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: Nieuw Tech Team 7570
Technikum Nieuwe Technologie Zamość Polen 17, 16, 18, 19
Externe viewer voor 3d project
Beschrijving van het project
Onze basis werd opgericht als een zijproject van verschillende leden van het New Tech Team 7570 van Zamość: Przemysław, Andrzej, Jakub, Wictoria en Bartłomiej. Wij hebben het werk gedurende meer dan 4 maanden onafhankelijk uitgevoerd, op basis van openbaar beschikbare wetenschappelijke studies en gegevens. Onze basis is ontworpen als een grote onderzoeksfaciliteit die gedurende de hele maancyclus bewoonbaar is. Ons project wordt gekenmerkt door redundantie, veiligheid en een sterke nadruk op astronautencomfort en productiviteit. Ons hoofddoel was een vriendelijke leef- en werkomgeving te creëren, en daarom hebben we de kamers in 3 types ingedeeld:
Het is de bedoeling dat de hele installatie wordt bediend door één geïntegreerd computersysteem dat zorgt voor de parameters van de stations, de automatische functies en de veiligheid. De interfaces voor de bediening van dit systeem bevinden zich naast elke deur in de hele faciliteit. Om te voorkomen dat bij uitval van een van de modules de weg naar de volgende wordt afgesneden, hebben wij gekozen voor de bovengenoemde redundantie. De meeste basismodules zijn op ten minste twee manieren toegankelijk. De basis heeft ook twee hoofduitgangen en een extra nooduitgang. Het project toont de definitieve bouw van de basis. Dvanwege de bedekking van de faciliteit met regoliet na voltooiing van de bouw, zal het niet mogelijk zijn om gemakkelijk uitbreiden. |
|||
Waar wilt u uw Maankamp bouwen?
We zijn van plan om bouw onze basis in een van de micro-kraters op de zuidwest rand van Shackleton Krater. Kratet Shackleton is bekend voor de feit dat voor meer dan 80% van elke orbitaal cyclus van de maan, het is blootgesteld naar zonlicht. Temperatuur amplitudes zijn veel kleiner daaren het milieu is a kleine meer mensvriendelijk in deze respect. In toevoegingde praktisch constant blootstelling van zijn hellingen naar zonne straling maakt het a zeer gunstig locatie voor het aandrijven van de station via fotovoltaïsch panelen. Door contrastde diepte van de krater is volledig verborgen van zonne straling, dus daar is waarschijnlijk ijs in voldoende hoeveelheden om de basisbehoefte te dekkens. Hoe ben je van plan je Maankamp te bouwen? Beschrijf de technieken en materialen die je zou gebruiken.
Bij het werken aan onze basis hebben we ons laten inspireren door het schema van de bouw van het ISS. We baseerden de basisstructuur op twee belangrijke modules: de connector en de passende taak module. Elk daarvan kan worden opgebouwd uit afzonderlijke, kleinere elementen, wat het tijdrovende en dure transport van modules naar de oppervlakken van de zilveren bol zal vergemakkelijken. Wij hebben de bouw van de basis in 4 fasen verdeeld:
De omgeving op de maan is erg gevaarlijk voor de astronauten. Leg uit hoe jullie Maankamp hen zal beschermen.
De belangrijkste bedreigingen voor astronauten die zich op de maan vestigen zijn: Temperatuur amplitude, micrometeoren en kosmische straling. Alle drie gevaren kunnen tot op zekere hoogte worden vermeden door de basis te bedekken met een dikke laag regoliet van enkele meters. Deze laag zal fungeren als thermische isolatie van de omstandigheden aan het oppervlak. Daarbij komen nog de verwarmingssystemen in de basis, die zullen worden geactiveerd voor de tijd dat het resort eent het onverlichte deel van de maan, moet dit gunstige omstandigheden voor werk en leven voor astronauten mogelijk maken. De regolietlaag moet de astronauten ook beschermen tegen straling door te werken als een dikke laag beton. Om het binnendringen van straling in de basis en het verlies van warmte-energie te beperken, zullen de wanden van de basismodules bestaan uit verschillende lagen roestvrij staal, gehard aluminium, kevlarpolymeren en materialen, gebruikt voor thermische isolatie en stralingsbescherming. Leg uit hoe je Maankamp de astronauten zal voorzien van:
|
|||
Water
|
Voedsel
|
Elektriciteit
|
Air
|
De maanrovers en andere autonome voertuigen zullen water en maanregoliet aan de basis leveren. De ijskristallen die uit de regoliet worden gehaald, moeten verschillende malen worden gefilterd voordat ze kunnen worden verbruikt. Daarom hebben we besloten ze te gebruiken als koelmiddel voor de reactor, die een van de energiebronnen van de basis is. IJs, dat warmte van de reactor opneemt, zal veranderen in waterstoom om de turbine aan te drijven. Dan zal het hete water verder geleid worden naar een apart circuit. In dit circuit, dat door de hele basis loopt, zal het warmte-energie geven aan de binnenkant van de basis, en zo geschikte omstandigheden scheppen voor de bewoners van de basis. Het verwarmingssysteem zal op verschillende plaatsen ook koolstoffilters bevatten, die bovendien het water zuiveren. Aan het einde van het circuit bevindt zich echter de laatste fase die verantwoordelijk is voor het mineraliseren van het water, zodat het geschikt is voor consumptie. |
Planten als rucola, tomaten, waterkers, radijs, quinoa, bieslook, erwten, sojabonen en prei kunnen in maanaarde worden geteeld. Rucola, waterkers en radijs produceren er ook zaden op. De geleidelijke bemesting van de bodem met behulp van natuurlijke meststoffen, geproduceerd door de bewoners van het station, kan het op lange termijn mogelijk maken andere planten te kweken en eventueel zaden te verkrijgen. Om de kweek tegen straling te beschermen, zal deze in twee modules worden ondergebracht, net als de rest van de basis onder een dikke laag regoliet. De planten zullen dus onder kunstlicht worden gekweekt. De boerderij zal worden bewaterd door een systeem van sproeiers die aan het plafond van de module hangen. Samen met de astronauten zal bovendien de bevruchte kuit naar de stations worden gestuurd, waaruit zij ter plaatse vis moeten kunnen kweken. Een van de modules zal over een aquarium beschikken dat voor dit doel bestemd is. |
Om de veiligheid van de basis te verhogen, hebben wij besloten twee onafhankelijke energiesystemen te gebruiken. De eerste en belangrijkste energiebron zijn natuurlijk de fotovoltaïsche panelen, die in deze omstandigheden zeer doeltreffend zijn. Maar om redundantie te bieden, en de veiligheid te waarborgen, hebben wij besloten een noodstroombron in de basis te plaatsen in de vorm van een kernreactor (met beperkt vermogen om het risico van straling van de basis en een catastrofe te minimaliseren). In geval van schade aan de installatie van fotovoltaïsche panelen, zal het mogelijk zijn het vermogen van de generator tijdelijk te verhogen, zodat zij tijdelijk de tekorten in de stroomvoorziening voor de elementen die van strategisch belang zijn voor de werking van de basis aanvullen. Dit zal de bewoners van de basis de tijd geven om de beschadigde installatie te herstellen, zonder vrees voor stroomverlies en dus voor het stopzetten van de levensondersteunende installaties van de basis. |
Tanks met zuurstof en andere elementen waaruit de voor menselijke ademhaling geschikte lucht bestaat, zullen oorspronkelijk vanaf de aarde aan de basis moeten worden geleverd. Aangezien een mens tijdens het ademen alleen zuurstof verbruikt, en de rest van de elementen aan de atmosfeer wordt teruggegeven, zal alleen zuurstof moeten worden aangevuld. Een deel van de benodigde zuurstof zal worden aangevuld door planten, maar een klein aantal op het station gekweekte planten zal niet in staat zijn de voorraad van dit element voortdurend aan te vullen. Daarom zal een deel van het voor de basis geproduceerde drinkwater aan elektrolyse worden onderworpen. In het regoliet worden ook grote hoeveelheden zuurstof aangetroffen; met de juiste apparatuur zou het mogelijk zijn voldoende hoeveelheden van dit element af te scheiden. |
Leg uit wat het hoofddoel van je Maankamp zou zijn (bijvoorbeeld: commerciële, wetenschappelijke en/of toeristische doeleinden).
De basis zou vooral een onderzoekscentrum zijn dat de mogelijkheid bestudeert om verschillende grondstoffen uit de maan en de mogelijkheid om ze te gebruiken voor verdere ruimteverkenning en commerciële toepassingen. In het begin van haar bestaan zal de faciliteit speciale nadruk leggen op het verrichten van onderzoek naar de massa-verwerving van de gegeven elementen en chemische verbindingen uit afzettingen en verbindingen die op het maanoppervlak beschikbaar zijn.
Waterstof, zuurstof en methaan zijn de hoofdbestanddelen van CH4/LOX-raketbrandstof. Waterstof kan in sporenhoeveelheden worden verkregen uit de atmosfeer en door elektrolyse uit maanijswater. Zuurstof kan gemakkelijk worden verkregen door elektrolyse en uit maanregoliet. Het zou ook cruciaal zijn om Helium-3 te verkrijgen, dat eigenschappen heeft die in veel industrieën zeer gewenst zijn, en waarvan de voorraden op aarde zeer beperkt zijn. |
|||
Beschrijf een dag op de maan voor je Maankamp astronautenbemanning.
De dagelijkse cyclus zal, samen met de levensondersteunende systemen in het station, worden ondersteund door de boordcomputer van het station, die interfaces zal hebben aan de linkerkant van elke deur in het station. Tet station is ontworpen om 10 personen comfortabele werk- en leefomstandigheden te bieden. De dagelijkse cyclus wordt verdeeld in drie delen van 8 uur. Acht mensen van het station zullen werken volgens de door het systeem bepaalde cyclus, terwijl twee andere basis bewoners werkt terwijl de rest van de bemanning slaapt. Mensen die in een alternatieve dagelijkse cyclus werken, zullen de parameters van het station controleren en een verbinding met de aarde onderhouden. Een dergelijke verdeling zal ervoor zorgen dat de basis nooit zonder menselijk toezicht wordt verlaten, en zo de veiligheid van de bewoners vergroten. Elke week zal er een verandering van mensen die in de alternatieve dagelijkse cyclus werken. De normale dagelijkse astronauten zullen hun dag beginnen met een ochtendtoilet en een maaltijd, die zij gezamenlijk in de vergaderruimte zullen nuttigen. Ze zullen daar een uur de tijd voor hebben vanaf het moment dat het systeem hen wekt. Daarna zullen de 8 uren dienst zal beginnen, met de briefing, d.w.z. de verdeling van de taken en werkzaamheden voor een bepaalde dag. Elk van de werknemers van de basis zal andere taken en elementen van het station voor zijn rekening nemen naar gelang van zijn specialisatie. Na afloop van de 8 uur durende dienst is er een lunch, waarna de basismedewerkers ongeveer 4,5 uur voor zichzelf hebben, waarin zij contact kunnen opnemen met hun gezin, zich kunnen ontspannen, kunnen controleren wat er gebeurt op de aarde via het internet, enz. De volgende 2 uur worden besteed aan training in de sportschool, (die vanwege de lage zwaartekracht verplicht zal zijn voor de bewoners van de basis)evenals het verzorgen van de hygiëne en het eten van de volgende maaltijd. De laatste 8 uur van de dagelijkse cyclus zijn uiteraard gewijd aan de slaap. |