejser, som også vil være solcelledrevne, have en brændselscelle og, i nødstilfælde, en RTG, som også kan give os mulighed for at besøge selv den fjerneste del af Månen.

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

Vi tænkte på dette design, så hver enkelt astronaut havde sit eget personlige rum, men også et fælles rum, hvor de kunne arbejde og slappe af sammen. Vi ønskede, at de skulle føle sig hyggelige og hjemme, og derfor sørgede vi for, at vores Moon Camp har alle elementer af en sådan. Da alle de materialer, vi bruger, er lette, vil vi ikke have problemer med at bringe dem med rumskibet. Vi kunne også godt lide, at vores Moon Camp er modulopbygget, så det bliver lettere at bygge den på Månens overflade og let kan repareres, hvis der sker noget. Først skal vi installere lejrens støttepunkter, som er spindelbenene. Tykke plader af aluminiumslegering skal danne vores base. Alle lagene vil blive låst lufttæt til hinanden. Tunnellerne skal bestå af 3 sådanne sæt lag i trekantform. Den forskningsmæssige kugle vil bestå af trekantede vinduer af termisk glas. Roverne vil blive samlet uden for basen og vil også være modulære. De sidste elementer vedrørende vores månebase er solpanelerne, som vil blive leveret færdigbygget og klar til at blive monteret på plads. Vi valgte en edderkopform, fordi dette væsen i mytologien forbindes med skabelse og er i stand til at skabe sine egne verdener. Vi vil forklare materialevalget i det næste afsnit, da det er stærkt relateret til astronauternes sikkerhed.

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

Astronauternes sundhed og sikkerhed er vores vigtigste prioritet, og den går forud for alt andet. Derfor har vi undersøgt de bedste materialer for at sikre deres velbefindende. Derfor vil vi bruge aerogel, Kevlar, en stærk aluminiumslegering og termisk glas. Aerogel neutraliserer de tre metoder til varmeoverførsel: konvektion, konduktion og stråling, og som sådan er det en fremragende varmeisolator. Kevlar har tilstrækkelig styrke til at modstå virkningerne af rumaffald og meteorer. Desuden vejer Kevlar lidt og har en høj grad af hårdhed. Uden at skade sin struktur eller ændre sin form kan det også tåle ekstreme temperaturer uden at skade sin struktur eller ændre sin form. I forbindelse med slagforskning fungerer aluminiumslegering så godt, at vi kan bruge dette materiale til vindueslukkerne for at forhindre, at vragrester ødelægger glasset, hvortil vi vil bruge termisk glas, fordi det beskytter astronauterne mod både høje og for det meste lave temperaturer omkring vinduerne og mod de belastninger, der opstår i rummet.

2.4 Forklar, hvordan din Moon Camp vil give astronauterne:

Vand
Fødevarer
Strøm
Luft

Vandkilden til vores base vil være isen i Shackleton-krateret. Overfladen er glat nok til, at vores rover kan nå frem til isen, hvorefter vi vil bruge et opvarmet bor til at gå gennem solens overflade og smelte isen i processen. Denne proces er tids- og energikrævende, og derfor vil vi ikke gøre det mere end nødvendigt, helst en gang om ugen. Vi opbevarer vandet i et reservoir, og astronauterne vil bruge et rensningssystem, inden de drikker det. Ud over det menneskelige forbrug vil vandet også blive brugt til elektrolyse og plantevækst.

Vores astronauter vil naturligvis få rummad. Det vil sikre dem en afbalanceret ernæring, samtidig med at det er nemt og sikkert at opbevare, tilberede og indtage, men det koster 0,64 kg/individuel dag af lagerplads, hvilket ikke er optimalt for vores mission. I stedet vil deres primære fødekilde være deres drivhus, hvor de vil dyrke kartofler, selleri og tomater for at få vitaminer og kulhydrater, og hovedkilden til protein vil være forskellige hvirvelløse vanddyr fra phylum Mollusca på grund af forskellige fordele: de tilpasser sig nemt til et miljø med delvis tyngdekraft, kræver ikke meget plads, og de optager næringsstoffer fra strømmen af det omgivende vand for at opbygge biomasse. Der er allerede projekter, der anvender simulatorer af månens regolit som substrat til at opretholde plantevækst, og det er også det, som vores astronauter skal bruge.

Vores vigtigste energikilde vil være solpanelerne. Da vi befinder os på Månens sydpol, vil vi have kontinuerligt sollys bortset fra måneformørkelser, som vi vil have brændselsceller som reserve. Vi vil også sende vores rovere til steder med mest sollys på Månen for at samle ekstra energi med deres solpaneler. I tilfælde af en nødsituation (et solpanel bliver beskadiget af en meteor eller fungerer simpelthen dårligt) vil vi have en radioisotopisk termoelektrisk generator (RTG), som vil blive drevet af plutonium-238, fordi det har en lang halveringstid og en god energiudbytte.

Astronauterne har brug for ilt for at overleve, og det kan let skaffes fra tre kilder på Månen: elektrolyse af vand, månens regolit og naturligvis planter. Fra den første ville astronauterne ved hjælp af en Na+ og Cl- opløsning få H2 og O2. Som en bonus kan H2 rekombineres med O2 for at opnå rent vand, og O2 kan efter at være blevet udsat for UV-/X-stråling omdannes til O3, som har en antibakteriel virkning. Selv om månens regolit er meget rig på ilt, ville vi have brug for et meget, meget præcist filter, fordi de mindste korn kan sætte sig fast i astronauternes lunger og muligvis forårsage langsigtede sundhedsmæssige virkninger. Sidst, men ikke mindst, er de planter, som astronauterne dyrker, også en stærk kilde til ilt. På grund af de farer, som den udgør, vil vi kun bruge månens regolit som en sidste udvej.

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

Vi elsker videnskab, så det vil være hovedformålet med vores Moon Camp. Der er stadig uendeligt mange ting, der fascinerer os ved rummet, og vi er sikre på, at de videnskabsfolk, der deltager i vores Camp, vil lære meget af denne oplevelse. Forskerne kan studere Månen, dens overflade, dens kratere og rummet ved hjælp af teleskoper, der er indbygget i Moon Camp, eller den fjernstyrede rover, som de kan udforske svært tilgængelige områder og få en stjerneklar udsigt over himlen. Et andet mål med vores Moon Camp er at give folk mulighed for at bo på en anden planet. Når astronauterne kommer tilbage fra Moon Camp, kan de fortælle om deres erfaringer og inspirere andre til at drømme om at bo i rummet.

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

Vores astronauter, lad os kalde dem Tina og Bob, vågner kl. 0600 præcis (standard GMT-tid). Efter et rutinetjek af alle systemerne for at sikre, at alt fra livsunderstøttelse til plantevækst fungerer gnidningsløst, vil de spise deres morgenmad. Bob vil spise muslinger og tomater (hans yndlingsret på månelejren), og Tina vil nøjes med muslinger med kartofler. De kan naturligvis vælge den kombination af grøntsager og bløddyr, de ønsker.

Derefter vil de udføre nogle fysiske øvelser kl. 0700 præcis. Bob vil løbe på løbebåndet, mens Tina vil bruge den indendørs cykel. Kl. 0730 går de i koldt brusebad (vi ønsker ikke at bruge for meget energi, men de har lov til at snyde om søndagen). De vil vaske sig med vand fra reservoiret, som derefter bliver renset igen (så de ikke indtager sæbe) og sendt tilbage til reservoiret. Vi har også et biologisk affaldsgenbrugssystem på plads, som vil hjælpe dem med at skaffe dyrkbar jord.

Kl. 0800 begynder den videnskabelige dag. Tina vil lave eksperimenter indenfor, mens Bob vil klæde sig på og begive sig til Månens overflade, hvor han vil indsamle noget regolit til både plantebrug og forskning og foretage videnskabelige målinger af Månen, Solen og Jorden. Senere vil han vende tilbage til lejren, hvor Tina vil have afsluttet sine eksperimenter. Kl. 1200 vil de spise frokost, og indtil kl. 1400 vil de have fritid, hvor de kan læse, skrive til deres kære og slappe af. Derefter er det Bobs tur til at lave eksperimenter, mens Tina tjekker planterne og høster dem, tjekker vandtanken og derefter laver naturvidenskab sammen med Bob, hvorefter hun får en snack omkring kl. 1600.

Kl. 1800 spiser de aftensmad, bløddyr og grøntsager. Efter fritid går de i seng kl. 2200. De sover på samme tid, og for at garantere deres sikkerhed har vi lag på lag af alarmer for eventuelle forstyrrelser, plus at astronauterne har armbånd, der måler deres hjerterytme og iltmætning, og som kan vække dem i tilfælde af en nødsituation.

Andre projekter:

  månens overlevende

 

  郑州轻工业大学附属中学
    Kina
  COU

 

  郑州轻工业大学附属中学
    Kina
  En mod stormen

 

  郑州轻工业大学附属中学
    Kina
  AH

 

  郑州轻工业大学附属中学
    Kina