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: Lupus

De Tiffin meisjesschool  Londen    Verenigd Koninkrijk 17

Externe viewer voor 3d project

Beschrijving van het project

Onze basis voor het maankamp is bedoeld voor wetenschappelijk onderzoek om ons begrip van de maan te verbreden en een basis te leggen voor toekomstige infrastructurele ontwikkelingen op de maan. Het team bestaat uit 6 personen waaronder 4 wetenschappers die experimenten zullen uitvoeren met hulpbronnen in het laboratorium en 2 ingenieurs die de rovers zullen gebruiken om in de lavabuizen onder de grond bewoonbare ruimtes te creëren voor gebruik bij toekomstige verkenningsmissies op de maan. De basis zal worden gemaakt met behulp van ISRU (in-situ resource utilization) en is verdeeld in verschillende secties met de belangrijkste werkruimte en woonvertrekken gescheiden zodat de astronauten nog steeds een gezonde levensstijl op de maan kunnen handhaven. Het hoofddoel van ons project is een maanbasis te ontwerpen die kan worden gebruikt als een voorhoede voor maanonderzoek en als een baanbrekende locatie voor de verkenning van de ruimte door de mensheid.

Waar wilt u uw Maankamp bouwen?

De basis bevindt zich op de zuidpool op de rand van de Shackleton-krater die zich in het Aitken-bekken bevindt. Wij hebben deze locatie gekozen vanwege het relatief gematigde klimaat zodat het geschikt is voor de astronauten die geen extreme temperatuurschommelingen zullen ondervinden vanwege de maancyclus. Bovendien zijn er lavabuizen die gebruikt kunnen worden als mogelijke schuilplaatsen tijdens meteorenbuien en die de astronauten ook kunnen beschermen tegen blootstelling aan schadelijke straling. De locatie wordt ook 75-80% van de tijd verlicht door zonlicht, wat essentieel is voor de productie van de zonne-energie die nodig is om het maankamp van energie te voorzien. Het zonovergoten gebied is ongeveer 1,25 vierkante kilometer groot, wat voldoende ruimte biedt voor onze basis. Bovendien kan 22% van het in de krater gevonden materiaal bestaan uit ijs dat door de astronauten kan worden gebruikt om essentiële hulpbronnen zoals water te winnen.

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

De hoofdstructuur van onze basis zal worden versterkt met titaniumstaven die vóór de landing door geautomatiseerde vliegtuigen worden aangevoerd. Zodra al het materiaal op zijn plaats is, willen we een opvouwbare 3D-printer gebruiken om structuurblokken te bouwen door de regoliet te sinteren met gerichte straling. Hoewel we verwachten onze hoofdbasis al gebouwd te hebben met behulp van op afstand bediende automatisering, kan het team dan met behulp van de printer de rest van het kamp bouwen en verder uitbreiden.Door regoliet te gebruiken als onze belangrijkste bron van bouwmateriaal, helpt het onze basis zelfvoorzienend te worden. In

Naast het regoliet willen we ook gebruik maken van de mineralen en metalen die in de poolgebieden voorkomen door magneten te bevestigen aan onze watersorteerinstallatie, waardoor we parallel aan het water metalen verzamelen. Dit kan dan worden gesmolten en gebruikt om robuustere structuren te bouwen. Een andere belangrijke ontwerpkeuze was het gebruik van magnetische levitatietechnologie voor onze lavabuis. Dit was om een snelle toegang tot onze noodbunker te garanderen, maar ook voor dagelijks gebruik, aangezien een van onze belangrijkste doelstellingen is om de ondergrondse infrastructuur uit te breiden en nog een basis te ontwikkelen. Daarnaast hebben we whipple-schilden en infraroodsensoren ingebouwd om lekken in onze lucht- en watervoorziening op te sporen, zodat die niet besmet raken. We zijn ook van plan om waar mogelijk kruisende balken te gebruiken in plaats van massieve platforms om de materialen volledig te optimaliseren.

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

Rond ons hoofdkamp hebben we bermen gemaakt van gesinterd regoliet om de basis te beschermen tegen zonnewinden en straling, en we hebben hem in een krater geplaatst voor extra afscherming. Bovendien zijn al onze structuren geaard om de statische lading van de zonnewinden te neutraliseren. We hebben ook een snel toegankelijke bunker gebouwd in een nabijgelegen lavatube als bescherming tegen meteorietenbuien. Deze is toegankelijk via een maglev-lift voor gemakkelijke toegang in geval van nood en werkt sneller dan een mechanisch katrolsysteem. Bovendien worden grote asteroïden voortdurend gevolgd door het ISS en de aarde en wordt de informatie doorgestuurd naar onze persoonlijke satelliet. Die wordt dan rechtstreeks naar ons communicatiecentrum gestuurd. Zowel onze satelliet als onze basis hebben whipple-schilden die bescherming bieden tegen ruimtepuin door de materie af te breken voordat deze de hoofdstructuur bereikt.

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

Voor onze basis was het verkrijgen van water een van de belangrijkste aandachtspunten en het is de bedoeling dat het hele systeem om water op te halen klaar is voordat de astronauten landen, omdat water van vitaal belang is om te overleven. Dit zou hoofdzakelijk worden opgezet door op afstand bestuurde zwervers die onze satelliet gebruiken voor de communicatie. Na bestudering van de verschillende opties besloten we dat ons water de aquafactorem-methode zou gebruiken, waarbij een rover het bovenoppervlak afschraapt en vervolgens de opgevangen deeltjes sorteert met behulp van een sorteereenheid op basis van kunstmatige intelligentie. We besloten niet te boren vanwege de extreem koude temperaturen en de hoge energie-input. De waterdeeltjes worden vervolgens naar de hoofdtank vervoerd met behulp van magnetische levitatievrachttreinen, waardoor een snel netwerk voor het ophalen van water ontstaat dat elektrisch werkt om de koolstofuitstoot te minimaliseren. Al het verbruikte water wordt dan naar onze recyclage-eenheid gestuurd, die qua structuur vergelijkbaar is met zijn aardse tegenhanger.

Het voedsel van de astronauten bestaat uit groenten die worden gekweekt in het aeroponics-laboratorium dat zich in de belangrijkste werkruimte van de basis bevindt. Het gebruik van aeroponics betekent dat planten worden gekweekt in een nevelomgeving die de voor de plantengroei essentiële voedingsstoffen bevat. Wij hebben voor deze methode gekozen omdat er geen medium zoals grond of water nodig is, waardoor de hoeveelheid water die voor de astronauten beschikbaar is, behouden blijft. De planten zullen zorgvuldig worden gekozen zodat ze de juiste hoeveelheid voedingsstoffen bevatten die nodig zijn voor het behoud van de gezondheid van de astronauten. Om ervoor te zorgen dat de astronauten geen gebrek aan essentiële voedingsstoffen hebben, zullen er ook sojaplanten worden gekweekt om vleesvervangers te maken. Wij hebben ervoor gekozen geen dieren als voedselbron te gebruiken, omdat zij extra hulpbronnen zoals energie, lucht en water nodig zouden hebben, die voor de astronauten van vitaal belang kunnen zijn.

Voor de stroomvoorziening zijn wij van plan de zonne-energie te benutten met zonnepanelen met eenassige trackers, waardoor onze panelen draaien en de baan van de zon volgen om zoveel mogelijk energie te verkrijgen. Zonne-energie is hernieuwbaar en meestal in overvloed aanwezig, aangezien de panelen op de "pieken van het eeuwige licht" worden geplaatst, waar ze 75-80% van de tijd in de zon liggen. Daarnaast is er onze mini-energiecentrale waar de waterdampen van de elektrolyse mechanische energie leveren die vervolgens door onze generatoren wordt omgezet in elektrische energie. Tenslotte hebben we een back-up stroomvoorziening met onze satelliet. Dankzij het grotere oppervlak van de zonnepanelen op onze satelliet kan deze in noodgevallen energiestralen in de vorm van microgolven uitzenden, die vervolgens door ons communicatiecentrum worden ontvangen. De extra energie geeft ons team de tijd om te reageren op eventuele noodsituaties.

De produktie van lucht/zuurstof is een belangrijk aspect van ons kamp waar wij besloten hebben dit te vervaardigen door middel van waterelektrolyse. Door deze chemische reactie verkrijgen wij zuivere zuurstof en waterstof (die als brandstof wordt gebruikt). De zuurstof wordt dan opgeslagen in vacuüm verzegelde containers en gedistribueerd naar onze basis. Aangezien het opstarten van dit proces tijd kan kosten, zal het team aanvankelijk gebruik maken van zuurstof die van de aarde wordt geïmporteerd en van leveringen vanuit het ISS, maar wij verwachten dat dit niet al te lang zal duren omdat de infrastructuur vooraf zal worden gebouwd met behulp van geautomatiseerde robotica. Net als het water zal de zuurstof zoveel mogelijk worden gerecycleerd en misschien zelfs gebruik maken van de zuurstof die vrijkomt in onze aeroponics-eenheid (uit fotosynthese). Dit zal gebeuren door afgesloten openingen en kamers in onze hoofdbasis, met behulp van ventilatoren om de luchtstroom te sturen.

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

Een van de hoofddoelen van ons maankamp is onderzoek te doen naar de overlevingsmogelijkheden van organische levensvormen zoals dieren en planten in de atmosfeer van de maan en daarom zal ons team van wetenschappers een bioloog omvatten die het onderzoek op dat gebied zal verrichten. Zowel de automatische als de handbediende rovers zullen door de wetenschappers worden gebruikt om het maanoppervlak te begrijpen door voorheen ontoegankelijke locaties op de maan te verkennen. Het maankamp heeft een infraroodtelescoop die zal worden gebruikt om ons begrip van de hemellichamen in het heelal te verbreden. De ingenieurs zullen werken aan de ontwikkeling van de lavabuizen onder het maanoppervlak om ze bewoonbaar te maken voor gebruik bij toekomstige verkenningen op de maan. De werkzaamheden zullen bestaan uit infrastructurele ontwikkelingen, zodat de basis in de toekomst kan worden gebruikt als brandstofstation.

Beschrijf een dag op de maan voor je Maankamp astronautenbemanning.

Op de basis wordt een slaaprooster opgesteld, zodat te allen tijde ten minste één bemanningslid wakker is. Dit bemanningslid wordt in het communicatiecentrum gestationeerd wanneer de rest van de bemanning slaapt, zodat hij in geval van nood kan worden gewaarschuwd en de rest van de bemanning op de hoogte kan brengen. Wanneer het bemanningslid wakker wordt, wordt hij/zij geacht zich te wassen en te ontbijten, waarna hij/zij geacht wordt zijn/haar taken voor de dag te voltooien. Er wordt een rotatieschema opgesteld zodat twee bemanningsleden de hele dag de infrastructuur en de uitrusting van de basis controleren om na te gaan of alles naar behoren functioneert; zij controleren ook het stroomverbruik van de basis en kunnen zo nodig enkele systemen uitschakelen zodat er genoeg stroom is om kritieke zaken zoals het zuurstofniveau in stand te houden. De rest van de bemanning zal de taken uitvoeren die verband houden met hun rol op het maankamp. De biologen zullen onderzoek doen naar de mogelijkheden van organisch leven op het maanoppervlak, en daarnaast zullen zij ook verantwoordelijk zijn voor het beheer van het aeroponics-lab om ervoor te zorgen dat de planten goed groeien, want die zijn van levensbelang. De andere wetenschappers en ingenieurs zullen om beurten twee bemanningsleden de rovers laten gebruiken voor verder onderzoek naar het maanoppervlak. Dit zal gebeuren door ofwel de handbediende rover te gebruiken voor verkenning ofwel de geautomatiseerde rover te gebruiken op plaatsen die voor de bemanningsleden gevaarlijk kunnen zijn om zelf te betreden. De ingenieurs zullen hun dag besteden aan het ontwerpen en verbeteren van de infrastructuur in de lavabuizen door de integriteit van de structuur te verbeteren en ervoor te zorgen dat deze bewoonbaar is, zodat deze kan worden gebruikt als verblijfplaats bij toekomstige maanverkenningsmissies. De bemanningsleden zullen lunchen en dan de rest van de dag besteden aan het afmaken van onafgemaakte taken van de ochtend. s Avonds krijgen de bemanningsleden de gelegenheid om wat vrije tijd te besteden aan een activiteit van hun keuze. De bemanningsleden nemen deel aan veiligheidsoefeningen die regelmatig plaatsvinden, om ervoor te zorgen dat ze voorbereid zijn in geval van nood.



← Alle projecten