moon_camp

Moon Camp Pioneers-galleri 2019-2020

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.

Hold: DeVolatus

Dronning Elizabeths skole for drenge  Barnet    Det Forenede Kongerige 15 til 16 år gammel

Ekstern fremviser til 3d-projekt

Projektbeskrivelse

[42]

Beskriv dit Moon Camp-projekt.

Vores månebase ligger på månens sydpol og består af mange strukturer, især den hyperboloidformede struktur, der er forbundet med en torus, som rummer en række faciliteter fra laboratorier til sovepladser. På grund af det næsten-vakuum, som månen skaber, valgte vi en hyperboloid struktur på grund af dens trykstyrke og dens effektive håndtering af det interne lufttryk. Vores base har udnyttet mulighederne for 3D-printing ved hjælp af månens regolit til at skabe stærke og beskyttende strukturer til astronauter, der beskytter dem mod stråling (et problem på grund af månens atmosfære) og mod asteroider. Vores månebase udnytter beskyttelsen af kratere og regolit til at minimere astronauternes eksponering for stråling ved at nedsænke basen delvist og omgive indgangspunkterne med en kuppel af månens regolit. Vi har også optimeret vores design med henblik på udvidelse.

Hvor ønsker du at bygge din Moon Camp?

Sydpolen i nærheden af Shackleton-krateret - dette skyldes de mange fordele, som beliggenheden giver. For det første er området pålideligt oplyst (bortset fra formørkelser), hvilket giver os mulighed for at udnytte vores perovskithalogenid-solpaneler bedst muligt, hvilket er en af de vigtigste kilder til elforsyning i vores lejr. For det andet har området tålelige temperaturer, der er velegnede til at leve med i modsætning til andre områder, hvor ekstreme temperaturer gør det umuligt at leve. Desuden gør denne region det også muligt at sende signaler og kommunikation til jorden, hvilket er vigtigt for forskere, der skal udveksle resultater eller i nødstilfælde osv. Regionen er også rig på månens is og kilder til vand, hvilket er afgørende for, at de ombordværende kan opholde sig, samt en kilde til brint, som kan hjælpe vores backup regenerative brændselscelle. Endelig er der tunneler under jorden, hvor vi kan udvide vores faciliteter, samtidig med at vi er beskyttet mod asteroider og stråling.

Hvordan planlægger du at bygge din Moon Camp? Beskriv de teknikker og materialer, du vil bruge.

Det primære materiale vil være månens regolit, som kan 3D-printes ved at sintre og ekstrudere materialet. Nye teknikker til sintring af regolit ved hjælp af solenergi har vist sig at være vellykkede, idet de kræver koncentration af sollys til fremstilling af strukturer via en 3D-printer i stor skala. Denne kan fastgøres til en rover/robot, som kan navigere over overfladen ved hjælp af teknikker som f.eks. samtidig lokalisering og kortlægning for at efterligne XYZ-aksen ved 3D-printning. Tilstedeværelsen af silica kan også producere glas, som vi kan bruge til at fremstille spejle til belysning af basen.

Vand
Fødevarer
Elektricitet
Luft

Vand kan udvindes og renses fra urin ved hjælp af (fremadrettet) osmose, hvor der anvendes en koncentreret opløsning af opløste stoffer. Desuden kan vi udvinde månens is fra nærliggende kratere og regolit, som under højt tryk og varme kan smeltes og opbevares til brug. Desuden kan der udvindes vand fra selve lejrens omgivelser.

Den bedste metode til fødevareproduktion på månen er via produktion af planter, som også kan frigive ilt. Vores lejr bruger et hydroponisk system, som leverer erstatningsmineraler og vand til planterne, så de kan vokse. Vores lejr omfatter et drivhus til fødevareproduktion i stor skala.

Den primære energikilde i vores rumlejr er sollys, som vil blive opsamlet af perovskit-solceller - som kan transporteres til rummet via væske og er mere effektive og lette at fremstille end normale paneler. Som backup vil vi bruge en regenerativ brændselscelle med lukket kredsløb, som kan producere elektricitet via brint og ilt, når solen ikke er til stede, via solcelleanlæg. Den anden backup vil være et solspejlssystem, der opvarmer termisk masse (fra regolit)

Planter fra vores haver vil producere ilt. Desuden kan udvundet regolit producere ilt ved hjælp af elektrolyse af smeltet salt, som har et langt højere udbytte end andre udvindingsmetoder med regolit.

Hvordan planlægger du at bygge din Moon Camp? Hvilke materialer vil du bruge?

[54]

Miljøet på Månen er meget farligt for astronauterne. Forklar, hvordan jeres Moon Camp vil beskytte dem.

Vores månelejr har en ydre kuppel (lavet af en stærk Voronoi-struktur) lavet af månens regolit (3D-printet). Den kan beskytte dem mod månestråling og er stærk nok til at modstå asteroider. Den er placeret nær indgangen til månestrukturen, men resten af basen ligger i et krater, som er nedsænket i lag af månens regolit. Dette omfatter soveværelser og andre højfrekvensfaciliteter. Dette holder dem sikre mod asteroider og stråling. Regolit er et meget stærkt materiale og kan modstå stråling og er stærkt mod meteorer. Dette er afgørende på grund af månens manglende atmosfære.

Beskriv en dag på Månen for dit Moon Camp-astronauthold.

Astronauterne i månelejren begynder deres dag med at vågne op fra deres soveværelser i bunden af basen. Derefter udfører de alle nødvendige hygiejneforanstaltninger, inden de bruger motionsrummet for at holde sig i form. Derefter udfører de rutinekontrol af månelejren i kontrolrummet og drivhuset. Efter at have spist deres nødvendige måltider arbejder de derefter for deres respektive roller. Teknikere udfører eventuelle reparationer, mens videnskabsmænd udfører eksperimenter (f.eks. udtagning af regolit). I løbet af dagen vil der være regelmæssige pauser for at mindske den mentale belastning. Næsten alle medlemmer vil blive sat sammen med en partner for at holde dem sammen i løbet af dagen og bevare deres mentale velbefindende. I løbet af dagen vil der blive foretaget yderligere kontrol af de omkringliggende faciliteter, når det er sikkert at gøre det. De sender derefter signaler tilbage til jorden om fremskridt mod slutningen af dagen, inden de trækker sig tilbage og sover igen. I løbet af dagen kan der være teambuilding-aktiviteter som tidsfordriv og for at forbedre koordinationen. Det primære emne, som forskerne på min måne vil studere, er udnyttelse af ressourcer på månen in situ som et middel til fremtidig rumfart og månekolonisering, regolithens egenskaber (for at forbedre modelleringen derhjemme).



← Alle projekter