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: Fly Me To The Moon

Stefan Żeromski Secondary School  Ełk    Polen 17 til 18 år gammel

Ekstern fremviser til 3d-projekt

Projektbeskrivelse

[42]

Beskriv dit Moon Camp-projekt.

Vi ønsker, at vores base skal bestå af tre moduler, der er tilgængelige via korridorer, som forgrener sig fra hovedmodulet. Desuden planlægger vi at bygge en garage til rovere, som skal bruges til at skabe et regolitdække til vores base. Andet udstyr, der skal placeres uden for beskyttelsesrummet, vil være solpaneler og DC-AC-konverter, da solpaneler producerer jævnstrøm, mens alle enhederne i vores base skal drives af alternativ strøm. Hovedmodulet vil være et multifunktionelt modul - astronauterne vil sove, spise, træne, sørge for deres sanitet og slappe af der. De resterende moduler vil tjene forskellige formål. Et af dem vil blive brugt som opbevaringsrum med et sted til opbevaring af uorganisk affald. Det andet vil være et sted til at dyrke planter. Det sidste vil tjene som et sted til forskning og vil indeholde overvågningssystemer.

Hvor ønsker du at bygge din Moon Camp?

Vores base skal ligge på månens sydpol - nærmere bestemt i Shackletons kraterrand. Næsten konstant sollys ville give solenergi, som ville blive indsamlet af solpaneler. Indersiden af kratere i dette område er kolde fælder, der indeholder fossile optegnelser af brint, vandis og andre flygtige stoffer, hvilket giver mulighed for at erhverve disse værdifulde ressourcer. Nærheden af vandis i permanent skyggefulde områder omkring basen kunne bruges til at skaffe vand. Valget af denne placering ville være en aflastning fra de ekstreme varme- og kuldeforhold, der findes på resten af Månen.

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

I 2013 beviste ESA, at 3D-printning med månemateriale i princippet var muligt. Vores team har besluttet at give denne idé en chance. I den periode, hvor vi 3D-printer vores base, vil astronauterne bo i en beboelseskapsel. Konstruktionen ville bestå af fire sammenhængende oppustelige stilladser, der ville blive oppustet i form af vores base. Fire 3D-printerrobotter ville indsamle regolit og dække konstruktionen med det. I mellemtiden ville den femte robot begynde at bygge en garage til opbevaring af rovere. De fleste genstande i vores base vil blive 3D-printet, da det ikke er økonomisk rentabelt at transportere store mængder materialer fra Jorden. Vi undersøgte også de letteste og samtidig stærkeste materialer og besluttede, at grafen er præcis det, vi leder efter. Det er 95% tættere end stål og ca. 10 gange så stærkt. Til sidst besluttede vores team sig for grafen som vores vigtigste 3D-printmateriale.

Vand
Fødevarer
Elektricitet
Luft

Vand på Månen findes kun i form af is. Vores team har tænkt sig at udvinde et stykke is, smelte og rense det. Derefter vil vi foretage en test for at afgøre, om det er drikkeligt. En anden ting, som vi anser for væsentlig, er at genvinde vandressourcerne. Vores hold ønsker at bruge den løsning af dokumenteret kvalitet, som er det vandgenbrugssystem, der er udviklet på MSFC. Det genvinder vand fra urin, mundhygiejne og håndvask og ved at kondensere luftfugtighed. Det opsamlede vand vil blive distribueret gennem rørledninger til alle modulerne.

Det meste af fødevarerne vil blive hentet fra jorden. Naturligvis skal det først gennemgå processer som lyofilisering og termisk stabilisering. Astronauterne skal kun opvarme deres måltider, enten ved hjælp af varmt vand eller et madvarmelegeme. Et af basens moduler er beregnet til at dyrke planter. I missionens tidlige faser vil det mest blive brugt til at dyrke planter, der producerer masser af ilt, men i den efterfølgende periode planlægger vi at etablere avl af spiselige planter. Måltider tilberedt af friske produkter vil øge besætningens moral og skabe en atmosfære som i et hjem. Det vil være muligt at tilberede friske måltider ved hjælp af en ovn, der er designet til at fungere i et lavere tyngdekraftniveau. Den bruger ikke kun konvektion, men også ledning fra ovnens metalvægge, som opvarmer luften indeni.

Vores team var enige om, at den bedste løsning til at forsyne månebasen med strøm, især i betragtning af at vores base vil være placeret i et område med næsten konstant sollys. Vores shelter er fyldt med enheder, der kræver en enorm mængde energi for at fungere korrekt. Ifølge vores beregninger vil tre solpaneler - hver med en effekt på 4,8 kWp - være nok til at forsyne hele basen med tilstrækkelig elektricitet. Vi skal også bygge en DC-AC-konverter, da solpanelerne producerer jævnstrøm, mens alle enhederne i vores base skal drives af alternativ strøm.

Som tidligere nævnt vil modulet med planter i missionens tidlige faser hovedsageligt blive brugt til at dyrke planter, der producerer ilt. Vi søgte efter planter, der genererer så meget ilt som muligt, og vores valg faldt på spirulina. Den er ekstremt effektiv - 8m^2 af denne plante er nok til at forsyne en person med ilt. Vores base er beregnet til tre eller fire astronauter, så 32m^2 vil være nok til at forsyne hele besætningen med ilt. Den opsamlede ilt vil blive kombineret med kvælstof i et forhold, der svarer til Jordens luft, og vil blive fordelt mellem alle modulerne gennem rørledninger.

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.

Der er en lang række forhindringer, der skal overvindes for at kunne besejle månen sikkert. De farligste faktorer i månens miljø er månestøv, stråling, temperaturudsving og meteoroider. Vores base vil være dækket af et lag regolit. Skallen er let og utrolig stærk på samme tid. Mens astronauterne er indeni, er de beskyttet mod meteoritter, stråling og høje temperaturudsving. Desværre er det ikke en mulighed for denne mission at tilbringe det meste af tiden inde i basen. Derfor kom vi med nogle idéer, der kan beskytte astronauterne uden for beskyttelsesrummet. For at forhindre månestøv i at forurene basen ville vi installere luftsluser ved alle indgange. Astronauternes rumdragter, der kommer ind i basen igen, skal efterlades i luftsluserne. Tiden for rumvandringer vil være begrænset på grund af den dårlige beskyttelse mod både stråling og temperatur. Med tiden vil rumdragternes kvalitet blive forbedret, og besætningen vil tilbringe mere tid udenfor.

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

En dag, som vores team beskriver, foregår i en fremskreden fase af vores mission. Astronautbesætningen har allerede formået at dyrke spiselige planter ved hjælp af et hydroponisk system. Alle moduler i shelteret sammen med solpaneler og garage er nu også installeret. En god dag starter med en lækker morgenmad, og det samme gælder for vores besætning. En astronaut tilbereder sandwiches med skinke og ost med tilsætning af frisk salat, der er plukket fra planteavlskammeret. I mellemtiden tjekker resten af holdet de livsopretholdende systemer og rydder op på basen. Bagefter samles de i hovedmodulet for at spise deres måltid sammen. Efter at have spist har de lidt fritid til at slappe af. Vores base tilbyder en bred vifte af muligheder for at slappe af, f.eks. e-bøger, filmvisning, madlavning ved hjælp af avanceret teknologi og endda videospil. Månens tyngdeacceleration er ca. seks gange mindre end på Jorden, og astronauterne skal derfor træne for at undgå amyotrofi. Besætningen er udstyret med tre typer træningsmaskiner: løbebånd, stationær cykel og træningsbænk med vægtstænger. Efter at have brugt noget tid på at slappe af, laver besætningen nu øvelser i 2,5 timer. Efter den intense træning går astronauterne i gang med at passe deres hygiejne. Derefter deler holdet sig op i to grupper. To astronauter gør sig klar til en rumvandring - de tager deres rumdragter på og forlader basen gennem hovedluftslusen. De har til formål at indsamle prøver af mineraler, der kan bruges til at bygge en ekspansiv bosættelse for nye beboere. De ledsages af to rovere, der graver og opbevarer prøverne. Deres rumvandring varer ca. 4 timer. Når de er færdige med arbejdet, vender de tilbage til basens luftsluse og tager deres rumdragt af for ikke at forurene beskyttelsesrummets indre med månestøv. Derefter tager de de indsamlede prøver med til laboratoriet og slutter sig til resten af besætningen. I mellemtiden konstruerer de astronauter, der er blevet på basen, et fartøj, som vil gøre det muligt for hele besætningen at tilbagelægge lange afstande. Snart samles de for at tilberede en middag, som er ovnstegt kylling, og spise den. I løbet af dagen spiser de frugt, gelé og chokoladebarer. Aftenen bruges på at kontrollere astronautens livsparametre og tale med deres familie via onlinekommunikatorer. Efter en trættende, men fantastisk dag går besætningen i seng.



← Alle projekter