maan_kamp

Moon Camp Pioneers Galerij 2020-2021

In Moon Camp Pioneers heeft elk team de opdracht om een compleet Maankamp in 3D te ontwerpen met behulp van Fusion 360. Ze moeten ook uitleggen hoe ze lokale middelen zullen gebruiken, astronauten zullen beschermen tegen het gevaar van de ruimte en de woon- en werkfaciliteiten beschrijven.

Team: Apollo 2020

I.E.S. Martín Halaja  La Carolina (Jaén)    Spanje 16

Externe viewer voor 3d project

Beschrijving van het project

Apollo 2020 heeft een permanente basis in gedachten met lange termijn onderzoek en wetenschappelijke missies. We kozen het "gat" van de Mairus Hills als onze locatie, omdat we van mening zijn dat dit de meest efficiënte plaats is om een grote basis op te zetten, omdat de grotten ons de mogelijkheid geven om de basis te beschermen tegen straling zonder dat er grote terraforming nodig is, waardoor de bouwkosten lager worden. We wilden de wetenschappers en astronauten een ruime en gastvrije leefruimte bieden, omdat we vonden dat de bewoners van de basis zich comfortabel moesten voelen tijdens het uitvoeren van de eerder genoemde lange missies, terwijl ook de ruimte maximaal benut moest worden om alles efficiënt te laten functioneren. Naast de slaapzalen, sanitaire voorzieningen en ontspanningsruimten hebben we de basis uitgerust met een laboratorium om het gebied te bestuderen, een communicatiekantoor om voortdurend contact met het hoofdkwartier op aarde te waarborgen, ruimten om voedsel en gewassen te verbouwen en het geheel afgerond met verschillende vormen van energieopwekking om de basis zo onafhankelijk mogelijk te maken. We hebben ook de functies van een rover opnieuw bedacht om wetenschappers te helpen bij taken als mijnbouw, het verzamelen van rotsmonsters en verkenning. Dit is een innovatief project dat state of the art technologie naar de maan wil brengen, zodat wetenschappers alles hebben wat ze nodig hebben om talloze experimenten uit te voeren, zodat we allemaal meer kunnen leren over het universum waarin we leven.

Waar wilt u uw Maankamp bouwen?

We hebben besloten dat de basis gevestigd moet worden in het "Gat", een lavabuis in de Mairus heuvels die naar schatting ongeveer 88 meter diep is. Dit gat biedt bescherming tegen straling die wij op aarde zouden hebben dankzij onze atmosfeer, maar aangezien dat niet het geval is, was het het eenvoudigst om ondergronds te gaan. We dachten dat het uitgraven van de basis uit een willekeurige krater duur en uiterst inefficiënt zou zijn, dus gingen we voor het "Gat" omdat het zich naar schatting vertakt naar de zijkanten, waardoor we genoeg ruimte hebben om een basis te bouwen. Bovendien wordt Marius Hills gekenmerkt door zijn vulkanische oorsprong en een basis daar zou kunnen helpen om de interne activiteit van de maan te bestuderen. De locatie van de maan is uitgekozen om de meest stabiele temperaturen te garanderen. De hele basis is 24/7 afgeschermd van de zonnestraling door de ligging in een grot.

Hoe ben je van plan je Maankamp te bouwen? Beschrijf de technieken en materialen die je zou gebruiken.

Het bouwproces van de maanbasis is complex, maar de belangrijkste samenvatting is dat hij volledig modulair is. Net als bij het ISS zouden hele modules van de basis vanaf de aarde naar de maan worden vervoerd met behulp van herbruikbare rakettechnologie zoals die welke door spaceX wordt voorgesteld. De afzonderlijke modules zouden dan door astronauten of robots in elkaar worden gezet. De assemblage zou uiterst eenvoudig zijn, aangezien het enige noodzakelijke proces bestaat in het verbinden van de modules via de luchtsluizen. Dat is alles. Zodra ze verbonden zijn en onder druk staan, werken ze als één geheel. Met dit proces wordt het hele station gebouwd, op 4 gebouwen na. De twee thermonucleaire reactoren, het zuurstofverwerkingsgebouw en het waterverwerkings-/opslaggebouw. Deze structuren zouden in hun geheel vanaf de aarde worden vervoerd en later door astronauten aan de basis worden vastgemaakt.

De maanbasis biedt een overvloed aan faciliteiten die het leven van de astronauten vergemakkelijken en tegelijkertijd nieuwe gronden voor verkenning en ontwikkeling bieden. Dergelijke faciliteiten omvatten een Gym, evenals een biologische boerderij met zowel gewassen als vis. De roverbeheermodule bevindt zich in het bovenste deel van de basis, aan de oppervlakte zien we een robotketen die het transport van de robots beheert. Andere modules omvatten een volledig uitgeruste keuken met een leefruimte. Ventilatiesystemen. Een metalen lift en een kleine overdekte leefruimte met bomen en water voor comfort.

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

Het bouwen van een basis onder de grond of in een grot zoals het "Gat" zou bescherming bieden tegen de agressieve straling waaraan astronauten op een maanbasis zouden worden blootgesteld,
een ondergrondse basis veilig zou zijn voor ruimtepuin of meteoorinslagen. Voor de druk- en zuurstofcontrole hebben we alle kamers onderverdeeld en afzonderlijk onder druk gezet, zodat bij een probleem in één kamer de rest van de basis veilig is en de astronauten tijd hebben om hun pakken klaar te maken en het probleem op te lossen. Om de basis veilig en verbonden te houden hebben we hem tenslotte uitgerust met verschillende reactoren en zonnepanelen, zodat er in geval van storing een aparte energiebron zou zijn.

Leg uit hoe je Maankamp de astronauten zal voorzien van:
Water
Voedsel
Elektriciteit
Air

Ook al zijn methoden als watervoorziening vanaf de aarde haalbaar, het gebruik van een lokale bron op de maan is essentieel. Misschien kan de mensheid op dit moment het beste gebruik maken van verwarmde boren of een andere vorm van thermische winning om het ijswater in de polen van de maan te ontginnen. Dit is wat we op onze basis zouden gebruiken, met boorapparatuur die aan de rovers is bevestigd. Maar naarmate we meer te weten komen over het maanoppervlak, kunnen er alternatieve bronnen ontstaan. Misschien methoden zoals het doorzeven van schaduwen van de maan naar microscopisch ijs.
Elektrolyse zal worden gebruikt voor waterproductie zodra het ijs is aangeboord, waarbij als bijproduct waterstof (een krachtige raketbrandstof) wordt geproduceerd.

In de basis is er een aangewezen gebied voor zowel het verbouwen van voedsel zoals aardappelen, rijk aan koolhydraten of linzen die aminozuren bevatten. Al het afval van de astronauten wordt omgezet in compost voor de boerderij. Om het dieet compleet te maken is er een voor doemscenario's op aarde ontworpen viskweekconstructie die de levenscyclus van vissen simuleert om vers visvlees te produceren zonder al te veel water en visvoer te verbruiken. Dit alles samen en de aanvullingsmissies vanaf de aarde zouden tot 18 astronauten kunnen voeden.

Er zijn verschillende generatoren voor de verschillende delen van de basis. Eén voedt de buitendelen, namelijk het lab, de decompressiedeuren en de rovers, een andere voor de lift en een andere voor de woonruimtes. De generatoren werken door kernfusie, waarbij helium 3 in een gesloten kamer wordt gecombineerd met deuterium (waterstofisotoop). Dit is een zogenaamde aneutronische reactie (er wordt stroom opgewekt zonder de productie van neutronen). De reactor gebruikt de warmte van deze reactie om een kleine turbine aan te drijven en elektriciteit op te wekken. Als back-up hebben we de technologie om waterstof uit elektrolyse te verbranden en te gebruiken voor energieproductie.

Maanstof, beter bekend als "Regoliet", bevat tussen 40 en 45% zuurstof, deze zuurstof kan worden onttrokken door elektrolyse. De zouten in het regoliet worden gesmolten door verhitting tot 950C in een metalen vat. In dit vat wordt chloor-natriumzout gebruikt als elektrolyt. De zuurstof verlaat het regoliet en komt bij een anode waar het kan worden geëxtraheerd. De zuurstof kan worden gebruikt als raketbrandstof of voor ademhalingsdoeleinden, en er worden ook andere metaallegeringen geproduceerd die een groot aantal toepassingen kunnen hebben.

Leg uit wat het hoofddoel van je Maankamp zou zijn (bijvoorbeeld: commerciële, wetenschappelijke en/of toeristische doeleinden).

Het zielsdoel van de basis is de diepte van de krater te onderzoeken, monsters en rotsen op te halen en de geologische activiteit op de maan te bestuderen, aangezien het een vulkanisch gebied is. Wetenschappers zouden de basis het hele jaar door bevolken om te proberen het potentieel ervan optimaal te benutten en zoveel mogelijk informatie over de maan te verzamelen en talloze experimenten in en rond de krater uit te voeren. Deze basis zou kunnen worden gebruikt als simulatie voor omstandigheden met lage zwaartekracht en om te testen hoe de mens zich zou kunnen aanpassen aan een nieuwe planeet. Het "Gat" biedt een heleboel verschillende omstandigheden, afhankelijk van de diepte waarop een experiment wordt uitgevoerd en of het in contact staat met het zonlicht of niet.

Beschrijf een dag op de maan voor je Maankamp astronautenbemanning.

Dat de basis volledig zelfvoorzienend is, betekent dat de missies er maanden of zelfs een jaar kunnen duren zonder dat een herbevoorradingsmissie nodig is om middelen of voedsel te brengen. Omdat de missies zo lang duren, zijn de dagen voor de astronauten minder vol. Een dag zou als volgt verlopen:

7 uur: Begin met de wekroutine. Ga naar de kleedkamer, haal de kleren, ontsmet de badkamers, en controleer vitale basissystemen, lucht, water, druk en rapporteer aan het hoofdkwartier.

8.30 uur: Nadat iedereen klaar is, is er een briefing om vast te stellen welke taken die dag zullen worden uitgevoerd. Deze kunnen variëren van het programmeren van de rovers, het schoonmaken van de basis, een wandeling rond de buitenkant, het nemen van monsters, het bereiden van het voedsel, laboratoriumwerk en het toezicht op de energie- en waterproductie. Een deel van de bemanning heeft de ochtend vrij en kan naar de ontspanningsruimte, de gymzaal of de overdekte "tuin" en vijver.

9 uur: Eerste deel van de ochtendtaken

11:30 uur: Voor het ontbijt zou iedereen zich hergroeperen in de cantine. Tegen die tijd zou het deel van de bemanning dat voor het voedsel en de gewassen had gezorgd, de maaltijd voor iedereen klaar moeten hebben.

12 uur Tweede briefing, de astronauten loggen wat ze in de eerste helft van de ochtend hebben gedaan en hebben nog een briefing voor het tweede deel.

12:30: Tweede deel van de ochtendtaken

14.30 uur: Lunchpauze van 30 minuten, de maaltijden worden weer bereid door de voedselploeg.

 

15.30 uur: Eerste deel van de middagtaken.

 

17u30: Na de dienst van 2 uur roteert de bemanning en zorgt ervoor dat het werk effectief en correct is gedaan.

 

18.30 uur. Alle bemanningsleden gaan nu 30 minuten naar de sportschool, om het effect van microzwaartekracht te minimaliseren en fit te blijven.

 

19.00 uur. De voedselploeg zal het eten bereiden en de rest zal toezien op de luchtproductie of een klein verslag van de dag met aarde indienen.

 

20.00 uur. De leden van de wachtploeg rouleren en de rest van het team beheert het afval van de dag.

20.30 uur. Nu kan de bemanning de fitnessruimte gebruiken, vroeg gaan slapen, lezen, contact opnemen met hun familie of in de lounge blijven tot het licht uit gaat.



← Alle projecten