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: Projekt Sequana

Cowes Enterprise College  Cowes    Det Forenede Kongerige 15 til 16 år gammel Førsteplads - ESA-medlemsstaterne og Canada

Ekstern fremviser til 3d-projekt

Projektbeskrivelse

[42]

Beskriv dit Moon Camp-projekt.

Vores månelejr er designet til at være den første forpost på månen til udforskning og videnskabelig og infrastrukturel udvikling og er designet til at være beboelig i hele månens cyklus. Ved hjælp af et lava-rør til beskyttelse vil det ikke kræve store mængder udgravning eller tung stråleafskærmning fra Jorden. Basen er opdelt i forskellige sektioner med hver sit formål og udstyr, f.eks. medicinsk behandling eller hydroponisk behandling, hvor sidstnævnte vil tilføre næringsstoffer til vandet til hydroponikbassinerne, og der vil også blive anvendt et eksperimentelt akvaponisk system for at se, hvordan fisk udvikler sig på månen som en potentiel fødevarekilde. Basen er designet til at få adgang til lokale ressourcer som f.eks. is fra kratere og metaller og andre ressourcer på overfladen. Projektet er udformet til at fungere som et trinbræt for yderligere udvidelse af basen, så der kan indsættes en større besætning og flere ressourcer.

Hvor ønsker du at bygge din Moon Camp?

Månebasen vil være tæt på nordpolen. Vi har besluttet, at dette er den bedste placering, fordi der i nærheden af månens nordpol findes kratere, og i bunden af disse kratere findes der vandis. Isen kan udvindes fra kratere og bringes tilbage til basen. At være tæt på nordpolen betyder, at et køretøj, der kører til kratere, ikke behøver at køre langt. Det vil udvinde isen, inden det vender tilbage til basen.
Vores base vil sandsynligvis være i Philolaus-krateret, da man formoder, at der er lavarør der. Tættere på polerne står solen nærmest permanent på himlen, så solenergi kan bruges hele tiden. Vi ønsker at lave vores base i et lava-rør, fordi det vil beskytte basen mod stråling og mikrometeoritter. Hvis der opdages lavarør længere mod nord, vil vi bruge dem i stedet.

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

For at opbygge basen sender vi modulære dele via nyttelastraketter. Delene skal så bruges til at konstruere forskellige strukturer og køretøjer. Basens gulv vil blive konstrueret af trekantede paneler af aluminium med en sekskantet kerne for at bevare styrken, men reducere vægten for at sænke omkostningerne. Væggene vil blive fremstillet af aluminiumspæle, der er formet til en kuppel, og tredobbelt lag plastdug, så eventuelle lækager kan opdages med sensorer og identificere, hvilket lag der er gået hul på. Køretøjerne vil blive sendt op i dele, der er lette at samle, delene skal være robuste nok til fortsat brug uden reparation, men reparationer af køretøjerne vil blive opbevaret i skuret på overfladen, som vil blive lavet med metalplader sendt fra Jorden. Tankene og det øvrige eksterne udstyr vil blive sendt op i dele og samlet på månen.

Vand
Fødevarer
Elektricitet
Luft

Når basen er opstillet, vil en hopper-raket flyve på en suborbital bane til kratere, der er identificeret med is i bunden, og lande i krateret. Isen vil blive udvundet og opbevaret i radiale, aftagelige tanke. Når isen er tilbage på basen, vil den blive losset i en stor metaltank. I løbet af månedagen vil tanken blive opvarmet af solens varmeenergi. Efterhånden som isen smelter, vil vandet synke ned i bunden af tanken. Vandet vil løbe ned i nedgravede rør til en pumpestation, hvor vandet kan bruges på basen.

Fødevarerne vil blive dyrket i hydroponiske bajere af botanikere. Hydroponikken vil bestå af rækker af rør med huller i hver 457,2 mm. Rørene vil være placeret på skinner, så de kan flyttes for at få adgang til andre rækker. Vi vil dyrke sojabønner til protein, calcium og fedt, søde kartofler til kulhydrater og A-vitamin, ænder/andæg til protein, B- og D-vitamin, peberfrugter til C- og E-vitamin og rosenkål til K-vitamin. Der vil være et køkken til tilberedning af fødevarerne.

Solenergi vil blive brugt om dagen. Der er brug for paneler til at forsyne hele basen med strøm og oplade batterier til natten. For at basen kan have nok strøm om natten, skal der anvendes en blanding af forskellige energikilder. En løsning er at anvende brintbrændselsceller, hvor vandet om dagen elektrolyseres til H2 og O2, som kan forbrændes for at frigøre energi. En anden løsning er en RTG (Radioisotop-Thermal-Generation), men på grund af den stråling, den producerer, er dette ikke den bedste løsning. Menneskers ekskrementer kunne fordøjes til metan og brændes til energi.

Den første iltkilde vil blive importeret fra Jorden. Vi vil elektrolyse vandet for at opnå ilt. Denne proces vil også danne brintgas, som så kan genbruges i samme proces. Vi vil elektrolyse vandet fra smeltning af månens is. En delmængde ilt vil blive fremstillet af forbindelser, der findes i månens malm, bl.a. aluminiumoxid, jern(||)oxid, titandioxid, natriumoxid osv. Kvælstof vil sandsynligvis skulle importeres fra Jorden.

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.

Månelejren vil beskytte mod farerne i rummet ved at blive bygget i et lava-rør. Det vil give beskyttelse mod mikrometeoritter, ekstreme temperaturer og ioniserende stråling fra solen og det ydre rum. Der vil være en kunstig dag- og natcyklus, hvilket sikrer, at planterne/dyrene opfører sig normalt, og at besætningsmedlemmerne ikke får forstyrret deres søvn. Væggene vil indeholde stabile niveauer af ilt og luftfugtighed, så alle organismer har et levested at overleve i. For at sikre, at besætningens mentale sundhed ikke forringes, vil kontakten mellem venner og familie blive opretholdt, og hver person vil få lov til at medbringe et kilo personlige ejendele. Træningsmaskiner vil sikre, at besætningens muskler og knoglestrukturer ikke forfalder på grund af manglende tyngdekraft. For at sikre, at den statiske elektricitet, der genereres af ladede partikler, ikke beskadiger elektrisk udstyr, vil basen blive jordet på månens overflade.

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

Besætningen har roterende søvnmønstre, så mindst 2 besætningsmedlemmer er vågne, hvis der opstår en nødsituation. Når de vågner, vasker de sig og spiser morgenmad, hvorefter de begynder at udføre deres arbejde. Hvert besætningsmedlem har flere roller at udfylde, og der vil være to eksperter i et job på missionen, som vil være vågne, mens de andre sover. Besætningen vil overvåge systemerne gennem hele basen for at sikre, at ingen systemer er kritiske eller på anden måde går i stykker. Hvis en komponent eller et system går i stykker, så vil ingeniørerne tage systemet eller maskinen til teknikken, hvis det er inden for basen, eller til skuret, hvor udstyret vil blive opbevaret for at kræve fejlene og lade de beskadigede genstande fortsætte med at tjene missionen, hvis genstande er beskadiget ud over reparation, så vil der blive sendt erstatninger. Besætningen vil også fragte materialer, der er høstet af høstmaskinerne, ned til smelteriet, hvor besætningens metallurg, som der vil være én af, vil behandle materialerne og forfine dem til nyttige ressourcer og ilt, da de fleste malme er i metaloxidform på månen. Botanikerne vil drive hydroponics- og aquaponics-systemerne for at sikre, at basen har nok mad, men den producerede mad vil sandsynligvis ikke være nok til at være helt selvforsynende og vil derfor kræve madforsyninger fra Jorden, men på grund af den mad, der dyrkes, vil dette dog forlænge tiden mellem forsyningsskibene. Besætningen vil udføre videnskabelige eksperimenter inden for deres område for at øge forståelsen af månen, f.eks. dens geologiske struktur eller virkningerne af lav tyngdekraft på levende organismer. Denne forskning vil bidrage til at øge vores forståelse af, hvordan man kan skabe en bæredygtig base på månen, og hvordan og hvilke lokale ressourcer der kan bruges til at udvide basen og øge dens befolkning. Besætningen kan også undersøge fordele og ulemper ved industri og ressourceudvinding på månen med henblik på fremtidig reference, når der skal bygges en stor base eller bosættelse på månen. Besætningen kan også senere i projektet opføre nye faciliteter, der sendes fra Jorden eller bygges af ressourcer og udstyr på månen. Inden månenatten skal besætningen vurdere de ressourcer og den energi, der er lagret i basen. I løbet af natten vil de holde øje med brintniveauet og om nødvendigt slukke for nogle systemer for at sikre, at basen bevarer strøm til kritiske systemer som f.eks. livsunderstøttelse.



← Alle projekter