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: CAMS Nova

California Academy of Mathematics and Science  Carson    USA 17 til 18 år gammel Tredjeplads - Ikke-ESA-medlemsstater

Ekstern fremviser til 3d-projekt

Projektbeskrivelse

[42]

Beskriv dit Moon Camp-projekt.

Vores Moon camp-projekt består af 8 hovedstrukturer, der hver især tjener et vigtigt formål. Formålet med vores drivhus er at skaffe mad til astronauterne. Astronauterne forsker og arbejder på projekter i vores laboratorium, som også indeholder kasser med melorme. Vi har 5 boligmoduler, der er forbundet med et fællesområde. Der kan bygges flere levende moduler ved hjælp af vores 3D-printer og regolit fra vores regolitbehandlingsanlæg. Centeret for luftfiltreringssystemer fordeler og regulerer luftstrømmen til bygningerne. En anden bygning, vi har, er vandrensnings- og udvindingsanlægget, der leverer vand fra mikrobølgeovn af månens is. Vores månelejr har også en Centripetal Artificial Gravity Station, som astronauter regelmæssigt kan besøge for at træne i Jordens tyngdekraft. Månelejrens vigtigste energikilde kommer fra solpanelfeltet, som vil levere energi fra 75-99% om dagen.

Hvor ønsker du at bygge din Moon Camp?

Vi valgte at bygge vores månebase ved månepolerne, fordi det er det mest bæredygtige miljø for astronauter. Temperaturerne ved månepolerne er betydeligt mindre barske end på resten af månen. Polerne er oplyst af sollys ca. 86-89 procent af tiden, og på grund af det næsten konstante sollys svinger temperaturerne mindre drastisk. Det gør det lettere at regulere levevilkårene ved den optimale temperatur for astronauterne. Månens poler er også stedet, hvor der findes mange ressourcer, herunder månens is, som er en mulig vandkilde. De befinder sig i permanente måneskygger på månen, som kun er fundet ved polerne. Desuden er der mange kratere og huler på vores valgte sted. Der kan bygges underjordiske bygninger i disse områder, hvilket øger beskyttelsen mod lufttryk, asteroide nedslag og temperaturændringer.

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

Vores Moon Camps strukturer vil blive delvist bygget på Jorden, men ikke samlet. Mange af vores strukturer, herunder de geodætiske kupler, som udgør vores boligområde og laboratorium, er designet til at kunne foldes/nedbrydes i underdele for at lette transport og pladsbesparelse. Industrielle byggemaskiner, der er tilpasset til effektivt at arbejde på månens overflade, vil ankomme før strukturerne og astronauterne for at rydde månens terræn. Programmerede bløde robotter skal hjælpe med at bygge månelejren. Da bløde robotter består af fleksible materialer, er de fleksible, kan udføre en bredere vifte af opgaver og er mere sikre for mennesker at arbejde omkring. Disse robotter vil fortsat hjælpe med at reparere strukturer, efter at månelejren er blevet bygget. Nye bygninger vil hurtigt blive bygget ved hjælp af additiv fremstilling, da vi vil medbringe en gigantisk industriel 3-D printer til at bygge strukturer ved hjælp af den rigeligt tilgængelige regolit.

Vand
Fødevarer
Elektricitet
Luft

Da vand er en livsvigtig ressource, der er nødvendig for menneskers overlevelse, valgte vi at slå lejren op ved månepolerne, som indeholder vandkilder. Månens is vil blive smeltet ved hjælp af mikrobølgemoduler for at skaffe vand til vores hydrologiske system, som vil blive brugt til landbrug, hydrering, hygiejne, energi og forskning. Brintbrændselsceller, som hjælper generatorerne med at producere elektricitet, får vand til at undergå fotolyse, hvorved der dannes iltmolekyler og brintioner til raketbrændstof. Overskydende vand, der produceres som et affaldsprodukt, opsamles og kombineres med vand fra perkolation i drivhusene og acceptabelt menneskeligt spildevand, som genbruges.

Vores lejr har en afbalanceret måltidsplan, der indeholder flere forskellige fødevarekilder. Kulhydrater vil blive leveret af meget næringsrige planter, der dyrkes i drivhusene, som anvender genbrugsvand og -jord.Drivhuset er forstærket af metalstrukturer med lommer, der beskytter mod meteoritkollisioner, samtidig med at de tillader lys at trænge ind, og det kan tilpasses til akvaponik, hvis jorden bliver knap. For at sikre, at astronauterne får alle de næringsstoffer, de har brug for, fremstiller laboratoriet vitamintilskud og fedtstoffer. Ud over drivhusafgrøder giver en melormefarm astronauterne det nødvendige protein, da melorme formerer sig hurtigt og er meget næringsrige.

Lejren udnytter solenergi ved månepolerne, som har en solindstråling på over 1367,6 W/m^2, ved hjælp af et solpanelfelt, der bevæger sig for at vende sig mod solen. Noget elektricitet lagres i batterier til brug under måneformørkelser. Elektricitet produceres også af elektromekaniske generatorer, som til stadighed drives af rumstationen Centripetal Force Space Station. Stationen drejer konstant rundt og leverer mekanisk energi, samtidig med at den skaber kunstig tyngdekraft. Det er ekstremt effektivt at dreje stationen rundt; den kraft, der kræves for at begynde at dreje med det korrekte omdrejningstal for at simulere tyngdekraften, er lavere på grund af Månens reducerede tyngdekraft.

Det er afgørende at skabe en atmosfære, der er optimal for menneskers levevilkår. Ilten vil blive tilvejebragt af flere kilder i lejren, herunder fotosyntesen fra planterne i drivhusene. Desuden vil iltgeneratorer udnytte kuldioxid og vand til at producere mere ilt. Centeret for luftfiltreringssystemer fordeler og regulerer den stabile luftstrøm i de forskellige bygninger og opretholder de korrekte procentdele af nitrogen, ilt, argon og meget mere, hvilket forhindrer kvælning på grund af kuldioxid. Air Filtration Systems Center huser også algetanke, som leverer næringsstoffer til konsum og bidrager til produktionen af ilt.

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.

Månen har et barskt klima med ekstrem varme og kulde. For at beskytte astronauterne mod Månens forhold har vores faciliteter en kontrolleret temperatur. Den lave tyngdekraft medfører, at astronauter oplever tab af knogler og muskler. Vores månelejr har et rum med kunstig tyngdekraft med træningsudstyr, som astronauterne kan bruge til at forebygge alvorlige skader på deres muskel- og skelet-systemer. Rumlejrens bygninger er kugleformede og bygget til at modstå mikrometeoritnedslag. Der anvendes strukturer som den geodætiske kuppel, så modulerne er sikre og holdbare. Når man bor på Månen, er man udsat for konstant stråling. Astronauter, der bor på vores rumstation, vil være beskyttet af en elektromagnetisk feltgenerator, der blokerer for stråling. Boligområdet, opbevaringstankene, luftfiltreringscentret, mikrobølgevandudvindingsmodulet og brintbrændselscellerne er placeret i en underjordisk tunnel, hvilket yderligere beskytter astronauterne mod stråling, klima og meteoritter.

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

En astronauts dag i Moon Camp begynder kl. 6 om morgenen og slutter kl. 21 om aftenen. Deres skema er udformet efter de rutiner, som astronauterne på den internationale rumstation har. Beboerne i vores månelejr får tre måltider om dagen og skal logge to timers motion i den centripetale kunstige tyngdekraftsrumstation. At leve i et miljø med lav tyngdekraft skader din knogle- og muskelmasse, idet 1-2% af din knoglemasse forringes i løbet af blot en måned. Ved at træne under jordiske tyngdeforhold forhindrer man langsigtet svækkelse af astronauternes krop. Om dagen arbejder besætningsmedlemmerne i overensstemmelse med deres ekspertiseområde, og forskerne overvåger deres projekter og analyserer deres data. De forskere, der har fået godkendt deres projekter til at blive udført i lejren, bruger deres tid på at indsamle data om ernæring, deres helbred, solsystemet, månens is, månens jords egenskaber og meget mere. Besætningsmedlemmer tager på ekspeditioner for at udforske og kortlægge måneoverfladen og afprøve nye overflader og tunneler for at sikre sikkerheden og hjælpe med at beslutte, i hvilken retning lejren skal udvides. Vedligeholdelse og konstruktion udføres af menneskelige arbejdere sammen med de bløde robotter, som er meget mere sikre at arbejde i nærheden af, fordi de består af eftergivelige materialer og er fyldt med luft i stedet for hårdt metal som de fleste robotter. Tilbage i laboratoriet arbejder astronauterne på projekter som f.eks. forskning i dampaflejringer i månens jord. Et eksempel på et forskningsprojekt på vores lejr er en undersøgelse af den kemiske sammensætning af regolit, som for nylig har vist sig at indeholde mineralkorn i mikrometerstørrelse, der er omgivet af tynde amorfe rande, hvilket tyder på, at det har været udsat for solvind. I øjeblikket er der en misforståelse om, at amorfe rande er et resultat af strålingsskader, men elektronmikroskopi viser, at amorfe rande består af dampaflejret materiale fra mikrometeoritnedslag på månen, og der vil blive indsamlet flere data til støtte for disse nye observationer. Ud over at rumme udstyr og forsyninger til forskning er der i laboratoriet også kasser med melorme, som er en god kilde til næringsstoffer og protein. Månecampens beboere kan bruge det teleskop, der er bygget i laboratoriet, og se andre dele af solsystemet.



← Alle projekter