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: Project “Aeneas”

Middelbare school "P. Kr. Yavorov"  Plovdiv    Bulgarije 15   2 / 0


Externe viewer voor 3d project

Beschrijving van het project

Het "Aeneas"-project maakt gebruik van technologie die vandaag beschikbaar is en steunt nauwelijks op toekomstige, nog te komen concepten of technologische verbeteringen. We hebben een ontwerp gemaakt voor een modulaire maanbasis geschikt voor twee bemanningsleden tijdens fase één. Onze maanbasis is zodanig ontworpen dat rekening wordt gehouden met een maximale nuttige lading tijdens het transport, de financiering en de logistiek. De eerste fase omvat de hoofdmodule met niet-zelfvoorzienende basisfunctionaliteit zoals verwarming, levensondersteunende systemen, trainingsapparatuur, opslag, enz. Daarom zal de basis de eerste jaren afhankelijk zijn van verpakte voorraden. Naarmate het project zich ontwikkelt, kunnen meer modules worden toegevoegd. Bijvoorbeeld een vegetatiemodule waarmee gewassen kunnen worden verbouwd of misschien een waterzuiveringsmodule waarmee maanijs in drinkbaar water kan worden omgezet. De bemanning zal om de 6 maanden moeten worden vervangen vanwege de afbrekende eigenschappen van microzwaartekracht op het menselijk lichaam.

2.1 Waar wilt u uw Maankamp bouwen?

Wij denken dat de beste plaats voor onze basis een locatie op grote hoogte zal zijn die het grootste deel van de tijd zonlicht ontvangt en dicht bij de noordpool ligt. Zo'n plek is ideaal vanwege een groot aantal factoren. Ten eerste is bekend dat zo'n gebied in de buurt ligt van donkere, permanent beschaduwde kraters, die mogelijk kunnen worden gebruikt als bron van maanijs. Bovendien is de temperatuur in dergelijke gebieden ideaal voor menselijke bewoning. Men denkt dat de temperatuur rond de -500 Celsius en kent weinig schommelingen. Een dergelijke locatie zou bijvoorbeeld het quasi-zonverlichte plateau bij de Whipple-krater kunnen zijn. Ondanks het feit dat het plateau bijna 80% van de tijd zonlicht ontvangt, zullen we toch te maken krijgen met de gevaren van de maannacht, zoals buitengewoon lage temperaturen en gebrek aan zonne-energie.

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

De "Aeneas"-basis zal worden gebouwd met lichte, maar duurzame materialen. Dergelijke materialen zijn Titanium, aluminium, staal en hun respectieve legeringen. Een beproefd materiaal voor het interne geraamte van onze basis is bijvoorbeeld een 2219-T6 aluminiumlegering, omdat die sterk, licht en resistent is. Zoals gezegd zal de basis modulair zijn, aangezien elk afzonderlijk onderdeel op aarde wordt gebouwd en vervolgens naar de maan wordt gebracht, waar de modules met elkaar worden verbonden via gestandaardiseerde koppelingspoorten. Voor het geval de module op een aanzienlijke afstand van de basis landt, wordt elke module uitgerust met speciale banden die het maanoppervlak kunnen doorkruisen. De twee hoofdvormen van de modules zijn bollen en cilinders, vanwege het drukverschil tussen de binnenkant en de buitenkant. De cilindermodules worden uitgerust met twee standaardpoorten en de bolmodules met twee tot drie poorten, afhankelijk van de exacte configuratie. De modules zelf bieden een groot aantal verbeteringen. Mettertijd en door toevoeging van modules als de vegetatiemodule of de waterzuiveringsmodule kan de basis meer zelfvoorzienend worden. Een dergelijke structuur maakt ook de toevoeging mogelijk van vele onderzoeksmodules met verschillende uitrustingen voor verschillende behoeften. Eventueel kan de basis worden uitgebreid met modules om de capaciteit van de bemanning te vergroten of misschien het moreel van de bemanning te behandelen.

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

Onze twee belangrijkste milieuproblemen zijn de temperatuur en de straling. Zoals gezegd zullen er nog steeds nachten zijn en moeten we rekening houden met temperaturen tot - 150 0C of zelfs - 180 0C. De isolatie bevindt zich tussen de buitenkant en de binnenkant en bestaat uit verscheidene lagen van verschillende thermische isolatoren, zoals polyethyleenschuim of polyurethaanschuim. Daarnaast komt er een dunne laag aerogel tussen de binnenkant en de laatste schuimlaag. Een dergelijk mengsel van isolatoren zal de astronauten beschermen tegen lage temperaturen en kosmische straling. Ons team beseft dat een dergelijke coating van aerogel vrij duur zou kunnen zijn. Toch denken wij dat het de moeite waard zal zijn, omdat een betere isolatie de hoeveelheid elektriciteit die nodig is voor de temperatuurregeling aanzienlijk zal verminderen.

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

Water
Voedsel
Vermogen
Air

De tweede module die aankomt is de waterzuiveringsmodule. Deze zal niet alleen als bron van drinkbaar water dienen, maar ook monsters leveren voor chemische analyse. Na analyse kan het water worden behandeld door middel van elektrocoagulatie, die nauwkeurig is afgestemd op de chemicaliën en metalen die in die specifieke sonde van maanijs worden aangetroffen. Na dit proces is het een kwestie van het scheiden van de ongewenste materialen van het water door middel van filtratie. Op basis van onze eerdere kennis van het maanijs en de efficiëntie van het filterproces denken wij dat het mogelijk is een deel van het water te gebruiken voor sanitaire doeleinden.

Met de komst van de vegetatiemodule zal het mogelijk zijn voldoende gewassen te verbouwen om de bemanning gedeeltelijk in leven te houden. De ontwikkeling van een module voor zeevruchten is mogelijk, maar zal in een later stadium van het project moeten plaatsvinden. Als die er komt, is de basis niet alleen volledig zelfvoorzienend op voedselgebied, maar is ook uitbreiding van de bemanning mogelijk omdat er dan geen behoefte meer is aan de levering van niet-bederfelijk voedsel.

Wegens het lichtrijke karakter van de door ons gekozen landingsplaats zal zonne-energie de belangrijkste energiebron zijn en samen met de eerste module en voorraden deel uitmaken van de eerste lancering. Ondanks het feit dat het gebied bijna 80% van de tijd toegang tot zonlicht zal hebben, moeten we toch rekening houden met de maannachten. Door de verminderde donkere uren zal het voldoende zijn om de batterijen op te laden die de basis van energie moeten voorzien. Met de uitbreiding van de basis zal het echter nodig zijn het aantal zonnepanelen en batterijen uit te breiden om aan de toenemende vraag naar elektriciteit te voldoen.

In de eerste stadia moet de zuurstof van de aarde worden geïmporteerd. Er zijn vele manieren om lucht te maken, maar in de meeste gevallen krijgen we zuivere of bijna zuivere zuurstof die onvoldoende is om te ademen. Ademlucht bestaat meestal uit verbindingen die op de maan kunnen worden verkregen. Zuurstof en waterdamp kunnen worden verkregen door elektrolyse van maanijs en koolstofdioxide kan als afval van onze astronauten worden verkregen. Ons grootste probleem bij het creëren van lucht op de maan is stikstof, het belangrijkste bestanddeel van lucht en ook het moeilijkst te verkrijgen. De concentratie ervan in de maanatmosfeer is onvoldoende en de enige manier om het te verkrijgen is door maanregoliet te verhitten tot extreme temperaturen. Dit scheidt de stikstof van de regoliet en na menging van de gassen krijgen we een luchtachtige verbinding die geschikt is om te ademen.

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

Het hoofddoel van "Aeneas" is het uitvoeren van wetenschappelijke studies met het oog op de ontwikkeling van potentiële langdurige bewoning op de maan. Het project is de eerste stap naar een volledig zelfvoorzienende permanente maankolonie. Een belangrijk punt van zorg van de basis zijn de effecten van afgesloten ruimten en microzwaartekracht op lichaam en geest. Een van de doelstellingen van het project is het ontwikkelen van oplossingen voor deze problemen om toekomstige permanente vestiging op de maan mogelijk te maken. Een secundair doel van de basis is het verzamelen van gegevens over de maan en het uitvoeren van onderzoek dat anders nogal ingewikkeld zou zijn, bijvoorbeeld het periodiek verzamelen van monsters.

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

Als de aluminium luiken opengaan en de nachtverlichting uitgaat, wordt de kamer gevuld met zacht en warm licht. Een alarm gaat af en de buitentemperatuur wordt weergegeven op een scherm tegenover de slaapzakken van de bemanningen. Terwijl beiden zich naar de andere kant van de kamer begeven voor hun ontbijt en een zak koffie. Na twintig minuten gaan ze naar hun toegewezen modules voor de dag. Ze gaan door de harde luchtdichte deuren de kubusvormige ruimte binnen en voeren een kort onderhoud uit om de veiligheid op de werkplek te waarborgen. Beiden beginnen aan hun 6,5 tot 7,5 uur durende werkdag. Tegen lunchtijd komen beiden samen in het woongedeelte van de hoofdmodule en genieten van een maaltijd bestaande uit voedsel van de aarde en lokaal verzamelde gewassen. In het tweede deel van de dag zou ten minste één van hen best van activiteit veranderen. Als zij bijvoorbeeld 's ochtends monsters van het maanijs analyseren, kunnen zij 's middags in de vegetatiemodule tuinieren of misschien de wekelijkse grootschalige onderhoudscontrole uitvoeren.

Aan het eind van elke dag komen beiden echter weer samen voor twee uur lichaamsbeweging. Het is essentieel voor zo'n langdurige blootstelling aan microzwaartekracht, omdat regelmatige lichaamsbeweging de afname van de botdichtheid helpt vertragen. Het zal ook vrij gebruikelijk zijn dat de bemanning naar buiten gaat om bodem- en ijsmonsters te nemen of voor onderhoud. Aan het eind van elke dag hebben de astronauten lunch en wat vrije tijd, afhankelijk van hun precieze werkschema die dag.

Terwijl de aluminium luiken zich voor de komende 8 uur sluiten en het enige wat de kamer verlicht, zwakke LED-lampjes zijn. Niets anders dan het constante gezoem van de ventilatie is te horen als beide bemanningsleden in slaap vallen.

Andere projecten:

  Fantastische reis naar de maankamp

 

  郑州轻工业大学
    China
  Volhardende Trekkers

 

  郑州轻工业大学附属中学
    China
  Rising Waves

 

  郑州轻工业大学附属中学
    China
  Sterrenhemel

 

  Shanghai Qingpu Senior High School
    China