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: Procyon

Escola Secundária Domingos Sequeira  Leiria    Portugal 17 til 18 år gammel

Ekstern fremviser til 3d-projekt

Projektbeskrivelse

[42]

Beskriv dit Moon Camp-projekt.

Vores projekt vil bestå af et hovedmodul i undergrunden, hvor astronauterne vil bo og udføre deres opgaver. Dette modul har 2 etager, og på den nederste etage er der 7 sektorer: et soveværelse, et køkkenområde, et fritidsområde, et badeværelse, en udgang og et hovedrum med alle kontrolfunktioner. På første etage vil der være et område til dyrkning af planter, tang, svampe og hvirvelløse dyr (insekter og regnorme). Alle sektorer er udformet i en sekskantet form. Rummet med kontrolelementerne er placeret i midten af modulet, så alle kan få adgang til hver sektor.
Der vil også være 3 systemer: et elektrisk system (der omfatter en atomreaktor og et solcelleanlæg - via paneler placeret på overfladen), en vandgenerator og et genbrugssystem (der renser det allerede brugte vand).

Hvor ønsker du at bygge din Moon Camp?

Vi ønsker at bygge vores månelejr i et krater på sydpolen, fordi vi ved at være inde i et krater er delvist beskyttet mod solvinde, galaktisk kosmisk stråling og eventuelle meteoritter. Det skal være i syd, fordi der er isvand, som kan omdannes til flydende vand, og fordi det vil være lettere at nå de mest dybe områder af skorpen på grund af kraterets dybde, hvilket gør det muligt at udnytte is og hydrerede mineraler.
Desuden er der i dette område, i kassererne, om dagen ikke direkte lys, og derfor vil temperaturen ikke være høj, hvilket vil bringe solpanelernes og det øvrige elektriske udstyrs funktion i fare. Selv om der kun er indirekte lys, er dette lys vigtigt for at udvikle alle astronautens opgaver.

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

Vores Moon Camp vil blive bygget i faser. Når astronauterne ankommer, vil de placere månens overlevelsesmodul (det er en del af det rumskib, de brugte til at komme til månen).
For det andet vil de bygge første etage med enkeltstående og beskyttede moduler. Væggene vil blive bygget af sten fra månens jordbund og vil blive "limet" med en cement, der er dannet af månens regolit og vand. Disse vægge vil både på indersiden og ydersiden blive dækket med en gummiakrylblæk for at gøre dem vandtætte. Møblerne og udstyret i hvert modul vil blive bygget af 3D-printere, der er programmeret inden opsendelsen på Jorden.

Vand
Fødevarer
Elektricitet
Luft

Vand er grundlæggende for livet, og derfor skal dets anvendelse hele tiden overvåges. På denne måde vil der blive tilvejebragt vand ved at fjerne det resterende vand, der er indlejret i klipperne, ved at fjerne vand fra hydratmineraler, regolit og is, ved at genvinde og behandle det rensede vand og ved at omdanne forurenet vand til drikkevand ved hjælp af biologiske processer. For at skaffe vand skal der installeres en vandbehandlingsstation, og der vil blive anvendt is fra polarområderne. Denne is vil blive hentet ved hjælp af et særligt bor, der skal gå indtil 2 meter under månens overflade.

I begyndelsen skal astronauterne overleve med de madvarer, de har medbragt fra Jorden. Disse ressourcer vil gradvist blive erstattet af planter, tang, svampe og hvirvelløse dyr, der dyrkes i et system til produktion af fødevarer og "kød", der produceres ved celleproduktion gennem bioreaktorer. Selvforsyningen forventes at blive opnået om et år. Fødevareproduktionen vil foregå i lodret stablede kasser. Planterne vil være placeret i forbindelsestunneller.
En astronaut forventes at indtage 3200 kcal om dagen. Fødevarebehovet vil være ca. 635 kg om året pr. person, dvs. 3175 kg om året (hvis man tager hensyn til de 5 astronauter).

De vigtigste energikilder vil være solenergi - opsamlet via solpaneler - og også kerneenergi - leveret af atomare mikroreaktorer. En anden energikilde, der bør overvejes, er termisk energi. Da der ikke er vind på Månen, kan varmen i Månens regolit holdes tilbage, og den vil blive brugt i en proces, der ligner et varmepumpesystem. Den termiske udnyttelse vil blive optimeret ved at tilføje et sæt linser og særlige spejle, der vil hjælpe med at kontrollere temperaturen indeni og opvarme vandet.

Det meste af vandet vil blive fremstillet ved elektrolyse af vand. En anden måde at få luft på er ved at bruge planter og tang til at producere ilt og ved at bruge et luftbehandlingssystem ved hjælp af et membransystem, der adskiller det overskydende vand fra luften og de forurenende stoffer. Desuden vil den kuldioxid, der dannes ved celleånding, blive brugt til at skabe vand ved hjælp af brint fra vandets hydrolyse (i en proces, der stadig er under udvikling).

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.

Vi vil installere et underjordisk overlevelsesmodul, som transportskibet skal passe ind i. Hullet vil blive lavet efter perforeringen af månens overflade. Vi vil bruge regolit på toppen af strukturerne for at beskytte mod meteoritter, solvinde og farlig stråling. Dette område skal være det mest sikre. Det vil blive dækket af aluminium og andre lag af isolerende materialer, og der vil være madforsyninger til over 6 måneder (den nødvendige tid til en redningsaktion).
Astronauterne vil også have veste til at gå udenfor med mikrolag af materialer som nylon, neopren, gummi, Mylar aluminiseret, Dacron, Kapton, Teflon, der beskytter mod varmen, regulerer trykket og beskytter mod brande og kosmiske partikler.

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

Udvælgelsen af astronauter skal være streng for at sikre, at de udvalgte er fysisk og mentalt egnede. På trods af hvad de fleste mennesker tror, er en dag på Månen udmattende. På holdet skal der være kammeratskab, tålmodighed, tillid og altruisme. Der er en masse forskellige opgaver at udføre fra de forskellige områder. På den måde skal der være folk, der er specialiseret i de fleste af dem, så ingen af dem bliver mindre bearbejdet. Det er stadig nødvendigt, at alle har et vist kendskab til andre områder, hvis der skulle opstå en nødsituation. Derfor vil alle astronauterne have en streng tidsplan, der omfatter søvn- og spiseperioder svarende til dem på Jorden, dvs. ca. 8 timers søvn og 4-5 måltider om dagen (10-30 minutter hver) samt deres personlige hygiejne. Resten af dagen vil aktiviteterne ikke være faste. Det meste af tiden vil blive brugt på undersøgelser. Vi foreslår, at vi for det første sender 5 astronauter (mindst), fordi der er 4 opgaver, som vi anser for afgørende, og en skal være leder (der skal være et hierarki). I hovedkontrolrummet vil de kunne foretage opkald med folk på Jorden, der vil være en generel kontrol af opholdet (temperatur, luftfugtighed, gasniveauer, stråling og partikler, der ankommer til månestationen), en kontrol af det elektriske system og en kontrol af modulerne vedrørende fødevarer og bæredygtighed (genanvendelse af vand og produktion af energi på den mest bæredygtige måde). Astronauterne vil også have en fritidsperiode på 3 timer. Gangene uden for stationen er udmattende, og derfor er det nødvendigt at motionere (på fritidsmodulet, hvor der vil være to løbebånd og et vægttræningsudstyr) i mindst 2 timer om dagen. I den sidste time vil de kunne spille spil, der forbedrer koncentrationen og tænkeevnen, f.eks. skak, og tale med mennesker på Jorden (familie, skoler og universiteter). Det er nødvendigt, at denne tidsplan overholdes, og at de tager skift, så kontrolcentret ikke er alene i mere end en time.



← Alle projekter