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: Maankolonisten

Tudor Vianu Nationale Hoge School voor Informatica  Boekarest    Roemenië 15

Externe viewer voor 3d project

Beschrijving van het project

Ons maankamp is ontworpen om de eerste nederzetting ooit voor mensen te zijn, de poort naar toekomstige maanverkenning. Ons basisontwerp is gekozen voor wetenschappelijke doeleinden, en laat niet veel ruimte over voor iets anders.... Doorheen de geschiedenis gebeurde de kolonisatie in drie grote fasen. Gelukkig is de eerste fase al afgerond, omdat de mens al op de Satelliet is geweest. Onze basis maakt deel uit van de tweede fase, waarin de mensen een buitenpost opzetten die nog steeds sterk afhankelijk is van de Aarde. Tijdens deze fase moet onderzoek en infrastructuur worden gebouwd om het hemellichaam voor te bereiden op de laatste fase waarin de kolonie, nu volledig onafhankelijk, autonoom wordt van de Aarde. We zagen al deze fasen tijdens het kolonialisme op Aarde, toen de hele Nieuwe Wereld door de Europese machten werd opgebouwd op een vergelijkbare manier als de Maan zal worden opgebouwd.

Kortom, onze basis is de eerste stap van de tweede fase van de maankolonisatie, en daarmee het begin van een nieuw tijdperk van ruimteverkenning en menselijke ontwikkeling.

Waar wilt u uw Maankamp bouwen?

Wat betreft de locatie van onze basis dachten we meteen aan een plek met ijswater in de buurt. Tijdens ons wetenschappelijk onderzoek kwamen we tot de conclusie dat onze basis vlak naast een krater van de polen moest komen. Onze beste kandidaat is Clavius, een van de grootste kraters die vanaf de aarde zichtbaar zijn op het zuidelijk halfrond van de maan. Nu er op zijn oppervlak ijswater is ontdekt, is er misschien een kans dat er water over het maanoppervlak verspreid is, en niet beperkt tot koude, beschaduwde plaatsen. Door naast Clavius te staan, kan onze bemanning deze hypothese testen.

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

De maan is de enige satelliet van de aarde. Ons project benut al haar bronnen en houdt de kosten laag en de leefomstandigheden goed voor de astronauten.

Allereerst hebben wij, om de kosten te drukken, onze basis modulair gemaakt, zodat hij snel kan worden opgebouwd en gemakkelijk kan worden vervangen. Onze koepels zijn gebaseerd op vijfhoeken en bestaan uit driehoeken die op aarde kunnen worden geprefabriceerd. De gangen die van de ene naar de andere kamer leiden, zijn gemaakt van lange metalen platen die ook van de aarde kunnen worden gehaald.

Ten tweede zal onze basis na de bouw worden bedekt met een regolietlaag die de hele basis zal beschermen tegen straling en kleine meteorieten. De tunnels die naar buiten leiden zullen een anti-stralingslaag bevatten.

Rekening houdend met de kwaliteit-prijsverhouding, zal ons ontwerp waar mogelijk dezelfde meubels gebruiken.

Bovendien bevat het ontwerp een fundering van één meter om de structuur te stabiliseren en de basis te beschermen tegen mogelijke aardbevingen als gevolg van het neerstorten van meteorieten.

De bouw zal uitsluitend door robots worden uitgevoerd, aangezien menselijke arbeid veel duurder en veel minder efficiënt is, zodat in de eerste fasen van de bouw de mensen niet eens ter plaatse zullen zijn.

Kortom, onze basis zal kostenefficiënt en gemakkelijk te bouwen zijn, met behoud van zijn hoge kwaliteit en korte bouwtijd.

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

In het beginstadium van de bouw zullen er nog geen mensen op de maan zijn, zodat het risico van verwondingen tijdens de bouw volledig is uitgesloten. Omdat de basis bedekt is met een laag regoliet, zal straling geen probleem zijn in het binnenste van de basis. De gangen die uit de basis leiden hebben een stralingsbeschermende laag, waardoor ze ook stralingsbestendig zijn... De regolietlaag zal niet alleen stralingsbescherming bieden, maar zal de astronauten ook beschermen tegen kleine meteorieten die op het maanoppervlak neerstorten. Ons ontwerp bevat ook een rover voor het personeel die de bemanning zal beschermen en de reizen tijdens diverse wetenschappelijke missies zal verkorten. 

Kortom, om alle bovengenoemde redenen is onze basis ontworpen om de bemanning te beschermen tegen alle gevaren op de maan.

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

Watervoorziening voor onze basis zal geen gemakkelijke taak zijn, we zullen een rover met mijnbouwapparatuur sturen om het ijs in de kraters bij de satellietpolen te verwijderen. We zullen een heet en krachtig werktuig gebruiken om in het maanoppervlak te graven. Vervolgens wordt het ijs naar de basis gebracht, waar het met behulp van zonne-energie wordt gesmolten. Het verzamelde water zal worden gefilterd van andere deeltjes, waardoor het drinkbaar wordt. Bovendien zijn er op de basis veel bronnen van recycleerbaar water, zoals urine en hygiënisch water. Om het water te reinigen, zullen we eerst een algensoort gebruiken. Deze methode, in combinatie met 'Forward Osmosis Concentration', een techniek bedacht door NASA, zal ervoor zorgen dat het water weer drinkbaar wordt. Deze methode bestaat uit het gebruik van een semi-permeabel membraan dat het zoute water en de grote organische moleculen van het drinkwater scheidt.

Om in het beginstadium van de bouw aan de nodige voedselvoorraden te komen, zal onze basis bijna alles van de aarde importeren. De basis bevat een voedselkoepel waarin planten zullen worden gekweekt in schapachtige omstandigheden, precies zoals in verticale boerderijen die op aarde populair beginnen te worden vanwege energiebesparing en kostenefficiëntie. Kleine planten zullen worden geoogst, waarbij alleen de benodigde golflengten voor hun groei worden gebruikt. Bovendien vergemakkelijkt deze manier van voedsel verbouwen waterbesparing en brengt het versheid in het dieet van onze astronauten. De koepel zal ook een algenbassin bevatten dat onze basis van voedsel en zuurstof zal voorzien, terwijl er geen nuttige voedingsstoffen worden verspild. Niet al het voedsel zal echter afkomstig zijn uit onze voedselgroeikamer; er zal verpakt voedsel worden ingevoerd dat vergelijkbaar is met het voedsel dat in het ISS wordt gebruikt, zodat de nodige vitaminen en mineralen kunnen worden geleverd.

Om de benodigde hoeveelheid energie voor de basis en de verschillende uitbreidingen te verkrijgen, dachten wij dat de gemakkelijkste en goedkoopste manier is om zonne-energie te gebruiken in combinatie met batterijen, waardoor de basis tijdens de maannacht kan functioneren. Aangezien zonne-energie onze enige manier van energievoorziening is, dachten wij dat ongeveer 250 zonnepanelen, waarvan 50 als back-up, voldoende zouden zijn om de basis dag en nacht van energie te voorzien. 100 panelen zullen genoeg zijn om overdag de benodigde energie te leveren, terwijl de andere 100 de batterijen zullen vullen als voorbereiding op de komende nacht. Concluderend denken wij dat dit een goedkope manier is om ons kamp de klok rond draaiende te houden.

We zullen zorgen voor lucht in een plan dat uit twee fasen bestaat. De eerste fase omvat de eerste dagen van onze basis. Gedurende deze periode wordt de lucht geleverd door de aarde. Daarnaast zal ook gecomprimeerd H2 worden verscheept voor toekomstige processen. De tweede fase maakt gebruik van de 41 tot 45 procent O2 waaruit de maanregoliet bestaat. Door de oxiden in het regoliet te combineren met het van de aarde aangevoerde H2, terwijl dit alles wordt verhit tot ongeveer 950°C, zullen wij een chemische reactie aangaan waardoor water en andere metaallegeringen zullen ontstaan die in de bouw kunnen worden gebruikt. Bovendien zal het water worden geëlektrolyseerd om O2 en H2 te verkrijgen, die uiteindelijk zullen worden gerecycleerd om in de toekomst benodigde O2 te produceren. Wat de N2 betreft, blijkt uit het huidige onderzoek dat de samenstelling van de maanbodem gering is, waardoor onze basis uiteindelijk beperkt is tot de invoer ervan van de aarde.

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

Ons ontwerp is uitsluitend bedoeld voor wetenschappelijke doeleinden. De basis kan slechts een bemanning van 4 mensen aan. Dit gebouw zal alleen wetenschappers herbergen die de infrastructuur voor toekomstige grotere bases zullen opzetten en de samenstelling van maanrotsen zullen bestuderen. Met de metaallegeringen van de O2-productie kan onze basis zijn eigen materialen maken. Als zones met een overvloed aan op aarde schaarse mineralen worden ontdekt, is het misschien goedkoper om die op de maan te winnen met onze rovers, wat uiteindelijk zal leiden tot meer financiering en belangstelling voor ruimteonderzoek. Omdat onze basis gemakkelijk kan worden uitgebreid, kan zij ook het begin worden van een complexe structuur die niet alleen voor wetenschappelijke doeleinden menselijk leven in stand kan houden. Toerisme is hiervoor een zeer goede kandidaat vanwege de enorme hoeveelheid geld die op deze manier kan worden verkregen.

Beschrijf een dag op de maan voor je Maankamp astronautenbemanning.

Tijdens hun verblijf op onze basis zal de bemanning een zeer intensief schema moeten volgen om de basis draaiende te houden. 

Voordat zij aan hun taken beginnen, hebben zij eerst tijd voor hun ochtendroutine (tanden poetsen, douchen, vitamine- en mineralensupplementen innemen, enz.) Vóór het ontbijt zullen zij een training volgen in de fitnessruimte om de botschade als gevolg van een lagere zwaartekracht tot een minimum te beperken. Het ontbijt wordt geserveerd in de keukenkoepel, met vers voedsel en astronautenvoedsel uit de opslag.  

Ten tweede zullen er twee belangrijke werkperiodes zijn, één voor de lunch en één tussen de lunch en het avondeten. Tijdens deze periodes zal onze bemanning vanuit de basis mijnbouw, onderzoek en verre missies uitvoeren. Onderzoek naar de samenstelling van het gesteente zal worden uitgevoerd met de microscopen van de onderzoeksmodule. Verre missies zullen worden uitgevoerd met de personeelsrovers die meerdere zuurstofvulbuizen zullen hebben. Mijnbouw met onze mijnbouwrovers zal worden uitgevoerd vanaf de basis op afstand van de rovercontrole, met behulp van de gespecialiseerde rovers die zijn uitgerust met veel verschillende sensoren. Het is belangrijk dat de mijnbouw en de missies van de rovers in de ochtend worden uitgevoerd, vanwege de complexiteit van de taken die de volledige aandacht en concentratie van de bemanning vereisen. 

De lunch wordt geserveerd in de keukenkoepel, waarna een kleine periode van vrije tijd volgt. De taken beginnen meteen daarna, met het onderhoud van de rover en het oogsten van planten (alleen de planten die daarvoor geschikt zijn). De zonnepanelen en het Water & O2 systeem zullen ook gecontroleerd worden om te zien of er onderdelen verwijderd of vervangen moeten worden. Deze onderhoudscontrole is zeer belangrijk om ervoor te zorgen dat de basis geschikt is voor gebruik. 

Voor het diner is er tijd voor een training in de sportschool, om dezelfde redenen als 's ochtends. Na het diner is er alleen vrije tijd en een periode om met de familie thuis te praten. Onze gemeenschappelijke ruimte zal gezinsspelletjes bevatten voor leuke middagen, boeken om te lezen en te studeren, een schaakbord en een TV met de favoriete TV programma's en films van de astronaut.  

Er zal ook eens per maand een gezondheidscontrole plaatsvinden om de arbeidsgeschiktheid van de bemanning te controleren. 

Kortom, de agenda's van onze bemanning zullen tot de nok toe gevuld zijn met activiteiten en taken, met alle werkzaamheden die nodig zijn om de basis draaiende te houden.



← Alle projecten