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: AMAR

Nad Aleji  Praag    Tsjechische Republiek 15, 14 of jonger Eerste plaats - ESA-lidstaten

Externe viewer voor 3d project

Beschrijving van het project

Ons doel is een zelfvoorzienende basis te ontwerpen die in de komende 10 jaar kan worden uitgevoerd. Ons project is gebaseerd op echte metingen en experimentenen op reeds beproefde bestaande technieken.

  • In de eerste fase, voedsel zal van de Aarde moeten worden vervoerd en de basis zal nog niet zelfvoorzienend zijn. Bovendien zal de infrastructuur op de maan worden opgebouwd (versterking van kritieke gebieden, zoeken naar lokale hulpbronnen ...).
  • In de tweede faseHet zal zijn eigen voedsel en water produceren en deze grondstoffen zelfs kunnen leveren aan andere stations (Gateway) en het onderzoek zal volledig van start gaan.

De basis kan permanent plaats bieden aan een bemanning van vier personen, wat na een half jaar zal veranderen.

Ons 3D-model bevat de eerste twee modules van de basis: de zelfvoorzienende woon- en laboratoriummodule (HLM) en de vrachtmodule (CM). HLM is nog niet erg comfortabel voor de bemanning, omdat het alleen technologieën moet testen (plantenteelt, brandstofproductie met behulp van ISRU, opleiding van de bemanning ...), die zullen worden gebruikt voor de toekomstige bouw van een broeikasmodule (GM) en een grote bewoningsmodule (LHM), die aansluit op de basis. Op de CM wordt een drukvoertuig (PR) aangesloten. Nadat de GM is aangesloten en we de brandstof op de maan kunnen produceren, zal het mogelijk zijn het Gateway-station van voedsel en water te voorzien.

Waar wilt u uw Maankamp bouwen?

Wij zijn van plan onze basis te bouwen op de zuidpool van de maan, meer bepaald aan de rand van de Shackleton-krater. Deze plek is gunstig vanwege de bijna permanente verlichting en de nabijgelegen watervoorraden. Het Artemis-programma is ook op weg naar de zuidpool van de maan, en het Gateway Station draait rondjes om hier te landen, dus de plek zal ook goed worden onderzocht en er kunnen voorbereidingen worden getroffen voor de komst van onze basis. In het midden van de krater heerst volledige duisternis en een lage temperatuur, wat unieke ongestoorde astronomische waarnemingen mogelijk zal maken.

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

Voor de bouw van onze basis zijn wij van plan lokale middelen te gebruiken, die wij zullen verwerken met behulp van flexibele bouwmethoden, zoals 3D-printing.
CM komt als eerste aan. Hij zal worden afgeleverd met Ariane 6. Na het verbinden met transfer element (TE) manoeuvres, zal hij bij de NRHO komen, waar hij zal verbinden met de Gateway. Hij zal al twee herbruikbare landingselementen (RLE's) hebben die wachten om CanadArm 3 aan elke kant met de NM te verbinden. Deze set landt dan op de maan. De LRE maakt zich klaar voor hergebruik, tankt ze bij en keert terug naar de Gateway.

In de volgende fase zal de bemanning aankomen. CM zal fungeren als een tijdelijk laboratorium waarin de geschiktheid van de huidige technologieën die in HLM zullen worden gebruikt, zal worden geverifieerd.

Als de tests goed uitvallen, staat niets de start van de HLM op Ariane 6 in de weg. Het zal vergelijkbaar zijn met CM.
Vervolgens ontbindt de HLM. Het middelste vouwgedeelte (IP) wordt opgeblazen. De rest van de rekken wordt verplaatst vanuit de CM, die kan worden gevuld met extra lading. Het plafond en de vloer in het EP worden ook gedeeltelijk opgevouwen. Zodra de HLM ontplooit, biedt de 3D-printer bescherming tegen straling en micrometeorieten. Dit systeem zal ervoor zorgen dat wanneer de astronauten aankomen, de basis grotendeels klaar is voor de aankomst van de astronauten.

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

Ter bescherming tegen micrometeorieten zijn we van plan voornamelijk gebruik te maken van ISRU met behulp van de 3D-printmethode. Deze methode zou een Whipple-schild printen. We hebben verschillende methoden geprobeerd (regoliet + bindmiddel van de aarde, regoliet + zwavel, regoliet + zwavel + ijzer). De beste methode waarmee we experimenteerden was zwavelmaan, maar zwavel smelt bij lage temperaturen en sublimeert. 3D printen op de maan heeft meer onderzoek nodig.
Een schild van regolith zou ook beschermen tegen kosmische straling. Er zou 10.000 kg schild per 1 m² zijn. De hoogte zou 1,5 m - 3 m zijn, afhankelijk van de afdrukdichtheid.
Het systeem van radiatoren/zonnepanelen beschermt vooral de ondergrondse delen van de basis tegen extreme maandelijkse temperaturen.

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

We halen water uit maanijs, reinigen en recyclen het en minimaliseren zo de lading die van de aarde komt.
Het water wordt gewonnen door karren op de bodem van de Shacketlon-krater. We voorzien ze van energie met behulp van spiegels aan de rand van de krater. Ze zullen hierheen worden vervoerd door een commerciële maanlander.
Ons robuuste waterrecyclingsysteem zal drie rekken in beslag nemen, waardoor "luxe" zoals een douche mogelijk wordt. Het zal ook grote experimenten met planten mogelijk maken voordat GM wordt toegevoegd.

Het voedsel wordt in de eerste fase per Dragon XL vanaf de Aarde vervoerd. Het maakt verbinding met de Gateway en de lading wordt overgebracht naar de CM. In de tweede fase zullen we voedsel kweken in GM. Het substraat zal waarschijnlijk bestaan uit gereinigde regoliet en compost en astronautenafval. We onderzoeken nog het effect van compost op de atmosfeer.

We zullen zonnepanelen gebruiken om energie te produceren. Tijdens de belichting van de zonnepanelen zal uit het water door elektrolyse brandstof (waterstof en zuurstof) worden geproduceerd. Zodra de panelen in de schaduw staan, wordt in de waterstofcellen elektriciteit opgewekt. Wij overwegen ook het gebruik van thermo-elektrische generatoren, die gebruik zouden maken van de extreme temperatuurverschillen op de maan.

In de eerste fase zullen we zuurstof verkrijgen door extractie uit regolith. Als afvalproduct worden metalen gevormd. We zullen kooldioxide uit de atmosfeer opvangen en opslaan in een grote tank (de bemanning zal ook meer water produceren dan ze verbruikt, dus we zullen ook een watertank hebben).
In de tweede fase nemen we kooldioxide en water op in GM, en de planten zetten deze twee stoffen weer om in voedsel.

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

Onze basis heeft twee hoofdmissies: experimenten uitvoeren en de maan voorbereiden op verdere bewoning. Maar elk project heeft financiële middelen nodig, dus we zouden ruimte ter beschikking stellen om commerciële experimenten uit te voeren, en we kunnen ook regoliet verkopen. We hopen dat we op deze manier ten minste enige financiële onafhankelijkheid voor de basis kunnen bereiken. In de latere stadia van de kolonisatie zouden we op de basis willen produceren uit lokale bronnen, en kleine satellieten lanceren.

Beschrijf een dag op de maan voor je Maankamp astronautenbemanning.

Na het ontwaken om 6.00 uur voert de astronaut de ochtendhygiëne uit en verplaatst dan het monster van het biologische rek (BR) naar de vriezer (FR).

Om 6:30 is er een gezamenlijk ontbijt in de lounge. Elke astronaut heeft zijn eigen tafel waar hij persoonlijke spullen kan hebben. Ze hebben brood meegebracht van de aarde met wat groenten uit een kleine experimentele tuin (SEG). Na het ontbijt vinden de voorbereidingen voor extravehiculaire activiteit (EVA) plaats, en om 7:00 maakt de astronaut, samen met een andere, CM en LE klaar voor de bevoorradingsvlucht naar de Gateway van morgen. Dit omvat kabelverbindingen, inspectie van de motor en voorbereiding van het tanken. Ze zullen ook de experimentele TEG installeren.

Om 12:00 uur luncht het tweede deel van de bemanning, terwijl de andere twee nog een EVA uitvoeren.

Om 13:00 keert onze astronaut terug van EVA en neemt hij, samen met de anderen, lunch en een tot 14:30 verlengde lunchpauze. Omdat hij een fysiek veeleisende EVA uitvoerde, traint hij slechts een half uur tot 15:00 uur. Daarna volgt een inspectie van de systemen van het station, waarbij de bedrading van het station, de toestand van de filters, de dichtheid van de verbindingen en de controle op stof worden gecontroleerd. Dit is erg belangrijk en onze basis omvat een aantal maatregelen om ervoor te zorgen dat er geen stof binnenkomt en dat alle verbindingen goed afdichten. Tijdens de inspectie ontdekt hij dat een van de filters al te verstopt is, dus tilt hij een vloerplaat op om de reserve te verwijderen. Om 16:00 uur is hij klaar en kan hij commerciële experimenten doen. De eerste onderzoekt het effect van de zesde zwaartekracht op de vermenging van metalen in legeringen. De astronaut lanceert en controleert het. Dan kan hij meer experimenten doen.

Om 17:00 begint hij met een zwaardere analyse van monsters in een handschoenenkastje (GBR). Dat zal hem tot 19:00 uur kosten. Dan komt de hele bemanning bijeen voor het diner, gevolgd door het lezen van de instructies voor morgen.

Van 19:00 tot 21:00 uur heeft de astronaut tijd voor avondhygiëne en heeft hij vrije tijd.

Hij doet de vloer open en gaat om 21:00 naar zijn bed.



← Alle projecten