maan_kamp

Moon Camp Pioneers Galerij 2021-2022

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: Lunastro 11

Albert-Einstein-Gymnasium  Berlijn    Duitsland 16   6 / 2


Externe viewer voor 3d project

Beschrijving van het project

Op de maan bij de noordpool zullen we leven in een glazen koepel in een maankrater bij de noordpool. De diameter van de krater moet ongeveer 50 meter zijn. In die koepel bouwen we een platform voor plantages en een aquaponics-systeem met een aquarium dat tot in de leefruimte reikt en een harmonische atmosfeer veroorzaakt. De hele binnenruimte zal worden gevuld met ademende lucht. Vanuit onze koepel komt er een tunnel naar onze vloeibare spiegeltelescoop voor wetenschappelijke verkenningen van het heelal en een andere tunnel naar onze economische ruimte, waar we helium-3 naar de aarde zullen exporteren. Op de grond van de maankrater komt onze woonruimte voor maximaal 8 personen. Daar zullen we slaapkamers hebben met scheidingswanden die ons de kans geven te beslissen of we in afzondering willen slapen of met kamergenoten in de buurt, plus grote badkamers om voor onze hygiëne te zorgen.

 

 

2.1 Waar wilt u uw Maankamp bouwen?

We gaan ons maankamp bouwen bij de noordpool, het voordeel daar is dat de zon er bijna permanent schijnt en we dus gemakkelijk zonnestelsels als energiebron kunnen gebruiken. We hebben ontdekt dat er ook veel kraters zijn en dat er op sommige plaatsen zelfs waterijs te vinden is. Dat zouden we kunnen ontmantelen en gebruiken. En omdat de kraters van zichzelf al een zekere bescherming bieden, hebben we besloten onze basis gedeeltelijk in een krater te bouwen. Deze zou een diameter moeten hebben van ongeveer 50 meter en een diepte van 20-30 meter. Dergelijke kraters zijn niet ongewoon op de maan door alle meteorietinslagen. Nadelen van de noordpool zijn ook het feit dat de zon er altijd schijnt, zodat het er, behalve in de kraters, extreem warm is en dat dit een slechte invloed heeft op het dag-nachtritme van de astronauten.

2.2 Hoe ben je van plan je Maankamp te bouwen? Beschrijf de technieken, materialen en je ontwerpkeuzes.

We zijn van plan onze basis grotendeels van beton te bouwen, omdat alle ingrediënten voor beton op de maan te vinden zijn, en ook de metalen die nodig zijn voor cement zijn allemaal bestanddelen van de maanbodem. Maar omdat bouwen met de hand te inspannend zou zijn, brengen we via onze multifunctionele raket onderdelen van een gigantische beton-3D-printer naar ons station.

Ons observatiestation speelt een belangrijke rol in de zin van wetenschappelijk onderzoek vanwege de niet bestaande atmosfeer op de maan die een voordeel biedt in tegenstelling tot de aarde. Het stelt ons in staat nog nauwkeuriger waarnemingen te doen zonder lichtvervuiling en is daarom de ideale werkplek voor nieuw wetenschappelijk onderzoek. Bovendien hebben we gekozen voor een vloeistofspiegeltelescoop omdat die gemakkelijker te vervoeren is dan gewone telescopen en ook goedkoper is. Een vloeibare spiegeltelescoop gebruikt kwikzilver om het licht te weerkaatsen. Drijfzilver wordt in rotatie gezet en krijgt de vorm van een paraboloïde. Onze telescoop bevat dus drie spiegels: de kwikspiegel als hoofdspiegel en twee kleinere spiegels die het licht reflecteren naar de detector die het licht doorlaat.
de informatie per draadloze verbinding met de computer. We moeten er echter rekening mee houden dat gewoon kwikzilver onmiddellijk zou verdampen door de temperatuurschommelingen op de maan. Daarom gebruiken wij in plaats van kwikzilver een ionische vloeistof genaamd "Ecoeng 212". Dit blijft vloeibaar, zelfs bij koudere temperaturen, en verdampt niet bij kamertemperatuur.

2.3 De omgeving op de maan is erg gevaarlijk voor de astronauten. Leg uit hoe jouw Maankamp hen zal beschermen. (maximaal 150 woorden)

We hebben ook bescherming nodig voor het geval meteorieten de basis raken. Daarvoor hebben we op de bovenste ring boven het maanoppervlak steunen voor stabilisatie gebouwd. Extra bescherming wordt geboden door de koepel, die gemaakt is van aluminiumoxynitride, dat drie keer sterker is dan staal. Het aluminiumoxynitride kan ter plaatse worden gemaakt met behulp van het aluminium uit de maanbodem en de zuurstof die door het aquaponicasysteem wordt geproduceerd. Voor het proces is geen extra zuurstof nodig, aangezien aluminiumoxide deel uitmaakt van het maangesteente.

De wanden van de gangen en de hoofdgebouwen zullen van titanium zijn, omdat dit materiaal stevig blijft bij temperaturen tot 400°C en robuust is tegen kleinere meteorieten. Bovendien wordt de temperatuur in het interieur door titanium goed geregeld, zodat er niet veel verwarming of airconditioning nodig is.

Om volledige stralingsbescherming te garanderen, worden de muren bekleed met een dunne laag lood, die vervolgens volledige stralingsbescherming biedt. Voor de veiligheid van de astronauten zal het woongedeelte ondergronds zijn.

2.4 Leg uit hoe jouw Maankamp de astronauten zal voorzien van:

Water
Voedsel
Vermogen
Air

Het schone water zou worden verkregen door eerst ijsafzettingen rond de noordpool te ontginnen. Dan zouden we het waterijs verhitten, de resulterende waterdamp opvangen, afkoelen en zo heb je schoon water dat je kunt gebruiken voor het dagelijks leven, het aquaponics-systeem.
Bovendien splitsen we het water door hydrolyse in zuurstof en waterstof. Dit slaan we op in speciale tanks buiten de koepel. De zuurstof gebruiken we vooral voor de ademhaling en de waterstof voor energie.

Om ons voedsel op de maan veilig te stellen, zullen we een aquaponics installatie bouwen. Een aquaponics-installatie is een mix van vissen en planten kweken. Hiervoor hebben we twee grote containers nodig, één voor de vissen en één voor de planten, een waterpomp om de plant automatisch te laten werken, leidingen om de containers met elkaar te verbinden en zwavelhoudend voedsel voor de vissen (bijvoorbeeld bladverliezende planten of kruisbloemige groenten). Bovendien komen er bacteriën om de meststof voor de planten te produceren. Door de vissen te voeren met zwavelhoudend voedsel bevatten hun uitwerpselen ammonium dat met behulp van bacteriën kan worden afgebroken tot nitraat, en dit nitraat wordt via een waterpomp naar de planten getransporteerd die het nitraat opnemen. En de planten produceren op hun beurt zwavelhoudend voedsel dat de vissen nodig hebben.
Op de bovenste verdieping van de basis hebben we een landbouwgebied met gewassen voor voedselzekerheid.

Rond onze maankrater, waarin we de koepel gaan plaatsen en een constructie bouwen om er vanwege de veiligheid vredig in te leven, plaatsen we een grote hoeveelheid zonnepanelen om het permanent op de noordpool schijnende zonlicht te absorberen. Om een black-out ten tijde van een maansverduistering te voorkomen slaan we zonlicht op in brandstofcellen. De nu ontvangen stroom van die zonnepanelen kan worden gebruikt om water te splitsen in energie en warmte. Een andere mogelijkheid is kernsplijting, in een vacuüm dat de niet-bestaande atmosfeer en de temperatuurschommeling nabootst, vanwege de snelheid en efficiëntie. Het enige nadeel van kernsplitsing is dat we de benodigde onderdelen van de aarde moeten importeren.

We zullen een aquaponics-systeem opzetten waarin we planten kunnen kweken, vooral blauw- en groenalgen in het water dankzij de stikstofverbindingen die door de vissen worden geproduceerd. We hebben dan de zuurstof voor ademende lucht van planten die fotosynthese doen met de koolstofdioxide die wij en de stikstofverbindingen van onze vissen veroorzaken. Een ander gebruik voor die stikstofverbindingen is dat we ze kunnen toevoegen aan de andere bestanddelen van lucht die we kunnen vinden in maanrotsen. Omdat de mens ongeveer 12,5 kubieke meter per dag ademt, gaan we wat lucht opslaan in tanks. Het splitsen van metaaloxiden door extremofiele micro-organismen is een andere mogelijkheid waarvoor helemaal geen stroom nodig is, alleen bacteriën. We kunnen ook zuurstof uit ons water filteren dat afkomstig is van ijs bij de noordpool.

2.5 Leg uit wat het hoofddoel van je Maankamp zou zijn.

Onze basis is verdeeld in drie ruimtes: de hoofdruimte (ons woongedeelte) en twee zijkamers. De eerste kleinere is gebouwd voor astronomische observaties: we zouden onze telescoop gebruiken voor moeilijke onderzoeken die we op aarde niet zouden kunnen uitvoeren. Door de minimale lichtvervuiling zou de telescoop zich in een bevoorrechte positie bevinden om het zonnestelsel en daarbuiten te bestuderen. De resultaten zouden ons op aarde voordeel opleveren en extra kennis voor toekomstige missies. In de tweede koepel bevindt zich ons extractielab. Een basis op de maan zal niet goedkoop zijn, dus moesten we ook nadenken over enkele commerciële aspecten. We hadden het idee om rovers te gebruiken om helium-3 uit het maanstof te halen. Dit zeldzame gas, dat ongeveer 15 miljoen dollar per kg kost, is een van de duurste stoffen op aarde. Dit zou onze missie financieren en tegelijkertijd zou het voor allerlei doeleinden kunnen worden gebruikt (voor fusie-energie, wetenschappelijke of medische doeleinden). In de toekomst zouden we ook een soort "pitstop" kunnen zijn voor missies met een verder gelegen bestemming. We zullen een logistieke basis zijn die brandstof, ondersteuning en onderhoud levert.

3.1 Beschrijf een dag op de maan voor je Maankamp astronautenbemanning.

De dagelijkse routine van de huidige astronauten hangt niet af van hun specifieke taak. Er zijn drie groepen met een aangepast schema. Hieronder wordt de dagelijkse routine van de eerste groep geïllustreerd. Er moet rekening mee worden gehouden dat de overige twee routines elk acht uur worden uitgesteld.

Na een goede nachtrust moet je om zeven uur 's ochtends beginnen met werken. Daarom moet elke astronaut zijn ochtendroutine dienovereenkomstig plannen. Elke astronaut beslist dus zelf wanneer hij opstaat. Na vier uur werken is er een uur pauze. Dit kan gebruikt worden voor een tweede ontbijt of lunch. Daarna volgt drie uur werk. De rest van de dag bestaat uit vrije tijd en een uur aanwezigheid. Voor de eerste ploeg is de aanwezigheid tussen zeven en acht uur. In het algemeen verschilt aanwezigheid niet veel van vrije tijd. In geval van nood of verzoek moet de eerste ploeg reageren, omdat de tweede ploeg dan luncht en de derde ploeg slaapt. Na de dienst is iedereen vrij om aan zijn persoonlijke avondroutine te beginnen en naar bed te gaan voor een goede nachtrust voor de volgende dag.

eerste shift:

  • 07:00 - 11:00 uur: werk
  • 12:00 - 15:00 uur: werk
  • 19:00 - 20:00 uur: aanwezigheid

 tweede shift:

  • 15:00 - 19:00 uur: werk
  • 20:00 - 23:00 uur: werk
  • 03:00 - 04:00 uur: aanwezigheid

 derde shift:

  • 23:00 - 03:00 uur: werk
  • 04:00 - 07:00 uur: werk
  • 11:00 - 12:00 uur: aanwezigheid

Andere projecten:

  RAKETWETENSCHAP 3

 

  I.E.S. JOSÉ JIMÉNEZ LOZANO
    Spanje
  evergreen

 

  营口理工学院
    China
  AH

 

  郑州轻工业大学附属中学
    China
  Elementair Lucht- en Ruimtevaart

 

  Liceul Teoretic Benjamin Franklin
    Roemenië