maan_kamp

Moon Camp Explorers Galerie 2019-2020

In Moon Camp Explorers heeft elk team de opdracht om een compleet Maankamp in 3D te ontwerpen met behulp van Tinkercad. Ze moeten ook uitleggen hoe ze lokale hulpbronnen zullen gebruiken, astronauten zullen beschermen tegen het gevaar van de ruimte en de woon- en werkfaciliteiten beschrijven.

Team: Crescent Dwellers

Lycée Français Charles Lepierre  Lissabon    Portugal Derde plaats - lidstaten van het ESA en Canada

Externe link voor 3d

Beschrijving van het project

Onze maanbasis wordt gebouwd door rovers onder de grond voordat de mensen aankomen voor een langdurig verblijf. De basis zal niet meteen volledig worden gebouwd; het zal tijd kosten, maar het kan in de komende 10 jaar worden voltooid. Het gebruik van de materialen van de maan in situ zal essentieel zijn voor de bouw van de basis en om in de behoeften van onze bemanning te voorzien. De basis zal worden beschermd tegen bedreigingen van buitenaf zoals micrometeorieten, straling of drukverlaging met dikke muren van regoliet en de bodem die de buiten- en ondergrondse modules versterken. De hulp van 3D-printers en rovers zal essentieel zijn omdat zij de basis en het benodigde gereedschap zullen bouwen. Daarnaast zouden buiten opblaasbare autonome onderzoeksfaciliteiten kunnen worden ingezet, bijvoorbeeld een telescoop. Een permanente maanbasis zou een vliegende start kunnen zijn voor de verkenning van de menselijke ruimte, met gemakkelijker te lanceren raketten en een overvloed aan brandstof uit de elektrolyse van water in waterstof en zuurstof.

Waar wilt u uw Maankamp bouwen?

Dicht bij de Maanpolen

Waarom heb je deze locatie gekozen?

De zuidpool van de maan is het bekendste gebied van het maanoppervlak, waarbij elke vierkante meter grondig is onderzocht en in kaart gebracht. De maan heeft een helling van 1,54 graden in zijn as, waardoor er permanent schaduwgebieden zijn op de noord- en zuidpool die grote ijsafzettingen bevatten, alsmede gebieden die gedurende aanzienlijke tijd zonlicht bevatten (bij de Shackleton-krater bijvoorbeeld) die uiterst nuttig zullen zijn voor de autonomie van de basis, en bovendien voor de bescherming tegen temperatuur en straling. Tenslotte zal onze basis zich bevinden in kraters op de zuidpool van de maan, in de buurt van de Shackleton-krater.

Water
Voedsel
Elektriciteit
Air

Om een betrouwbare bron van water op de maan te hebben, zou het water eerst worden gerecycleerd uit het afval van de maanbasis. Ten tweede bevindt het kamp zich in de maanpolen in de buurt van maanijs dat kan worden gedolven en geraffineerd tot water. Rovers zullen het ijs opsporen en winnen met thermische boren en microgolven, waarna het water via elektrolyse kan worden gescheiden in zuurstof en waterstof, gebruikt voor landbouw en menselijke consumptie.

Onze basis zal onze astronauten van voedsel voorzien door voorraden van de aarde en planten die als zaden naar de maan worden gebracht en die in de basis hydroponisch zullen groeien. De van de aarde meegebrachte maaltijden zullen rehydrateerbaar zijn en zitten in snel op te dienen en lichtgewicht verpakkingen die herbruikbaar zijn voor 3D-printing. Algen (Chlorella Vulgaris) zouden bijna alle essentiële vitaminen, aminozuren en voldoende lipiden aan de bemanning geven en planten, zoals aardappelen en groenten, die in hydrocultuur worden gekweekt, zouden worden gevoed met een oplossing van water en voedingsstoffen zonder gebruik te maken van vuil of zware organische meststoffen, waardoor koolhydraten worden toegevoegd aan het dieet van onze astronauten.

De eerste hoofdkrachtbron voor onze maanbasis zullen kernsplijtingsreactoren zijn, Kilopower genaamd. Het project en de ontwikkeling van de Kilopower worden geleid door de NASA en bieden 1 tot 10 kilowatt continue energie gedurende 12-50 jaar, bovendien zijn de reactoren licht van gewicht en kunnen 4 ervan gemakkelijk de basis met een bemanning van 4 personen van energie voorzien. In de eindfase van de basis en om een grotere bemanning te ondersteunen, zouden brandstofcellen kunnen worden gebruikt die zuurstof en waterstof uit de elektrolyse van water gebruiken om energie op te wekken. Maar sommige zonnepanelen zullen worden gebruikt om de rovers te ondersteunen.

Om onze astronauten van ademlucht te voorzien, zou de belangrijkste bron de elektrolyse van water in waterstof en zuurstof zijn:
2 H2O → 2 H2 + O2 (merk op dat bij dit proces tweemaal zoveel waterstofmoleculen vrijkomen en dat waterstof bovendien zeer brandbaar en explosief is, zodat de opslag ervan voorzichtiger maatregelen en meer ruimte vergt). Daarnaast zouden algen (Chlorella Vulgaris) en planten kunnen helpen, die CO2 verbruiken, zuurstof vrijmaken en op natuurlijke wijze vluchtige en vloeibare organische verontreinigende stoffen zoals ammoniak of benzeen verwijderen, die zich vormen als gevolg van de aanwezigheid van mensen en machines in het systeem.

Hoe ben je van plan je Maankamp te bouwen? Welke materialen zou je gebruiken?

De basis zou worden gebouwd op de zuidpoolkraters van de maan met rovers. Een ronde inzetbare module zou in een krater worden geplaatst en met maanstof worden bedekt, dan zouden twee andere modules worden bevestigd en weer bedekt, de laatste koepelmodule zou worden geplaatst maar ditmaal beschermd door een 3d-geprinte muur van een pasta gemaakt met regolith die verbonden is met de luchtsluizen die naar buiten leiden. Hetzelfde zou worden gebouwd in een andere nabijgelegen krater, verbonden door een opblaasbare buismodule. Een lift maakt doorgang tussen de verdiepingen mogelijk. Het belangrijkste materiaal is een aluminiumlegering die samen met regoliet het interieur onder druk houdt.

De omgeving van de maan is erg gevaarlijk voor de astronauten. Leg uit hoe jouw Maankamp hen zal beschermen.

Binnen de ondergrondse Maanbasis worden de astronauten beschermd tegen bedreigingen van buitenaf, zoals micrometeorieten, brokstukken, extreme temperaturen en straling. Het kamp zorgt voor ademende lucht, voorziet in alle behoeften van de bemanning en beschermt hen tegen maanstof dat na langdurige blootstelling longen en hersencellen zou vernietigen. Om dat te voorkomen voeren de astronauten routinebewaking uit en worden de ruimtepakken automatisch gereinigd voordat ze de luchtsluizen verlaten.

Beschrijf een dag op de maan voor een van je Maankamp astronauten

Een typische dag voor onze 4 astronauten is vroeg opstaan met een uur om te eten, te wassen, hun tanden te poetsen en zich klaar te maken voor de ochtend. Dan, nadat ze 's nachts hun schema van het controlecentrum hebben ontvangen, zal elke astronaut zich aan zijn toegewezen taken wijden, hetzij het uitvoeren van experimenten, het controleren van apparatuur, het verzamelen van de gewassen en algen, het besturen van de buitenste rovers voor verschillende missies, het leiden van astronomisch onderzoek, enz. Rond 1300-1400 uur lunchen de astronauten samen of alleen voordat ze hun taken voortzetten. In de middag moet de bemanning onderhoud plegen aan de basis, machines en systemen om er zeker van te zijn dat alles functioneert en schoongemaakt wordt, want ook maanstof kan via EVA-pakken de basis binnendringen en een ernstig gezondheidsprobleem worden. De zwaartekracht van de maan is 1/3 van die op aarde, zodat de astronauten moeten trainen om hun spier- en botmassa op peil te houden en dus wijdt het team minstens 1 uur aan lichaamsbeweging. 

Om ongeveer 2000 uur kan het team dineren voordat ze wat vrije tijd hebben om contact op te nemen met hun geliefden en te ontspannen voordat ze eindelijk naar bed gaan. 

De bemanning moet zich wekelijks melden bij het controlecentrum en heeft soms bijzondere taken zoals een EVA of evenementen, bijvoorbeeld een commando-overgangsceremonie of een maan-aarde transmissie die van tevoren is gepland. Buiten de dagelijkse routine zijn gezondheidscontroles verplicht en kunnen zij genieten van collectieve activiteiten (een film kijken, ...).


← Alle projecten