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: Moon Shot

UTC Portsmouth  Portsmouth    Verenigd Koninkrijk 17, 16

Externe viewer voor 3d project

Beschrijving van het project

De bouw van onze maanbasis zal enkele jaren in beslag nemen en zal tijdelijke huisvesting bieden aan astronauten. Het hoofddoel van de basis is te testen hoe de omgeving van een ondergrondse basis de astronauten fysiek en mentaal zal beïnvloeden. De uitgevoerde experimenten zullen vergelijkbaar zijn met het ISS en er zal een vergelijkbaar aantal regelmatig wisselende bemanningsleden zijn. Het maximum aantal mensen zou 8 moeten zijn, maar dit kan worden teruggebracht tot 2 en de basis zou nog steeds moeten functioneren. Zoals eerder vermeld zal de basis gedeeltelijk ondergronds zijn voor de bescherming tegen straling en temperatuur die dat biedt. De basis wordt gebouwd als een verticale, bijna silovormige structuur die wordt neergelaten in een gat dat wordt gegraven voordat hij wordt gebouwd. De reden waarom de installatie een aantal jaren in beslag zal nemen, is dat het boren en boren nodig is om de basis voor te bereiden. Naarmate het gat verder naar beneden wordt gegraven, worden afzonderlijke stukken van de basis geleverd en op hun plaats vastgezet bovenop de boormachine. Dit gebeurt in totaal 7 keer, zodat er 8 vastgemaakte onderdelen in de grond blijven. Dit zal bestaan uit voedselopslag op de bodem, dan een slaapzaal voor de astronauten om te slapen, gevolgd door de medicijnkamer, dan een kweekruimte, dan communicatie, energie, wateropslagtanks en dan de luchtsluisruimte en uitgang van de basis. 

Waar wilt u uw Maankamp bouwen?

De basis zal worden gevestigd rond de zuidpool van de maan, mogelijk rond de Shackleton-krater. Dit vanwege de mogelijkheid van een plek met vrijwel constant licht op één bepaalde plek, zoals geanalyseerd door Ben Bussey en gerapporteerd op de internationale conferentie van de Werkgroep Maanverkenning over onderzoek en gebruik van de maan in Sorrento, Italië, 2006. Dit zou het grootste deel van het jaar vrijwel constante zonne-energie kunnen opleveren en dan zouden andere delen van de basis slapend kunnen worden gelaten, vergelijkbaar met arctische bases. Deze locatie zou ook de verkenning mogelijk maken van arresten in constante duisternis die de mogelijkheid van water bevatten dat kan worden gebruikt voor verdere uitbreidingen, indien aanwezig.

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

De basis gebruikt geprefabriceerde metalen habitats met luchtdichte afdichtingen tussen de compartimenten. Zo kan elk compartiment in zijn eigen missie naar boven worden gestuurd terwijl de basis wordt gebouwd. De bouw vindt plaats terwijl de boormachine langzaam verder onder de grond graaft. Door het omringende vuil zou er een redelijke mate van bescherming tegen achtergrondstraling moeten zijn, en doordat de wateropslag bovenin de basis is geplaatst, is er nog meer bescherming, zodat de luchtsluis het enige deel van de basis is zonder indirecte bescherming tegen straling. De cilindrische vorm zal de constructie van de basis vergemakkelijken, omdat hij dan overeenkomt met de grootte van het gat. Bovendien omdat het cilindrisch is, zal het veel meer structurele integriteit hebben bij het weerstaan van de gronddruk. Intern zal er niet veel verschil zijn om de complexiteit te verminderen, maar alle muren zullen worden geïsoleerd om te voorkomen dat de buitentemperatuur van de maan schommelingen in de maanbasis veroorzaakt. 

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

De maanbasis zal zich moeten beschermen tegen drie belangrijke zaken: de straling, de atmosfeer en de temperaturen. Ter bescherming tegen straling zal er ondergronds worden gebouwd. Wel zal er nog loodisolatie zijn om de astronauten te beschermen. De astronauten zullen regelmatig bloedonderzoeken ondergaan en vanwege de bevoorrading en de korte duur van de missie van ongeveer 6 maanden, vergelijkbaar met het ISS, zouden de astronauten snel moeten worden behandeld. Het volgende gebied van bescherming is tegen de atmosfeer, wat kan worden bereikt door gebruik te maken van goed sluitende onderdelen met toevoeging van pakkingen om te zorgen voor een volledig afgesloten interieur. Vervolgens kan met behulp van life support systemen de atmosfeer in de basis nauwlettend in de gaten worden gehouden. Het laatste gevaar is dat de temperatuur het enige is dat in de weg staat. Het gebruik van dikke isolatie en temperatuurregulerende warmtepompen kan voor extra stabiliteit in de omgeving zorgen.

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

Water zal elke 2 maanden of ongeveer 56 dagen in een raket worden geleverd en in de watertank van de nuttige lading worden gepompt. Deze zal bestaan uit 224 liter per persoon, zodat een maximumcapaciteit van 2000 liter het verwachte maximumgebruik van 1792 liter mogelijk maakt en er nog voldoende water overblijft voor andere doeleinden, zoals het opzetten van een aquaponics-systeem. Aangezien de basis zich nabij de shackelton bevindt, is er bovendien kans op het vinden van bevroren water in de donkere delen van de maan. Dit zal verdere uitbreiding van de basis mogelijk maken om een maanwaterbron te creëren, maar verdere tests zouden nodig zijn en om te beginnen zou levering vanaf de aarde nuttig zijn om ervoor te zorgen dat de basis werkt voordat de meest complexe systemen worden opgezet. Het water zal ook worden gerecycleerd om ervoor te zorgen dat alleen de vereiste hoeveelheid water wordt gebruikt.

Het voedsel zal bestaan uit gedroogde rantsoenen en MRE-maaltijden. De reden hiervoor is dat dit soort voedsel geen extra water nodig heeft en gedurende langere tijd kan worden opgeslagen. Volgens het gewicht en de afmetingen van militaire MRE's zullen 1344 maaltijden nodig zijn voor de periode van 2 maanden tussen twee bevoorradingen. Het nettogewicht zal ongeveer 1000 kg bedragen. Dit betekent dat het voedsel en het water in dezelfde bevoorradingsraket kunnen worden verzonden. Het gebruik van rantsoenen moet alle benodigde calorieën en voedingsstoffen leveren. Er komt ook een kweekruimte in de basis om te testen hoe planten in de ruimte zouden groeien en uiteindelijk zouden kunnen worden gebruikt om de astronauten van vers voedsel te voorzien. Het voedsel zou worden gekweekt in kweekbedden met kweeklampen en reservewater om de planten water te geven. Het gekweekte voedsel zal opnieuw worden gebruikt om te testen hoe voedsel buiten de wereld kan worden gekweekt.

De stroom zal worden geleverd door zonnepanelen en gezien de ligging van de basis is het waarschijnlijk dat er voortdurend zon in de buurt is, zodat er alleen voldoende accuvermogen nodig is om ervoor te zorgen dat de life support online blijft bij eventuele storingen. Er is meer informatie nodig om de beste plaats voor de zonnepanelen te kiezen. Voor het stroomverbruik van de basis moeten nog preciezere berekeningen worden gemaakt, maar de issitch die de inspiratie vormt voor de basis verbruikt ongeveer 80KW en kan tot 95KW trekken.

Het grootste deel van de lucht zal bestaan uit stikstof en de rest uit zuurstof. De lucht zal een mengsel bevatten van 80% stikstof en 20% zuurstof, maar er zal een aanzienlijke hoeveelheid kooldioxide worden geproduceerd door mensen. Dit betekent dat filtratie zal worden gebruikt om koolstof uit de lucht te verwijderen en naar behoefte zuurstof toe te voegen. Het luchtmengsel zal moeten worden ingesteld voordat de astronauten aankomen en vervolgens zal elke maand tot 448 kg zuurstof worden toegediend. Dit levert de gemiddelde inname van 1Kg per dag per persoon op, zoals de NASA aangeeft. Indien opgeslagen bij 50 kan dit slechts 7m3 in beslag nemen in de opslagruimte.

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

Het doel van de maanbasis is het testen van het concept van een ondergrondse maanbasis. De medische tests en de korte tijd ter plaatse zijn bedoeld om zoveel mogelijk gegevens en accurate informatie te verkrijgen. De astronauten zullen elke dag medische tests moeten ondergaan en vervolgens de resultaten verwerken om nauwkeurige informatie over de persoon van dag tot dag te geven. Aanvullende processen zoals aquaponics en kweekbedden en eventueel mijnbouw voor water zouden in deze omgeving kunnen worden gebruikt en getest en ook reële resultaten opleveren zonder het risico dat een spontane storing in een van deze systemen het falen van de basis veroorzaakt.

Beschrijf een dag op de maan voor je Maankamp astronautenbemanning.

De gemiddelde dag duurt 16 uur en bestaat uit één hoofdactiviteit: het uitvoeren van medische tests, het verzorgen van gewassen, het bedienen van communicatieapparatuur of algemeen onderhoud. Aan elke taak worden twee bemanningsleden toegewezen, zodat er altijd ten minste één persoon dienst heeft. De twee astronauten die de medische tests uitvoeren, zullen in de loop van de dag tests uitvoeren op elkaars astronauten, waarbij spiermassa, hartslag, zuurstofgehalte, bloeddruk en bloedonderzoek worden vastgesteld. Deze gegevens worden dan verzameld en doorgestuurd naar het communicatiecentrum om ze terug te sturen naar mission control. De bemanningsleden die met de gewassen werken, moeten ervoor zorgen dat alle groei-omgevingen correct zijn, de apparatuur en het sanitair onderhouden en de groei van de planten in de gaten houden. De communicatiemedewerkers zijn verantwoordelijk voor het doorgeven van de informatie van de basis aan de missiecontrole en zorgen ervoor dat alle communicatie werkt. Tenslotte zal de algemene onderhoudsploeg verantwoordelijk zijn voor het onderhoud van de apparatuur aan boord en het toezicht op het gebruik van voedsel, water, energie en lucht.



← Alle projecten