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: SCN Aerospace

Petroc College  Barnstaple    Verenigd Koninkrijk 17   2 / 0


Externe viewer voor 3d project

Beschrijving van het project

De opdracht aan ons was een maankamp te ontwerpen. De opdracht was volledig open en we mochten zelf de functie van het kamp bepalen. Mijn team besloot dat het kamp voor een missie van drie maanden zou zijn, waarbij vier astronauten met een achtergrond in chemie, techniek, geneeskunde en plantkunde zouden worden gehuisvest. Het kamp zou worden gebouwd om deze missie te voltooien, maar met de bedoeling het in de toekomst opnieuw te gebruiken bij mogelijk langere missies. Bij het ontwerpen van het kamp hebben wij getracht zo realistisch mogelijke beslissingen te nemen, dus de genomen beslissingen zijn beïnvloed door: de kosten van de lancering van grote onderdelen, de veiligheid van de astronauten, de te behalen wetenschappelijke waarde en de mogelijk te creëren belangstelling. In het kamp zullen vier astronauten wonen en werken. Hun missie zal excursies buiten het kamp omvatten, maar ook experimenten en dergelijke binnen het kamp, dus ze zullen verschillende rovers nodig hebben naast het kamp zelf, waaronder een kleine trailer-achtige rover voor het vervoer van apparatuur en het manipuleren van de modules tijdens de assemblage, een lange-afstandsrover ontworpen om te fungeren als een "reddingsboot" in geval van nood, en enkele landschapsarchitectenrobots die vóór de aankomst van de astronauten zouden worden gestuurd om de landingsplaats voor te bereiden. We hebben het geluk gehad een VR-wereld te kunnen creëren met de Basis in https://www.youtube.com/watch?v=LJ9pj4J4jX8 met behulp van Occulus Headsets Quest 2.

De plannen in hoofdstuk 4 voor enkele modules zijn van een oudere versie van de basis, dus hoewel ze sterk lijken op de definitieve versie wijken ze toch enigszins af.

2.1 Waar wilt u uw Maankamp bouwen?

Een equatoriale locatie aan de nabije kant zou een constante gezichtslijn met de aarde hebben, een duidelijk voordeel, maar het zou betekenen dat de astronauten het deel van de hemel achter de maan niet zouden kunnen zien. Helaas variëren de oppervlaktetemperaturen nabij de evenaar drastisch, waardoor een oppervlaktebasis in deze positie moeilijk te handhaven is. Bij de polen is de blootstelling aan de zon veel lager. Er zijn zelfs verschillende plaatsen bij de polen waar de zon letterlijk nooit schijnt. Dit betekent dat, hoewel het duidelijk koud is, de temperatuurvariatie op deze plaatsen minimaal is. Bijgevolg kunnen de materialen en de structuur van de basis worden geoptimaliseerd voor de koude temperaturen nabij de polen. Aangezien de oppervlaktetemperaturen veel lager zijn, kan zich bovendien ijs vormen in de buurt van de polen. Gezien deze factoren hebben wij een krater gekozen nabij de zuidpool op 42° OL, 84,25° ZB.

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

Voordat het maankamp op het oppervlak kan worden gebouwd, moet het landingsgebied worden voorbereid. Hiervoor zullen onbemande rovers naar de landingsplaats worden gestuurd, die het gebied zullen ontruimen en waar nodig hellingen afvlakken, zodat er een geschikte plaats is om het kamp te bouwen. Er zijn tien modules die het hoofdkamp vormen, met een extra communicatietoren en experimenteermodule op de rand van de krater die op afstand zullen worden bediend. Om het risico van een catastrofale storing te beperken, worden sommige modules op aarde gebouwd en eenvoudig op de maan geïnstalleerd door ze aan de andere modules te koppelen. Het is namelijk veel gemakkelijker om de betrouwbaarheid van de modules op aarde te garanderen dan op de maan. De volgende modules zouden op aarde worden gemaakt: de luchtsluis, woon-, laboratorium-, toilet-, experimenteer- en utiliteitsmodules, alsmede de flexibele gang tussen de hubs en de communicatietoren (de hydraulisch bediende stelten zouden ook op aarde worden gebouwd). De twee hubs worden opgesplitst in kleinere onderdelen, omdat ze veel te groot zijn om in één stuk te worden gelanceerd. De hydroponische module wordt gemaakt uit een combinatie van eenvoudige onderdelen (zoals titanium strips en HDPE-stenen) en onderdelen die op aarde worden gefabriceerd (zoals het koppelingssysteem). Al deze onderdelen zouden worden vervaardigd met materialen en technieken (afgezien van de hydroponische module) die typisch zijn voor bestaande bewoonbare modules.

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

Zoals vermeld in punt 2.1 biedt de gekozen locatie reeds een aanzienlijke bescherming. Omdat het kamp nooit rechtstreeks door de zon wordt beschenen, is het vrij goed beschermd tegen zonnestraling. De enige andere stralingsbronnen zijn de kernreactor die het kamp van energie voorziet, en kosmische straling. De reactor is goed afgeschermd, en eventuele kosmische straling wordt tegengehouden door HDPE dat minstens 20 cm dik is om voldoende bescherming te bieden. Een ander gevaar is het maanstof, dat aan oppervlakken kleeft en verschillende problemen veroorzaakt, waaronder mogelijke schade aan de longen van de astronaut, schade aan oppervlakken door de schurende eigenschappen ervan, vermindering van de effectiviteit van kwetsbare onderdelen zoals afdichtingen, en schade aan ruimtepakken. Filters in de omgevingssystemen zullen ervoor zorgen dat stof dat het kamp binnenkomt, wordt verwijderd, en zorgvuldig onderhoud van ruimtepakken en uitrusting na terugkeer op de basis zal voorkomen dat stof de basis binnenkomt.

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

Water
Voedsel
Vermogen
Air

Om de risico's te beperken die verbonden zijn aan het onttrekken van grondstoffen, zal water worden opgeslagen in het Artemis-ruimtestation tijdens routinebevoorradingsmissies. Het zal tijdens de landing worden weggehaald. We kunnen de voorraad aanvullen door water uit maanijs te halen.

Nogmaals, om het risico in verband met het onttrekken van grondstoffen te beperken, zullen we ter voorbereiding van de missie voedselvoorraden aanleggen in het Artemis-ruimtestation, en de voorraad zal worden aangevuld door de hydrocultuurexperimenten (hoewel deze experimenten de bemanning niet in staat zouden stellen in hun eentje te overleven).

Het vermogen zal worden geleverd door een kleine kernreactor naar het voorbeeld van de eVinci-reactor die door Westinghouse wordt ontworpen. Vliegwielen zullen worden gebruikt als de belangrijkste methode van energieopslag, vanwege hun weerstand tegen extreme omstandigheden, hoewel wij waterstofbrandstofcellen zullen gebruiken vanwege het bestaande gebruik ervan in de ruimtevaart.

In het ruimtestation Artemis zal ook lucht worden opgeslagen, en ook hier kunnen wij de voorraad aanvullen door zuurstof aan het maanoppervlak te onttrekken door reductie met waterstof, wat ongeveer 45% zuurstof in massa is.

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

Het doel van het kamp is een ontdekkingsmissie. Het doel is technologieën en technieken te testen en te demonstreren die in de toekomst kunnen worden gebruikt voor langere missies en uiteindelijk voor langdurige bewoning. Wat bemande ruimtemissies betreft, hebben wij namelijk mensen voor een paar dagen naar de maan gestuurd en astronauten voor enkele maanden in het ISS gehad, maar nooit hebben wij astronauten gehad die voor langere tijd op het maanoppervlak verbleven. Bijgevolg is de eerste zorg, voordat we serieus kunnen gaan nadenken over commerciële of toeristische ondernemingen, of we wel echt, echt op de maan kunnen leven. Projecten die zouden worden ondernomen zijn onder meer het kweken van planten (vandaar de botanicus), het onderzoeken van effectieve methoden om zuurstof en andere hulpbronnen uit de maanbodem te halen, en het vervaardigen van verschillende voorwerpen met behulp van het gereedschap in de fabricagemodule.

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

Het overkoepelende onderzoek in het maankamp is te beslissen of langdurige bewoning op de maan haalbaar is. Daartoe moet de dag van de astronauten zo "normaal" mogelijk verlopen. De meesten van ons beginnen hun dag met een ontbijt, gevolgd door persoonlijke hygiëne en aankleden. Zo zouden de astronauten hun dag ook beginnen. Daarna volgt een korte vergadering om de voor die dag geplande taken en het verloop van het werk van gisteren te bespreken. Zodra deze activiteiten zijn afgehandeld, splitsen de astronauten zich op in twee "teams". Team één heeft een oefensessie in Hub A. Oefening is belangrijk om de spieratrofie, veroorzaakt door het leven in een omgeving met lage zwaartekracht, tot een minimum te beperken, en om een sterk cardiovasculair systeem in stand te houden. Team twee zorgt ondertussen voor het algemene onderhoud in het kamp, zoals opruimen, planten controleren enz. De twee teams wisselen dan, waarbij team één zich bezighoudt met algemene onderhoudstaken en team twee met oefeningen. De reden voor deze splitsing is dat Hub A niet de ruimte heeft om alle vier astronauten tegelijk te laten oefenen. De twee teams komen samen om te werken aan de projecten van die dag. In de loop van de drie maanden zou er een breed scala aan taken zijn, bijvoorbeeld voorbereiding van een EVA, onderhoud, analyse van monsters, gebruik van de productiefaciliteiten in Hub B, enz. Deze taken zouden vóór het begin van de missie worden gepland om de tijd van de astronaut zo efficiënt mogelijk te gebruiken, hoewel er tijdens de missie waarschijnlijk wijzigingen zullen worden aangebracht om onvoorziene redenen. Voor onze voorbeelddag maken de astronauten een vervangende hydraulische klep om een reservepomp te repareren. Nogmaals, om de werkdag zo "normaal" mogelijk te houden, zouden de teams rond het midden van de dag pauzeren voor de lunch. Nadat de afwas is gedaan, beginnen de astronauten aan hun volgende taak, die op deze dag bestaat uit het plannen van de EVA van morgen om bodemmonsters te verzamelen. Deze werkperiode zou langer duren dan de ochtendsessie, en zou op tijd klaar zijn voor het avondmaal, waarna zij tijd zouden hebben om zich te ontspannen alvorens alles af te sluiten, eventuele laatste controles uit te voeren (misschien nog eens die planten), en naar bed te gaan. De tijd zelf wordt gesynchroniseerd met GMT

Andere projecten:

  De golven

 

  郑州轻工业大学
    China
  Triomfantelijke Taikonaut

 

  ZHENGZHOU UNIVERSITEIT VAN DE LICHTE INDUSTRIE
    China
  Tisa

 

  郑州轻工业大学附属中学
    China
  Internationale Riool Vrede Competitie

 

  郑州轻工业大学附属中学
    China