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: Real Base Team

Gymnazium Christiana Dopplera, Gymnazium Jana Keplera, Gymnazium Nad Kavalirkou  Praag    Tsjechische Republiek 17, 16

Externe viewer voor 3d project

Beschrijving van het project

Ten eerste moet dit er niet uitzien als een maanbasis uit een sciencefictionfilm. Ons doel is om met het huidige onderzoek en de huidige technologie een basis te ontwerpen die mogelijk binnen twintig jaar op de maan kan worden gebouwd. Het belangrijkste doel van de Real Base-missie - naast het standaardonderzoek - is het onderzoeken, testen en valideren van de meest recente ontdekkingen. Het belangrijkste onderwerp is de ontdekking door SOFIA van water aan de zonzijde, meer bepaald in de Clavius-krater. Men heeft berekend dat er ongeveer een fles water van 12 gram zit opgesloten in één kubieke meter grond.

De basis is zo ontworpen dat vier mensen een half jaar op het maanoppervlak kunnen leven met periodieke bevoorrading vanuit een ruimtestation. Het heeft in totaal zes hubs met toegevoegde energiecentrale en een luchtsluis, individuele hubs zijn effectief verbonden en ontworpen voor gemakkelijke assemblage (meestal door robots), maximaal comfort zonder ongebruikte ruimte, en toch goed beschermd tegen straling. De astronauten zullen worden uitgerust om de op hun locatie beschikbare middelen te gebruiken, maar alleen in experimentele hoeveelheden; het meeste voedsel en gereedschap zal van de aarde worden meegebracht en in de basis worden opgeslagen. Dit project is bedoeld als het begin van een nieuw tijdperk, het Maantijdperk, en als springplank voor verdere en meer zelfstandige kolonisatie.

Waar wilt u uw Maankamp bouwen?

Onze basis ligt aan de oostelijke rand van de Clavius-krater in de ruige zuidelijke hooglanden. Er zijn verschillende redenen voor deze locatie. Ten eerste is er het doel van deze hele missie (het verifiëren van de huidige ontdekkingen van de infraroodtelescoop SOFIA) en het proberen te winnen van water uit de bodem van de krater. Er zijn ook lavabuizen die zeker het toekomstige hoofdonderwerp van onderzoek zullen zijn en ondergrondse waterijsbassins, die samen met een dag/nacht-verhouding op de rand dit gebied perfect maken.

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

De bouw begint op aarde, waar ingenieurs een opblaasbare module maken van de hele basis met alle zijhubs en de opslaggang. Deze module zal dan tot een minimumformaat worden samengeperst en naar de maan worden vervoerd.

De eerste raket met de mobiele 3D-printer, robots, samengeperste module en enkele andere belangrijke materialen zal landen op de gekozen locatie. De robots zullen de module opblazen en vervolgens beton mengen uit het regoliet en aanvullende stoffen die van de aarde worden aangevoerd. De mobiele 3D-printer zal vervolgens de hele basis bedekken met het betonachtige mengsel in lagen, waardoor een solide frame en toekomstige bescherming voor de basis ontstaat. In de laatste fase zullen de astronauten met behulp van robots het interieur in elkaar zetten. Aan het einde van het proces zal de bemanning alle noodzakelijke levensinstandhoudingssystemen installeren en de luchtsluis toevoegen om de astronaut toegang te geven tot het oppervlak, de robots zullen de buiteninrichtingen zoals zonnepanelen, batterijen of extra tanks inzetten en de 3D-printer zal worden omgevormd tot een AI-robot om ijswaterpoelen te zoeken en te ontginnen.

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

Aangezien de basis niet op natuurlijke wijze zal worden beschermd door het maanoppervlak, zullen de geconstrueerde hubs worden voorzien van een laag regoliet, gemengd tot een substituut dat lijkt op beton, om voldoende bescherming te bieden tegen extreme veranderingen in temperatuur, straling en micrometeoroïden. We zijn ook van plan om een extra 7 centimeter dikke laag water onder de regolietkorst te gebruiken om zoveel mogelijk straling te elimineren - als de experimenten met waterbronnen succesvol zullen zijn. De zonnepanelen zullen worden gemaakt van hoogwaardige materialen om kleinere inslagen te overleven en zullen onafhankelijk van elkaar worden aangesloten om volledige stroomuitval te voorkomen.

De geestelijke gezondheid van de bemanning moet behouden blijven, daarom zal de basis een kunstmatige dag- en nachtcyclus hebben. De astronauten zullen 1 kilogram persoonlijke bezittingen kunnen meenemen (ook is de basis zo ontworpen dat er voldoende privacy is voor alle leden).

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

We zijn van plan de ondergrondse waterijsbassins te ontginnen. Er zal een AI-robot moeten zijn om nieuwe locaties voor de boorputten te vinden en een complex buizensysteem om het water naar de basis te brengen, om te voorkomen dat het bevriest, maar ook om het onmiddellijk na de winning te ontdooien met behulp van zonne-energie. Er zal ook een enorm waterfonds zijn dat van de aarde wordt aangevoerd en in extra tanks wordt opgeslagen, evenals filterapparaten om het afvalwater te hergebruiken en het ook te onttrekken aan elk biologisch afval van de bemanning. De basis zal worden uitgerust met ten minste één pomp en een systeem van buizen in het plafond om water naar elke noodzakelijke plaats te transporteren.

Voedsel voor de bemanningsleden wordt van de aarde aangevoerd en opgeslagen (er zullen ook verschillende experimentele bronnen zijn). Een van de zes hubs is voor dit doel bestemd, met rekken gevuld met een mengsel van maanaarde en organisch afval, waar we radijzen, tomaten, sojabonen en zoete aardappelen zullen kweken om een breed scala aan voedingsstoffen te leveren. In het midden van de hub komt een watertank voor het houden van vissen, meer bepaald Europese zeebaars en Argyrosomus regius alias zalmbaars, die sterke eieren hebben en de omwentelingen van de ruimtereis kunnen overleven. De vissen zouden de astronauten voorzien van essentiële aminozuren, omega-3 meervoudig onverzadigde vetzuren en vitamine B12. Het afval van de vis zou worden gebruikt voor de planten.

De belangrijkste energiebron wordt een systeem van zonnepanelen, dat het grootste deel van de tijd zal werken vanwege de bijna permanente verlichting van het basisgebied; de panelen zullen ook onafhankelijk werken en het overschot opslaan in batterijen in de machines. Wij zijn van plan het door de bemanning geproduceerde methaan te gebruiken om energie op te wekken met water als bijproduct. Er is een lopend onderzoek of de reactor op basis van Helium-3 (die zeer effectief en zonder radioactief afval zou zijn) zou kunnen werken, en wij denken dat als de experimenten succesvol zullen zijn, de basis een kleine reactor zou kunnen bevatten en de grote hoeveelheden Helium-3 op de maan zou kunnen ontginnen.

De nieuwe technologie van de ESA - die vanaf het midden van de jaren twintig zou moeten werken - zou zuurstof kunnen winnen door elektrolyse van het maanstof. Het is niet ruimtelijk veeleisend en het heeft een potentieel voor de productie van raketbrandstof. Mocht dit apparaat falen, dan is er altijd nog de mogelijkheid om zuurstof van watermoleculen te scheiden. Een optimale vochtigheid zal worden verzekerd en gecontroleerd door het waterstoomapparaat. Onze basis zal een luchtdistributiesysteem bevatten dat de juiste druk en het juiste evenwicht van zuurstof- en kooldioxidemoleculen in de atmosfeer zal handhaven, met behulp van apparaten zoals gaswassers of de distributie van door planten gegenereerde zuurstof.

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

Deze missie is volledig gewijd aan wetenschappelijk onderzoek op verschillende gebieden. Zoals gezegd is het hoofddoel van dit project het werken met recente ontdekkingen van de telescoop SOFIA en het voortzetten van het infrarood ruimteonderzoek, maar we verwachten niet dat het onderzoek daar ophoudt. Na onderzoek van de mogelijkheden die deze detectie kan bieden voor de vestiging van een zelfvoorzienende kolonie op de maan, zullen de astronauten het onderzoek voortzetten met voedsel- en waterbronnen, herbruikbare energie, het elimineren van afval of mijnbouw. Het langetermijndoel van deze missie is een begin te maken met de planning van toekomstige kolonisatie van de Maan en andere missies aan te moedigen. De eerste stap in dit plan zal zijn om de lavabuizen te onderzoeken die ook te vinden zijn op de locatie vlakbij onze basis, en waarvoor we opnieuw de aangepaste 3D-printer kunnen gebruiken wanneer de ondergrondse waterijslagers uitgeput zullen zijn.

Beschrijf een dag op de maan voor je Maankamp astronautenbemanning.

Een zeer belangrijk aspect in de dagplanning is de geestelijke gezondheid van de astronaut. De basis heeft een ingebouwd alarmsysteem en apparaten die de bemanning waarschuwen in geval van nood. De kunstmatige dag/nachtcyclus zorgt ervoor dat het niet nodig is de bemanning in twee groepen te verdelen (er zal nog steeds één helft van de bemanning klaarstaan om te ontwaken en elke soort noodsituatie op te lossen). Daarom zal de dag beginnen met een soort ontbijt en de enige activiteit met een strikte timing zal de lunch en het diner zijn. Overdag zijn er veel activiteiten te doen. De basis zal worden uitgerust met hoogtechnologische wetenschappelijke apparatuur om monsters te onderzoeken. De eerste maanden van de missie zullen specifiek gewijd zijn aan de ontdekkingen van SOFIA. Na afloop van het onderzoek mogen de astronauten zich niet vervelen. Elk bemanningslid zal minstens één uur per dag moeten sporten, maar op een tijdstip naar keuze. Er zullen ook verschillende onderzoeken worden gedaan naar de voedselbronnen en de bereiding ervan. De bemanning zal bestaan uit experts in techniek en wetenschap en er zal altijd wel iets te repareren of te verbeteren zijn in de constructie van een basis. De astronauten zullen hun eigen persoonlijke videodagboeken hebben voor het documenteren en becommentariëren van hun onderzoek, hun mentale en fysieke gezondheid of wat dan ook. Aan het eind van de dag zal een van de astronauten altijd een officieel verslag van de dag opnemen en de systeemcontrole afronden. Dan hebben zij hun persoonlijke vrije tijd, waarin zij gebruik kunnen maken van een van de amusementssystemen die de basissoftware of -apparatuur kan bieden. Als de lichten uitgaan, gaan ze naar hun kamers om ten minste 7-9 uur slaap te krijgen, terwijl de ene helft van het team klaar staat om te ontwaken in geval van nood.



← Alle projecten