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: Lucine

Liceo Scientifico G. Stampacchia  Tricase    Italien 15 til 16 år gammel

Ekstern fremviser til 3d-projekt

Projektbeskrivelse

[42]

Beskriv dit Moon Camp-projekt.

Fra den centrale cylindriske struktur med kuppel (kommando- og kommunikationscenter) udgår seks radiale strukturer: de tre lange sekskantede gange (10,7 m) fører til de større områder, der er nyttige for
vedligeholdelse af astronauter, et hydroponisk drivhus (NFT-type) og opholdsrum samt til roverhangaren
(den egentlige indgang til lejren, da der er et forrum til trykregulering).De mindre gangarealer (6 m) fører til
i stedet til de områder, der er nyttige for at sikre basens selvforsyning (energilagring, produktion af
ilt og vand), i samme form som kommandocentralen. Uden for basen er der tre antenner
til kommunikation. Solpaneler strækker sig på de tre øverste sider af alle gangene på et areal på
ca. 264 kvadratmeter og 60 kvadratmeter omkring soklen. Desuden er der under den centrale struktur en
tank til opbevaring af vand.

Hvor ønsker du at bygge din Moon Camp?

Team Lucine blev enige om, at lejren skal ligge i det enorme Aitken-krater på den anden side af månen.
Aitkens indervæg er terrasseret (hvilket blev bekræftet af Apollo 17), så basen vil være meget let at bygge, og livet vil være
meget komfortabel. Den ligger især tæt på månens sydpol; her er den takket være den langvarige
udsættes for sollys, ligger temperaturerne i et snævert interval: fra 0 °C til 60 °C. Desuden er der i de
kraterisaflejringer og masser af underjordiske lava-rør er koncentreret. Disse rør, der er skabt af
primordial månens vulkanske aktivitet, vil blive brugt som lager: de kan være nyttige for astronauterne som de
over jorden er også i stand til at afskærme farlig stråling. Desuden vil isvand være en grundlæggende ressource
for at gøre det muligt for videnskabsmænd at leve og vedligeholde drivhuset.

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

Det vigtigste byggemateriale vil være regolit, som er kendetegnet ved en varieret sammensætning og er særlig udbredt på månens jord. Der vil især blive anvendt jern-aluminiumlegeringer, der fremstilles ved smeltning af regolit (ved 950 °C), hvilket vil være muligt ved hjælp af industrielle tredimensionale printere. Strukturerne vil have dele af forstærket glas (som f.eks. kan bruges i drivhuse til at lukke lys ind for at forbedre væksten af afgrøderne): til fremstillingen kan der anvendes silicium (som udgør ca. 20% af satellitten). Kommandocentralen og de tre mindre strukturer vil blive udstyret med dobbeltskalede kupler (stenbrud, der skal bruges som lagerrum) for at sikre en bedre beskyttelse og lette reparationen af dem i givet fald. Gangene vil være forsynet med regelmæssige døre (som sektioner) for at undgå problemer (f.eks. trykaflastning) ved at isolere de pågældende rum.

Vand
Fødevarer
Elektricitet
Luft

Vand er uundværligt både for bosætternes liv og for afgrøderne i drivhuset. Den vigtigste kilde vil være genbrug: urin vil blive gjort drikkeligt gennem en behandling i vandindvindingssystemet og i urinbehandlingsanlægget, og der vil blive anvendt flere tørresystemer til at få vand fra genbrug af fugtig luft. Holdet kom dog med andre løsninger: kolonien vil faktisk blive placeret nær Sydpolen. Når den er udvundet, kan den is, der findes i polarkapperne, behandles for at bruge vandet på de nævnte måder.

En væsentlig fødevarekilde vil være den mad, der kommer fra jorden (dåsemad og dehydreret mad). I drivhusmodulet vil der blive produceret grøntsager som f.eks. tomater og kartofler, og der vil også blive plantet frugttræer. Spirulina vil vokse i en særlig tank: en næringsrig encellet alge, der er fuld af proteiner, aminosyrer og lipider. Tilstedeværelsen af Omega-3 og den store mængde gør det muligt at få et bedre kolesterol- og triglyceridniveau i blodet, normalisere blodtrykket, øge produktionen af myelinskeder og forbedre immunsystemets funktionalitet.

Den vigtigste energikilde vil være sollyset, som vil blive opfanget og omdannet af et solcelleanlæg (en stor del af dette vil blive bevaret i en særlig struktur). Disse paneler, som i gennemsnit producerer 275 kWh pr. kvadratmeter, vil blive monteret på overfladen af gangene og rundt om soklen for at spare plads og materialer. Når der opstår måneformørkelser, kan den lagrede energi også udnyttes. Endelig vil astronauterne i nødstilfælde kunne bruge lithium-svovl-batterier. På trods af deres reducerede levetid har de en specifik energi på ca. 500 W⋅h/Kg.

Ilt vil naturligvis være en uundværlig ressource for at sikre astronauternes overlevelse. Den vil blive produceret af planter, der dyrkes i det hydroponiske drivhus. Generelt vil der blive spredt indåndbar luft takket være et dobbeltstrømsventilationssystem, som vil gøre det muligt at recirkulere ren luft og sikre en passende fordeling i alle miljøer. Desuden vil der i en af de små strukturer blive opstillet en fotobioreaktor (som anvender en lyskilde til at dyrke fototrofe mikroorganismer) til dyrkning af Spirulina, som producerer store mængder ilt (som let kan lagres).

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.

Før astronauterne kan bo på månen, vil de blive konfronteret med følgende problemer: mikrometeoritter, solstråling, temperaturændringer mellem dag og nat og atmosfærisk tryk. På grund af sollyset (lejren vil være placeret nær Aitken-krateret på Sydpolen) og den lave varmeudbredelseshastighed på Månen vil temperaturerne være tålelige, og i modulet vil der være et ventilationssystem og varme. Strukturerne vil være af jern-aluminiumlegeringer med 20-30 cm tykke vægge for at modstå stød og isolere varmen indeni samt beskytte mod stråling. Basen vil først blive permanent beboet, når konstruktionen er langt fremme, så den ilt, der produceres i mellemtiden, vil blive brugt i modulet til at stabilisere trykket. Desuden er der i nærheden af krateret lavatunneler, der kan bruges som lager eller beskyttelsesrum, før astronauterne slår sig ned i strukturen.

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

Da der er tale om en månekoloni, vil der i det store og hele blive foretaget forskning og indsamling af prøver og data.
Team Lucine mente, at den ideelle besætning vil bestå af 6 forskere: alle astronauter vil tage sig af
alt, men der vil være behov for specialister inden for områder som botanik, medicin, kommunikation og
vedligeholdelse af modulet. Kolonien vil være i stand til at kommunikere med Jorden ved hjælp af en geostationær satellit som en repeater. I den første del af dagen (med hensyn til den 24-timers jordiske del af dagen) vil hvert besætningsmedlem
vil beskæftige sig med aktiviteter, der hører under hans kompetenceområde (hvor det er relevant) for at lette forvaltningen af produktionen
og faciliteter på basen og foretager den nødvendige kontrol. Når opgaverne er blevet udført, skal
astronauter kan mødes i spisesalen for at spise sammen: der skal være samarbejde og venskab
mellem medlemmerne af etablissementet, og derfor vil det at spise sammen stimulere samtalen,
hvilket gavner besætningens selskabelighed og kompakthed. Det er klart, at de vil forbruge et tilstrækkeligt antal
af måltider i løbet af dagen for at dække det rette kaloriebehov, men i tilfælde af mangel er sygeafdelingen
der er inkluderet i boligkomplekset, vil være til rådighed med de nødvendige førstehjælpsredskaber og medicin. De andre
forskningen vil blive udført eksternt, direkte på månens jord, med den relevante rover: som varevogne vil de
omfatter et minilaboratorium, der er egnet til øjeblikkelig analyse af prøver osv. Med henvisning til NASA-undersøgelser
og projekter, til at optage billeder og data, der skal sendes til Jorden, vil de kunne bruge en af de nærliggende
kratere som et infrarødt teleskop (ved at placere en modtager i en forhøjet position), uden interferens som følge af
på grund af nærheden til Jordens magnetfelt og andre baggrundsstøj. I resten af tiden er
astronauter vil kunne afsætte et område til rekreation og fysisk aktivitet: det er ikke en
at huset er ret rummeligt og også har et fitnesscenter med et "omklædningsrum" udstyret med
brusere med forstøvende brusere (som reducerer vandforbruget med 70%, da det er et "dampbad"). I slutningen
af dagen, når de sidste kontroller for at sikre, at modulet er fuldt funktionsdygtigt, er blevet udført, kan
astronauterne kan mødes til middag og til sidst gå til sovesalene.



← Alle projekter