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: Zeshoek

DLR_School_Lab TU Dresden  Dresden    Duitsland 15, 16

Externe viewer voor 3d project

Beschrijving van het project

Het Moon Camp ziet eruit als een kruis. Elk deel van het Maankamp is verbonden met het centrum, dus elke plek is toegankelijk vanaf elke andere plek in het kamp. Op deze manier hoeven de astronauten het Maankamp niet zo vaak te verlaten. Bovendien lopen ze minder om van punt A naar punt B te komen dan wanneer het Maankamp een rechte lijn zou zijn. Het kamp bestaat uit een slaap- en eetgedeelte, een systeem met dubbele deuren die het kamp verbinden met de buitenkant van de maan, een wetenschappelijk gedeelte, een broeikas, een werkplaats, een apparaat om radiogolven te meten en een combinatie van fotovoltaïsche en zonne-energie.

Waar wilt u uw Maankamp bouwen?

Het kamp zou aan de andere kant van de Maan worden gebouwd om radiogolven op te vangen, ongestoord door radiogolven die vanaf de Aarde worden verzonden [1]. Het deel van het kamp waar de bemanning woont, is optimaal gebouwd in een veilige omgeving zoals een krater om beschermd te zijn tegen kometen en andere dingen die uit de ruimte komen [2]. Grote kraters zijn te vinden op de polen van de Maan [2]. Het is nog gunstiger om je op een pool te vestigen, omdat daar relatief veel Maanijs [3] te vinden is, dat eerst onderzocht kan worden en later gebruikt kan worden voor brandstofcellen [4] of waterstofproductie [5].

[1] Deutsches Zentrum für Luft- und Raumfahrt: Erde und Mond. 2020. p. 103. URL: https://www.dlr.de/next/Portaldata/69/Resources/downloads/ErdeMond_05_gesamt150dpi.pdf [geraadpleegd op 20.04.2021].

[2] Nadia Drake: Waarom de zuidpool van de maan de heetste bestemming in de ruimte kan zijn. 2019. URL: https://www.nationalgeographic.com/science/article/why-moons-south-pole-may-be-hottest-space-destination-blue-origins-shackleton-crater [geraadpleegd op 20.04.2021]

[3] NASA: Ice Confirmed at the Moon's Poles. 2018. URL: https://www.nasa.gov/feature/ames/ice-confirmed-at-the-moon-s-poles [geraadpleegd op 20.04.2021]

[4] Martin Rosenberg / Martin Gent / Wiebke Ziegler: Brennstoffzelle. 2021. URL: https://www.planet-wissen.de/technik/energie/brennstoffzelle/index.html [geraadpleegd op 20.04.2021].

[5] Amerikaanse Ministerie van Energie: Waterstofproductie: Elektrolyse 2021. URL: https://www.energy.gov/eere/fuelcells/hydrogen-production-electrolysis [geraadpleegd op 20.04.2021]

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

Het Moon Camp ziet eruit als een kruis. Elk deel van het Maankamp is verbonden met het centrum, dus elke plek is toegankelijk vanaf elke andere plek in het kamp. Op deze manier hoeven de astronauten het Maankamp niet zo vaak te verlaten. Bovendien lopen ze minder om van punt A naar punt B te komen dan wanneer het Maankamp een rechte lijn zou zijn. Het kamp bestaat uit een slaap- en eetgedeelte, een systeem met dubbele deuren die het kamp verbinden met de buitenkant van de maan, een wetenschappelijk gedeelte, een broeikas, een werkplaats, een apparaat om radiogolven te meten en een combinatie van fotovoltaïsche en zonne-energie. Alle hoofdonderdelen zijn opblaasbaar om het transport van de aarde naar de maan te vergemakkelijken door het gewicht te verminderen.

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

Het deel van het kamp waar de bemanning woont, is optimaal gebouwd in een veilige omgeving zoals een krater om beschermd te zijn tegen kometen en andere dingen die uit de ruimte komen [1]. Grote kraters zijn te vinden op de polen van de Maan [1].

[1]Nadia Drake: Waarom de zuidpool van de maan de heetste bestemming in de ruimte kan zijn. 2019. URL: https://www.nationalgeographic.com/science/article/why-moons-south-pole-may-be-hottest-space-destination-blue-origins-shackleton-crater[geraadpleegd op 20.04.2021]

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

Het is nog voordeliger om je op een pool te vestigen, omdat daar relatief veel maanijs[1] is, dat eerst onderzocht kan worden en later gebruikt kan worden voor brandstofcellen[2] of waterstofproductie[3].

[1] NASA: Ice Confirmed at the Moon's Poles. 2018. URL: https://www.nasa.gov/feature/ames/ice-confirmed-at-the-moon-s-poles [geraadpleegd op 20.04.2021]
[2]Martin Rosenberg / Martin Gent / Wiebke Ziegler: Brennstoffzelle. 2021. URL: https://www.planet-wissen.de/technik/energie/brennstoffzelle/index.html [geraadpleegd op 20.04.2021].
[3] Amerikaanse Ministerie van Energie: Waterstofproductie: Elektrolyse 2021. URL: https://www.energy.gov/eere/fuelcells/hydrogen-production-electrolysis [geraadpleegd op 20.04.2021]

De voedselvoorziening voor de astronauten op de maan is een van de grootste uitdagingen. Er moet rekening mee worden gehouden dat het voedsel zowel uitgebalanceerd als toereikend is. Alle noodzakelijke vitaminen, eiwitten, koolhydraten, vetten en mineralen moeten worden verstrekt. Aangezien het fokken van dieren uitgesloten is, moet alles voornamelijk uit fruit en groenten worden gehaald. Er moet echter ook worden opgemerkt dat er op de Maan niet veel water, goede grond of micro-organismen zijn om deze te verbeteren. Daarom kunnen er alleen planten worden gekweekt met zeer lage groeibehoeften. Allereerst hebben we de vitale vitaminen en voedingsstoffen van een mens gecontroleerd. Al deze vitamines en voedingsstoffen worden uit de volgende planten gehaald: komkommer, koolrabi, champignons, kikkererwten en leien (vlas). Op Antarctica is al geëxperimenteerd met het kweken van planten onder extreme omstandigheden die lijken op die op de maan [1]. Komkommer en koolrabi groeiden daar met succes en leveren de vitamines A, B, C, E, K, I, J. Paddenstoelen en kikkererwten leveren de ontbrekende vitamines D, F en G. Ze hebben ook zeer lage groeibehoeften, waardoor het mogelijk is om ze op de Maan te laten groeien. Tot slot zou vlas ook een optie kunnen zijn, omdat het vlaszaden levert, die veel voedingsstoffen bevatten en verwerkt kunnen worden tot olie. In feite is olie belangrijk voor een evenwichtig dieet. Om voldoende vitamine B-12 en vitamine D binnen te krijgen moeten astronauten ook vervangende producten gebruiken. Daarnaast is de inname van proteïnepoeders onvermijdelijk, omdat ze erg belangrijk zijn voor de spieropbouw[2].

De structuur van de broeikas is vergelijkbaar met die van de meeste modules van ons Maanstation en bestaat uit aaneengesloten opgeblazen segmenten met tussenvloeren voor stabilisatie en een betere ruimtelijke verdeling. In de broeikas komen rijen metalen planken waar de planten op groeien. Het principe van "Aeroponics" wordt gebruikt. Het voordeel is dat er geen aarde wordt gebruikt, die toch niet naar de maan kan worden meegenomen. Het principe werkt als volgt: de wortels worden besproeid met water dat voedingsstoffen bevat en de bladeren worden verlicht met LED-lampen. De lucht wordt verrijkt met CO2, ziektekiemen en schimmels worden eruit gefilterd. Een nadeel is het hoge energieverbruik, veroorzaakt door de lampen[1].

[1] Tanja Zech: Gemüse aus dem ewigen Eis deutsche Forscher wollen in der Antarktis Gemüse anbauen. Slecht idee? Geen idee! Dat is de zin van het project. 2018. URL:https://www.deutschland.de/de/topic/umwelt/eden-iss-gewaechshaus-in-der-antarktis [geraadpleegd op 20.04.2021]
[2] D. Lenz: Eiweiß hilft bei richtiger Anwendung beim Muskelaufbau 2015. URL: https://www.forschung-und-wissen.de/nachrichten/medizin/eiweiss-hilft-bei-richtiger-anwendung-beim-muskelaufbau-13372184 [geraadpleegd op 20.04.2021]

Een van de belangrijkste zaken op de Maan is energie. Omdat er op de Maan geen wind, vloeibaar water of brandstoffen zoals kolen etc. bestaan, is de zon de enige duurzame energiebron. Daarom worden in onze ontwerpschets zonnecellen naast het kamp geplaatst om elektriciteit te produceren. Omdat de stroomopwekking door de zonnecellen sterk varieert gedurende de dag, wordt een accu aangesloten op het elektriciteitsnet om het stroomoverschot op de maansdag te verminderen en de energie op te slaan. Om de energie voor langere tijd op te slaan, wordt een omkeerbare brandstofcel aangesloten op het elektriciteitsnet, die het water splitst in zuurstof en waterstof wanneer er een overschot aan energie is of omgekeerd wanneer er bijvoorbeeld 's nachts meer elektriciteit nodig is om elektriciteit op te wekken uit zuurstof en waterstof. We hebben voor de brandstofcel gekozen omdat deze veel energie kan opslaan met weinig water. Om de zonne-energie volledig te benutten, hebben we naast de zonnecellen ook een zonneboilersysteem gebouwd. De zwarte zonnecollectoren worden tussen de zonnecellen geplaatst.

De lucht die de astronauten nodig hebben, wordt geleverd door de aarde en moet af en toe met raketten van de aarde naar de maan worden getransporteerd om de lucht in het kamp te verversen.

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

Dit Maankamp zal voornamelijk voor wetenschappelijke doeleinden worden gebruikt.

Beschrijf een dag op de maan voor je Maankamp astronautenbemanning.

Een dagelijkse routine in dit Maankamp zou er als volgt uit kunnen zien: na het opstaan op een afgesproken tijdstip begint de bemanning de dag met het nuttigen van een ontbijt. Daarna begint het werk, dat bijvoorbeeld bestaat uit het onderzoeken van materialen die op de Maan zijn gevonden, het evalueren van gegevens, het verkennen van de Maan door expedities, het communiceren met de Aarde en nog veel meer. Tussen het werk door eet de bemanning nog een paar keer en doet veel aan sport om in vorm te blijven. Als het werk erop zit, hebben de astronauten een paar uur vrije tijd en na veertien tot zestien uur op te zijn geweest, gaan ze naar bed, ook al is het nog net zo licht als toen ze opstonden, omdat de dagen op de maan vrij lang zijn, vooral op een van de polen [1]. Een gecontroleerde dagelijkse routine is belangrijk voor de bemanningsleden om genoeg slaap te krijgen.

[1]P. Gläser / J. Oberst: Illumination conditions at the lunar poles: Implications for future exploration. 2017. URL: https://www.sciencedirect.com/science/article/abs/pii/S0032063317300478?via%3Dihub [accessed on 20.04.2021]



← Alle projecten