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: Space Bound

Bertrand Russell College  Krommenie    Nederland 18   2 / 2


Externe viewer voor 3d project

Beschrijving van het project

Met dit project benadrukken we hoe belangrijk het is dat een maankamp zelfvoorzienend is. Dit zal een voorbeeld zijn voor de aarde. De maanbasis zal voornamelijk dienen voor onderzoek. Naast onderzoek naar de ontwikkeling van organismen onder de omstandigheden op de maan, zal er ook onderzoek worden gedaan naar de maanbodem. Zo krijgen we een breder perspectief op de ontwikkeling van organismen en de omstandigheden in de ruimte. Dit zal helpen bij de ontwikkeling van de ruimtevaart in de toekomst.

Het team van astronauten zal bestaan uit 6 personen. Bij aankomst zullen de astronauten hun eigen voedsel en middelen meenemen, in de toekomst zal de maanbasis zelfvoorzienend zijn. De astronauten zullen het dag-nachtritme van de aarde aanhouden. Overdag zullen zij zich in twee groepen opsplitsen om hun onderzoek en taken uit te voeren. Hierdoor zullen er altijd astronauten wakker zijn om de maanbasis te beheren. Overdag komen de astronauten verschillende keren samen om na te denken over hun vorderingen.

Onze maanbasis zal grotendeels op aarde worden gebouwd, volgens dezelfde weg als het ISS. De maanbasis zal bestaan uit sterke en lichte geodomes. Wij hebben voor de driehoekstructuur gekozen omdat de koepel geen interne ondersteuning nodig heeft en de driehoeken het gewicht gelijkmatig over de structuur verdelen. De koepels zullen worden geplaatst op de zuidpool van de maan die voortdurend wordt verlicht. De maanbasis zal deels ondergronds en deels bovengronds zijn.

2.1 Waar wilt u uw Maankamp bouwen?

We hebben ervoor gekozen ons maankamp op de zuidpool van de maan te plaatsen, op de rand van de Shackleton-krater. Dit wordt een functionele plek om te wonen, te werken en onderzoek te doen. De rand van de krater is blootgesteld aan bijna continu zonlicht. Daar plaatsen we onze zonnepanelen. De binnenkant van de krater is altijd donker en extreem koud. Sommige onderzoeken tonen aan dat er ijs ligt in die delen van de krater. Deze bronnen bieden veel voordelen voor de levensbehoeften. Het belangrijkste is een veilige bron van elektriciteit en water. Daardoor zal de maanbasis uiteindelijk volledig zelfvoorzienend zijn. De temperatuur in dit gebied is stabieler, wat nuttig zal zijn voor eventueel buitenwerk. Binnen ons maankamp zullen we ons eigen aangename klimaat creëren. Het grootste deel van onze basis zal ondergronds zijn. Zo worden de astronauten beschermd tegen meteorieten en straling.

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

De basis zal deels ondergronds en deels bovengronds zijn en bestaan uit geodomes. De bemanning zal grotendeels ondergronds leven en onderzoek doen. Door het maanzand bovenop in combinatie met de demron aan de binnenkant van de maanbasis zal de bemanning beter beschermd zijn tegen straling en meteorieten.

De maanbasis heeft een bovengrondse ingang met een reinigingssysteem voor pakken en uitrusting, zodat er geen maanzand in de basis komt. Voor de veiligheid zijn er nooduitgangen vanuit elk ondergronds compartiment.

Voordat de astronauten naar de maan komen, zullen robots de gaten graven voor het ondergrondse deel. De meeste onderdelen zullen op aarde worden gebouwd, volgens hetzelfde traject als bij het ISS. Die onderdelen zullen naar de maan worden vervoerd en door de astronauten, bijgestaan door robots, in elkaar worden gezet.

In de eerste fase van de missie leven de astronauten in de raket waarmee ze zijn gekomen. In de tweede fase is de basis klaar en verhuizen de astronauten daarheen.

De wanden zullen bestaan uit een dubbele laag titanium met daartussen aerogel isolatiematten. Titanium heeft een gunstige verhouding tussen sterkte en massa. Aerogel is een zeer goede isolator en is licht van gewicht. Voor de ramen gebruiken we transparante silicaatglasvezel. Door deze materialen en de vorm, bestaande uit driehoeken, zal de structuur licht en sterk zijn. Dit zal nuttig zijn wanneer de onderdelen van de maanbasis van de aarde naar de maan worden vervoerd.

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

Bij het maken van de ontwerpkeuzes hebben wij rekening gehouden met: maanzand, landschap, straling, meteorieten en temperatuur. De basis zal volledig worden afgesloten en zal ingangen hebben met schoonmaaksystemen zodat er geen gevaarlijk maanzand binnenkomt. Om ervoor te zorgen dat de astronauten het landschap kennen, zal een topografische hoogtekaart van de maan worden gemaakt.

De wanden van de basis worden gemaakt van titanium omdat dit sterk en licht is en bestand tegen extreme temperaturen. Wij zullen aerogelmatten gebruiken met een warmtegeleidingsvermogen tussen 0,0135 en 0,017 W/m K. De basis is dus beschermd tegen meteorieten en extreme temperaturen. Demron is een stralingsbeschermend materiaal en zal aan de binnenkant van de basis worden aangebracht. Het heeft een iets lagere stralingsbescherming dan loodschild, maar het is flexibel en licht. Het ondergrondse deel van de maanbasis wordt bedekt met maanzand, dat de basis ook tegen straling beschermt.

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

Water
Voedsel
Vermogen
Air

Om water op te wekken gebruikte ISS een waterterugwinningssysteem. Dit is een onderdeel van het milieucontrole- en levensondersteuningssysteem aan boord van ISS. Het water wordt opgevangen in het ISS. Het levert schoon water door de urine van de bemanning, zweet, andere condensaten in de cabine en afval van extravehiculaire activiteiten te recyclen. Dit water wordt gefilterd en kan worden gebruikt als drinkwater of water voor planten.
De maan bevat waarschijnlijk ijs in de kraters met permanente schaduwen. Dit water zal worden ontgonnen en gefilterd. Daarna kan het water worden gebruikt om te drinken en planten te kweken.
Het gebruikte water dat overblijft wordt opgenomen door het waterterugwinningssysteem. Zo kan het water gerecycleerd worden. Er ontstaat dus een circulair systeem.

Aan het begin van de missie zullen de astronauten het voedsel van de aarde eten. Later kunnen ze de groenten uit de kas eten. De bemanning zal voornamelijk leven op een plantaardig dieet. Bestaande uit soja, peulvruchten, maïs, spinazie, aardappelen en fruit voor een gevarieerd dieet. Deze gewassen zullen worden gekweekt in een gesloten kas met kunstlicht, waar de planten worden beschermd tegen straling.
Om alle nodige voedingsstoffen binnen te krijgen, moet de bemanning ook supplementen nemen, bijvoorbeeld vitamine D, ijzer en vitamine C. Die moeten met onbemande vrachtschepen van de aarde naar de maan worden gebracht en bij de maanbasis worden afgeleverd.

De belangrijkste bron van elektriciteit zal worden geproduceerd door zonnepanelen. Deze worden geplaatst bovenop de Chakleton krater die constant verlicht is, zodat er een constante bron van elektriciteit is. Het overschot aan elektriciteit wordt opgeslagen in grote batterijen. Dit is handig als er een tekort aan energie is en als de zonnepanelen niet werken. Daarmee heeft de basis nooit een tekort aan elektriciteit. Door elektrolyse van water ontstaat raketbrandstof (waterstof en zuurstof). Dit kan ook dienen als energiereserve.

Om de zuurstof op te wekken, zullen we hetzelfde systeem gebruiken als ISS. Er is een systeem om zuurstof op te wekken, voor de elektrolyse van water. Een belangrijke component is het eerder genoemde waterrecuperatiesysteem. Dit water wordt gebruikt om ademende lucht te maken om het leven aan boord in stand te houden. Op onze maanbasis zal niet alleen het binnen de basis verzamelde water worden gebruikt, maar ook het gewonnen maanijs. De lucht zal worden ververst met een luchtfiltersysteem.
Zuurstoftanks onder druk vormen een reserve voor de belangrijkste methode om ademlucht te maken. Onbemande vrachtschepen vervoeren deze zuurstoftanks en leveren ze af op de maanbasis.
De planten en algen die op de maan zullen groeien, zullen ook zuurstof leveren voor de astronauten. De door de astronauten uitgestoten kooldioxide kan weer door de planten en algen worden gebruikt.

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

De missie naar de maan heeft voornamelijk wetenschappelijke doeleinden. Ten eerste onderzoek naar organismen en het effect van de maan op hun groei en levensprocessen. We zullen dieren (zoals ratten, kippen en bijen) en planten meenemen naar de maan en de invloeden van zwaartekracht en straling op de maan vergelijken met die op aarde.
Ten tweede, onderzoek naar de maanbodem. Er worden proeven gedaan met het zand, de grond, de rotsen en de kraters op de maan. Dit geeft ons meer inzicht in de samenstelling van de maan en hoe de maan is gevormd.
Dit heeft uiteindelijk tot doel een permanente kolonie op de maan te vestigen. De maanbasis zal het begin zijn van permanente bewoning op de maan. Het onderzoek zal ook helpen om in de toekomst bewoning op andere planeten, zoals Mars, mogelijk te maken.
In de toekomst kan de basis ook worden gebruikt als toeristische bestemming voor reizen naar de maan.

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

De plaats van het maankamp is nooit in het donker, daarom kunnen we op de maan geen "natuurlijke" dag-nachtcyclus creëren. Daarom zullen de astronauten de dag-nachtcyclus van de aarde volgen. Dit zal ook gemakkelijk zijn voor de communicatie met de aarde, en aangezien de astronauten op de maan niet permanent op de maan leven zal het gemakkelijker zijn zich weer aan te passen aan het leven op aarde.

De bemanning van de maanbasis zal bestaan uit 6 personen, verdeeld over twee groepen. Voor de veiligheid zullen de twee groepen nooit op hetzelfde moment slapen. Er zullen altijd drie mensen wakker zijn om mogelijke problemen op te merken en op te lossen.

De eerste groep slaapt van 20.00 tot 3.00 uur. De tweede groep slaapt van 3.00 tot 10.00 uur. Terwijl de tweede groep slaapt, ontbijt de eerste groep van 3.00 tot 3.45 uur. Daarna sporten ze een uur om sterk te blijven en hebben ze 15 minuten om te douchen. Daarna hebben de astronauten anderhalf uur vrije tijd, die ze kunnen gebruiken om in de lounge rond te hangen en te bellen met familie en vrienden op aarde. Van 6.30 tot 10.00 uur gaat deze groep aan het werk. Om 10.00 uur wordt de tweede groep gewekt. De bemanning zal dan 45 minuten samen ontbijten, ze maken een plan voor de dag en hebben contact met de basis op aarde. De tweede groep zal van 10.45 tot 11.45 uur sporten en dan douchen, terwijl de andere groep gaat werken. De tweede groep gaat daarna ook aan het werk. Van twee tot drie zal de hele bemanning lunchen. Tijdens de lunch maken ze contact met de basis op aarde en denken ze na over de dag tot nu toe. Tot 18.00 uur wordt er weer gewerkt. Dan zal de bemanning gezamenlijk dineren en contact hebben met de basis op aarde en nadenken over de afgelopen dag. De eerste groep gaat daarna slapen, terwijl de tweede groep weer gaat werken. Om 23.30 uur zal deze groep eten en vrije tijd hebben tot drie uur. Daarna gaat deze groep naar bed en wordt de andere groep wakker. En zo begint de dag-nachtcyclus opnieuw.

Andere projecten:

  Projecten Galerij

 

  Galerij
    Afghanistan
  LunarX

 

  De Kingston Academie
    Verenigd Koninkrijk
  Planeet verkenners

 

  郑州轻工业大学附属中学
    China
  Triomfantelijke Taikonaut

 

  ZHENGZHOU UNIVERSITEIT VAN DE LICHTE INDUSTRIE
    China