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: IESS VOOR RUIMTE

I.E.S.S. EUROPESE HOGESCHOOL  Reggio Emilia (RE)    Italië 17

Externe viewer voor 3d project

Beschrijving van het project

Het project *PHILOL-HOUSE* omvat geavanceerde technologieën die astronauten zullen helpen de beste omgeving te creëren om in te leven en wetenschappelijk onderzoek op hoog niveau te verrichten.
Ons team zal betrokken zijn bij de studie van het maanmilieu en bij een diepgaande analyse van de bodemsamenstelling en de lichtinval. Bovendien zal onze missie gericht zijn op onderzoek naar de beschikbaarheid van water, watervoorraden en omgevingstemperaturen. Daarnaast zullen we de ontwikkeling bestuderen van wat een echte maankolonie zal worden, ontworpen om in de toekomst onbeperkt te worden bewoond.
De basis zal zich nabij de Noordpool bevinden in een lavabuis in de Philolauskrater. Dankzij deze strategische positie kunnen de astronauten profiteren van het zonlicht (met zonnepanelen en brandstofcellen) en van de overvloedige watervoorraden. Omdat de basis ondergronds is, zal zij onze astronauten ook kunnen beschermen tegen vele risico's; zo biedt zij een schuilplaats tegen meteorieten en straling.
De nederzetting zal bestaan uit vier hoofdstructuren, elk verdeeld in twee ruimten: een bovenste deel dat overeenkomt met een woongedeelte en een onderste dat gebruikt wordt als opslagruimte.
Het project *PHILOL-HOUSE* is bestudeerd om astronauten voor langere tijd te huisvesten, waarbij een zelfvoorzienende nederzetting wordt gecreëerd die gebruik maakt van lokale hulpbronnen (zoals water, regoliet en zonlicht) en deze recycleert, waardoor het uiteindelijke afval wordt verminderd.

Waar wilt u uw Maankamp bouwen?

We besloten ons te vestigen in een maankrater genaamd Philolaus, 550 km van de Noordpool (72°13′12″N 32°52′48″W), waarin zich een lavabuisformatie bevindt (15-30 meter).
De lavabuis zal de astronauten beschermen tegen de drie belangrijkste bedreigingen van de maanomgeving: straling, meteorieten en temperatuurschommelingen. Aangezien wij ondergronds onderdak hebben gevonden, worden meteorieten en straling een secundair probleem. Ondergrondse vestiging vermindert ook drastisch de buitentemperatuur: binnen de lavabuis is de gemiddelde temperatuur ongeveer -4 F (-20 C).
De Philolauskrater is de beste optie vanwege zijn ligging: hij ligt dicht bij de pool, wat betekent dat er een grote hoeveelheid water beschikbaar is en een blootstelling aan het zonlicht die hier veel langer is dan op andere plaatsen op de planeet.

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

Allereerst zullen een rover en een ruimtebuggy, 3D-printers en aluminium stukken door een raket naar de maan worden gestuurd om te beginnen met de bouw van het kamp en de forniture voor de komst van astronauten.
Onze basis bestaat uit vier zelfopblazende structuren die zich aanpassen aan de morfologie van de ondergrondse omgeving; bovendien is elke "kamer" horizontaal verdeeld door een aluminium plaat: in het bovenste deel bevinden zich de bewoonbare ruimtes, terwijl in de onderste ruimte veel gereedschap (waaronder een rover, apparaten voor het recyclen van organisch voedsel en een waterzuiveraar, containers voor voedsel, water, waterstof en zuurstof, medische accessoires, brandstofcellen en elektrolyseapparaten voor zowel water- als O2-regolithextractie) wordt verzameld.
Via een helling kan de rover de binnenkant van de krater betreden, terwijl elke woonruimte een doorgang heeft om het gedeelte onder de bewoonbare kamers te bereiken waar de verschillende werktuigen zich bevinden; bovendien is elke kamer verbonden met de volgende door een doorgang door de muur.
In ons maankamp zijn er vier leefruimtes: de eerste is de kas, waarin planten kunnen profiteren van het licht dat van buiten de krater komt om de hydroponische systemen aan te drijven. Ten tweede is er het astronautenhuis dat bestaat uit een slaapkamer, een badkamer, een keuken en een woonkamer. Ten derde is er het laboratorium voor wetenschappelijk onderzoek en ten slotte een sportzaal; zowel in de sportzaal als in het laboratorium zullen er communicatiecentra met de aarde zijn.

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

Dankzij onze ondergrondse accommodatie zullen de astronauten voortdurend worden beschermd tegen straling, maar ook tegen meteorieten en warmteveranderingen. Als de astronauten de accommodatie verlaten, worden zij beschermd door een ruimtepak dat voldoende bescherming biedt voor de tijd dat zij van de basis weg zijn.
De omgeving op de maan kan echter ook schade toebrengen aan het lichaam van de astronaut, dat dankzij de fitnessapparatuur gezond en voortdurend in de gaten gehouden zal kunnen worden. Als er tenslotte mentale problemen ontstaan, zijn er communicatiemiddelen en psychologische hulp van de controle van het aardsysteem.

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

Gedurende de eerste dagen op de maan zullen de astronauten overleven dankzij enkele watervoorraden die van de aarde zijn meegebracht. Daarna zal water worden betrokken van de maanpool, waar watervoorraden in overvloed aanwezig zijn. De astronauten zullen drones gebruiken die zijn uitgerust met licht- en afstandsdetectoren om de geologie van het oppervlak te monitoren en met radargeoscanners om ondergronds water te zoeken en te begrijpen waar ze moeten graven. Water is voornamelijk ijzig, daarom is het nodig verwarmd gereedschap te gebruiken om het uit de grond te halen. Eenmaal gewonnen zal het water (in de vorm van ijs) dankzij de rover naar onze maanbasis worden vervoerd; hier zal het van verontreinigingen worden gezuiverd met behulp van specifieke zuiveraars.

De astronauten zullen de eerste tijd gevriesdroogd voedsel eten dat zij van de aarde hebben meegebracht. Daarna zullen zij beginnen met het kweken van microgroenten (die in slechts 15 dagen groeien) zoals tomaten, broccoli en savooiekool; deze groenten zullen worden gekweekt in een hydrocultuurkas.
Astronauten zullen enkele andere groenten kunnen kweken, zoals spinazie, waterkers, rucola, radijs, rogge, quinoa, bieslook, erwten en prei, in een binnenkweekmedium dat bestaat uit regolith en organisch afval dat als meststof wordt gebruikt.
Een belangrijk supplement in het dieet zal spirulina-algen zijn, afkomstig van de aarde, met hoge voedingswaarden die het gebrek aan vitamine B en C zullen aanvullen.
Ons team zal aardappelen en zoete aardappelen verbouwen om aan de behoefte aan koolhydraten te voldoen. Ze zullen ook wat gedroogd voedsel eten dat van de aarde komt.
Het eiwit dat door de astronauten wordt geconsumeerd, wordt door een 3D-printer gemaakt van dierlijke eiwitfilamenten die van de aarde komen.

De energie wordt rechtstreeks aangewend via glasvezels (opportuun gefilterd bij de ingang) die de lichtenergie geleiden in de ondergrondse ruimten en wordt tijdens de maandag opgeslagen dankzij zonnepanelen die geïnstalleerd zijn op de Pool in de buurt van onze basis. Tijdens de maannacht wordt de energie geleverd door de brandstofcellen die deze overdag hadden opgeslagen (en die verbonden zijn met de zonnepanelen). Brandstofcellen bieden ook uitkomst bij maansverduisteringen. Deze energie kan voor vele doeleinden worden gebruikt, bijvoorbeeld om LED-lampen van stroom te voorzien. Bovendien zullen waterstof en methaan onze energiebronnen zijn: waterstof halen we uit de elektrolyse van water (waarbij ook zuurstof wordt geproduceerd) terwijl we methaan halen uit de compostering van organisch afval; het anorganisch afval (plastic en metalen) wordt gerecycleerd via een 3D-printer.

Zuurstof wordt op twee manieren verkregen: allereerst kan het uit regoliet worden gewonnen; in dat geval moet het na extractie worden gezuiverd en vervolgens in specifieke containers worden opgeslagen. Hoewel regoliet grote hoeveelheden zuurstof bevat, kan het, om aan belangrijke behoeften te voldoen, ook worden verkregen door elektrolyse van water. Dankzij dit eenvoudige proces produceert het (vooraf gezuiverde) water zuurstof en waterstof.
De zuurstof die wij bij deze processen verkrijgen, kan worden gebruikt voor de overleving van astronauten en wordt dankzij specifieke bevochtigers lucht die in woonruimten kan worden ingeademd.

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

Het hoofddoel van onze verkenning is wetenschappelijk: ten eerste denken wij dat er behoefte is aan verdere analyse van milieuparameters op de maan (zoals bodem, lucht, water en lichtomstandigheden) en aan de ontwikkeling van geavanceerde technieken voor voedselproductie. Ten tweede zou vestiging op de maan het menselijk aanpassingsvermogen testen en verbeteren, wat nuttig zou kunnen zijn voor verdere toekomstige nederzettingen; tenslotte zou het hebben van een basis op de maan uiterst handig zijn als tussenstap naar nog verder weg gelegen locaties, zoals Mars, wat het toekomstige doel is van veel ruimtevaartorganisaties.

Beschrijf een dag op de maan voor je Maankamp astronautenbemanning.

De astronauten worden wakker na de normale 8 uur slaap. Eenmaal wakker ontbijten ze. Daarna brengen ze een uur door in de sportschool voor hun dagelijkse training, die vooraf door deskundigen is gepland om de spiermassa van de astronauten te behouden.
Na de training wordt het beheer van de kas toevertrouwd aan één astronaut, terwijl het overige deel van de bemanning onderzoek doet in het laboratorium: het team bestudeert de zwaartekracht en de effecten daarvan, zoals massaverlies, maar ook straling, hoe daarmee goed om te gaan en hoe er eventueel voordeel uit te halen valt.
Na het ochtendwerk hebben de astronauten hun lunch.
In de namiddag kunnen de astronauten eventuele technische problemen oplossen of naar buiten gaan voor extra basisactiviteiten en de omgeving verkennen op hun ruimtebuggy om gegevens te verzamelen: bodemmonsters nemen, temperatuur en lichtsterkte registreren, technologie testen die op Mars zou kunnen worden gebruikt, de samenstelling van meteorieten analyseren en tenslotte het heelal bekijken zonder enige interferentie of atmosfeer. Als de astronauten besluiten langere afstanden af te leggen, kunnen zij de rover gebruiken die eerder is uitgerust met laboratoriumgereedschap of een grote telescoop, waarbij zij eraan moeten denken luchtvoorraden mee te nemen.
Aan het einde van de dag slaat de bemanning de verzamelde gegevens op, waarna een transmissie met de aarde wordt opgezet om de nieuwe ontdekkingen van de dag aan het hoofdkwartier te melden en toe te lichten. Het kan een gelegenheid zijn om met familieleden te praten.
Na nog een training gaan de astronauten eten en slapen.



← Alle projecten