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: Floreat Kendricka

Kendrick Gymnasium  Bracknell    Det Forenede Kongerige 17 til 18 år gammel

Ekstern fremviser til 3d-projekt

Projektbeskrivelse

[42]

Beskriv dit Moon Camp-projekt.

Vores Moon Camp-design er en base på månen, der kan rumme op til tre personer. Den udnytter månens lokale ressourcer til at levere åndbar luft, rent vand, mad og beskyttelse mod stråling og meteorer. Vi har designet vores månelejr, så den er bæredygtig og økonomisk, samtidig med at vi sikrer, at astronauterne er sikre og fuldt udstyrede til alle deres behov, både til overlevelse og forskning. Vi mener, at vores lejr også kan bruges som en potentiel jordbase for NASA's lunar gateway-projekt (i tilfælde af en nødsituation ombord på lunar gateway, og de har brug for forsyninger fra lejren). Det skal også bemærkes, at vores Fusion 360-design er blevet nedskaleret 80 gange for at være praktisk til 3D-print.

Hvor ønsker du at bygge din Moon Camp?

Vi vil indrette vores Moon Camp på den nordlige kant af Peary-krateret, da det er her, der er fire bjergrige regioner. Disse unavngivne "toppe af evigt lys" er vores valgte placering, da permanent sollys vil betyde, at stedet er egnet til en solfarm, der vil have en pålidelig strømkilde. Selvom vores solpaneler og landbrugskuppel vil være på overfladen af de bjergrige regioner, vil vi grave under jorden til vores hovedbase (inklusive vores boliger, laboratorier og fitnesscenter). En fordel ved en underjordisk base er, at vi vil være beskyttet mod meteoritter og stråling. Desuden vil det at være på toppen af det evige lys betyde, at temperaturen vil være relativt stabil (den vil i gennemsnit være -50 °C; sammenlignelig med vinterforhold på steder som Sibirien og Antarktis).

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

Det første forslag fra Larry Beyer fra University of Pittsburg er Lunarcrete, et byggemateriale, der ligner beton og er lavet af regolit. Vores base vil hovedsageligt blive bygget af dette og aluminium. Lunarcrete er et ideelt materiale, da det vil være en let tilgængelig ressource i månelejren, og det har også omtrent samme massefylde som aluminium (~3g/cm³), hvilket betyder, at det vil være i stand til at modstå vægten af jorden over det. Luftslusen vil være på overfladen for at give nem adgang ind og ud af basen, og vores landbrugsgård vil være nedsænket på en sådan måde, at loftet er udsat for sollys, men også er beskyttet. Astronauterne vil bevæge sig mellem rummene med tunneler, og hvert rum har en luftsluse, så hvis et rum bliver beskadiget, er hele basen ikke i fare. 

Vand
Fødevarer
Elektricitet
Luft

Brintbrændselsceller kan levere både drikkevand og andre backup-energilagre end solpaneler. De er små i forhold til den mængde elektricitet, de producerer. Med dette ville vi have brug for en forsyning af ilt (kan fås fra månestøv/farm) og brint. Da vores base vil være placeret ved månens nordpol, er det desuden sandsynligt, at vi vil kunne bruge månens is som vandkilde. Ved hjælp af klordråber kan det steriliseres for at dræbe patogener, og det skal filtreres ordentligt for at fjerne høje koncentrationer af kemikalier.

Afgrøderne vil blive dyrket i et hydroponisk medium. Hydroponik bruges af landmænd kommercielt, fordi det producerer sunde planter på kortere tid end traditionelle metoder, og de behøver ikke at blive vandet konstant, da vandet kan genbruges, og du kan kontrollere næringsniveauerne ved at opløse dem i vandet. At dyrke en række afgrøder betyder, at man har brug for forskellige forhold at dyrke dem under, så gården vil have etager, der alle er udsat for sollys, men med kontrollerede temperaturer og fugtighed. Tilberedningen af maden skal foregå i basen med elektricitet fra panelerne/brændselscellerne.

Som tidligere nævnt har vores placering den utrolige fordel, at vi befinder os i en zone med evigt solskin. Solpaneler placeret på overfladen af vores base vil have en konstant strømkilde (på grund af det evige solskin) og vil være i stand til at levere en pålidelig energikilde, så basen kan fungere problemfrit. En energikilde, vi vil have som backup, er brintbrændselsceller, der kombinerer brint og ilt og frigiver energi, mens de gør det. Deres eneste affaldsprodukt er vand, som vil blive brugt til madlavning, rengøring osv.

ESA's iltanlæg udvinder ilt, der er fanget i månestøv, og vil derfor være vores primære kilde til ilt. Planter vil være en sekundær kilde til ilt på grund af fotosyntesen, som hjælper med at opretholde noget af ilten. Vi vil forsøge at matche lufttrykket med trykket i undergrunden for at forhindre implosion. Atmosfæren vil bestå af 30-40% ilt og resten nitrogen, som vil blive transporteret som flydende nitrogen. For at forhindre ophobning af affald og giftige gasser vil der blive brugt sodakalk til at absorbere kuldioxid og aktive kulfiltre til at fjerne metan fra ventilationssystemerne.

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.

Lunarcrete har samme trækstyrke som jordisk beton, hvilket gør det til et stærkt materiale, der kan modstå vægten af jorden omkring det. Fordi basen er bygget under jorden, vil den være godt beskyttet mod meteoritter og stråling. Solpanelerne og taget på gården vil ikke blive bygget af kommercielt glas, da det er for skrøbeligt. Måneglasset vil beskytte solpanelerne og gården, da det deler mange egenskaber med glasfiber, men da det er lavet af regolit, reducerer det omkostningerne ved at transportere glasfiber til månen. Det giver også stadig sollyset mulighed for at nå gården til fotosyntese ved at være gennemsigtigt. Ved at sikre, at astronauterne opretholder en høj hygiejnestandard for sig selv og basen, vil de være beskyttet mod eventuelle mikrober, der kan være blevet muteret af strålingen uden for basen.

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

Astronauter vågner ved hjælp af en alarm, der er indstillet til GMT efter 8 timers søvn. Når de har frisket sig op, spiser de en proteinrig morgenmad, inden de tager af sted for at starte deres dag.

Daglige vedligeholdelsestjek af livsstøttesystemer, herunder maskiner, regulatorer (opretholder konstant atmosfærisk sammensætning) og filtre (holder skadelige partikler ude) udføres for at sikre, at alle forhold er sikre. Astronauterne skal træne i fitnesscentret i 2 timer dagligt; der er brug for mindre kraft til at bevæge sig rundt på grund af lavere tyngdefeltstyrke. Hvis de ikke følger dette strenge træningsregime, vil de miste muskelmasse og knogletæthed, hvilket vil være skadeligt for deres helbred, når de er tilbage på Jorden. 

 

Astronauterne klæder sig på i kuppelområdet, en luftsluse med to døre, som forhindrer luften inde i stationen i at slippe ud. Dragterne er under tryk og fyldt med ren ilt (hjælper med at afgifte lungerne) og 1,9 liter vand, som kan drikkes gennem en slange, hvilket giver mulighed for lange månevandringer. Når astronauterne er udenfor, indsamler de prøver fra månen til eksperimenter og forskning. Hvis de skal rejse til andre områder på månen (f.eks. kratere eller områder med måneis), bruges et roterende månekøretøj udstyret med navigationssystemer. Hvis astronauterne arbejder i nærheden af lejren, vender de tilbage og spiser frokost i køkkenet. 

 

De daglige spiseskemaer kan være uregelmæssige, fordi udforskningen til fods eller med rover kan vare 5-8 timer ad gangen. De spiser måske kun hele måltider før rumvandringen og efter den. Astronauterne kan medbringe frugt eller cornflakes (som spises umiddelbart efter åbning for at undgå, at krummerne flyder rundt) som en snack på lange månevandringer. Måltiderne i løbet af dagen består af friske råvarer dyrket på gården og kosttilskud. Det tilgængelige køkken gør det muligt at opvarme og tilberede måltider, som man ville gøre det på Jorden. De indsamlede prøver transporteres til laboratoriet, hvor de analyseres for kemisk sammensætning ved hjælp af forskellige apparater som spektrometre. Data konverteres digitalt og sendes derefter til Jorden til yderligere beregning og registrering. Astronauterne bruger observatoriet med flere kraftige teleskoper til astronomi for at forske i hovedstjerner, galakser og planeter, som bedre kan observeres fra månen. Efter en lang dag på månen vender de tilbage til lejren og besøger gården for at dyrke planter til aftensmaden. Et par timer efter middagen slapper de af med fritidsaktiviteter som at spille kort, træne eller være sammen med familien.



← Alle projekter