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: Aquasis

Hoge school voor wiskunde "Dr Petar Beron"  Varna    Bulgarije 18   2 / 1


Externe viewer voor 3d project

Beschrijving van het project

Water is fundamenteel voor het leven, en het is datgene wat onze planeet zo uniek maakt. De hele functionaliteit van het lichaam van elke levende soort ligt in het water. Simpel gezegd, het is van vitaal belang voor de ontwikkeling van ruimtekolonies. Vanuit dit oogpunt is de eerste stap naar verovering van de maan het goed leren gebruiken van haar watervoorraad.

Aquasis zal zowel een onderzoekscentrum zijn voor de verkenning van het waterijs op de maanpolen als in zekere zin een krachtcentrale voor de raketten die de maan zullen gebruiken als uitgangspunt voor verkenning van de diepe ruimte.

2.1 Waar wilt u uw Maankamp bouwen?

We zijn van plan onze maanbasis op de zuidpool van de maan te bouwen. De Zuidpool lijkt de plaats te zijn die ons de beste leefomstandigheden zou kunnen bieden. Onlangs werd bevestigd dat er potentieel een grote hoeveelheid waterijs is en dat de hoogste concentratie daarvan voorkomt in de centra van kraters op de Zuidpool. We zouden dit ijs niet alleen kunnen gebruiken om de astronauten van drinkwater te voorzien, maar ook om waterstof en zuurstof te produceren, zodat we een ademende atmosfeer kunnen creëren. We zouden het ook kunnen gebruiken om planten te kweken, raketbrandstof te produceren, en als schild tegen ruimtestraling. Over energievoorziening gesproken, hoewel de Zuidpool voor het grootste deel in de schaduw ligt, zijn bepaalde gebieden, zoals de randen van kraters, gedurende langere perioden aan voortdurend zonlicht blootgesteld.

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

Het is geen geheim dat het vervoer van materialen naar de ruimte, of in ons geval - naar de maan, naar verhouding een dure en uitdagende ervaring is. Gezien de huidige kosten van ruimtevluchten, zou het beter zijn als we niet te veel vertrouwen op de grondstoffen van de aarde. Het eerste wat in ons opkomt als we het over verschillende opties hebben, is 3D-printen met behulp van maangrond. Afgezien daarvan zijn er op de maan tal van metalen en grote afzettingen van aardse elementen waar we ons voordeel mee zouden kunnen doen. De maanaarde, ook wel regolith genoemd, zou bijvoorbeeld een uitstekend bouwmateriaal zijn. Door het te combineren met polymeren, kunnen we de grondstof maken die nodig is voor 3D-printen. Regolith is niet rijk aan organische materialen zoals de bodem van de aarde, en we zouden het niet gebruiken om planten te laten groeien. Het belangrijkste voordeel van regoliet voor de toepassing in de bouw is echter dat het ons bescherming kan bieden tegen straling en extreme temperaturen. Bovendien zijn de NASA en de ESA in gelijke mate betrokken bij het onderzoek naar de eigenschappen van de maanbodem, zodat we al een basis hebben om op voort te borduren, en dus een solide basis voor verder onderzoek. Andere veelbelovende lokale materialen zijn, met grote zekerheid, het maanglas en sommige van de metalen die we rechtstreeks van de Maan kunnen delven zoals aluminium, ijzer, silicium voor de productie van zonnepanelen, enz.

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

Voor de gebieden die aan ruimtestraling blootstaan, zullen we een deel van het water dat we oogsten als afscherming gebruiken. De twee dingen die water zo'n doeltreffende bron van stralingsbescherming maken, zijn de dichtheid en de lage prijs. Wij gebruiken het al voor bescherming tegen straling in kerncentrales, die vergelijkbaar is met kosmische straling, dus wij hebben al enige ervaring op dit gebied. De muren van de nederzetting zullen met water worden gevuld. In de waterlaag worden sensoren geplaatst die de stralingsniveaus controleren en ons feedback geven over de doeltreffendheid van het schild. Om veiligheidsredenen zal het belangrijkste woongedeelte echter ondergronds worden gebouwd, waar de straling weinig toegang heeft.

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

Water
Voedsel
Vermogen
Air

Het water zal met behulp van autonome machines uit het in het Zuidpoolgebied verborgen ijs worden gehaald en met een luchttram van de onherbergzaam donkere en koude centrale delen van de krater, waar waterdeeltjes zich in de vorm van ijs ophopen als gevolg van de voortdurend extreem lage temperaturen, naar de bijna het hele jaar door door de zon verlichte rand worden vervoerd, waar onze hoofdbasis zich bevindt. Afhankelijk van het doel waarvoor we het water zullen gebruiken, zal een bepaald behandelingsproces vereist zijn. Voor het verkrijgen van drinkwater zal het ijs moeten worden gesmolten, en vervolgens zal het water dat we eruit halen worden gefilterd, gezuiverd, en gemineraliseerd. Het water dat we uitgraven zal ook worden gebruikt voor aeroponics, afscherming en de productie van raketbrandstof door het te splitsen in waterstof en zuurstof met behulp van zonne-energie.

Plantaardig voedsel zal worden geproduceerd in onze Aeroponics-module. Daarnaast zullen we andere producten, zoals vlees, in een laboratorium fabriceren om tot een evenwichtige voeding te komen, wat van cruciaal belang is voor het welzijn van de astronauten. Het zogenaamde kweekvlees wordt gekweekt door dierlijke cellen in een labo. De kweek gebeurt in een bioreactor, die de omgeving van het dierenlichaam simuleert. Naarmate de cellen de verwachte dichtheid bereiken, worden zij gescheiden van de bouillon waarin zij werden geplaatst. Er komen nauwelijks dieren aan te pas, aangezien hun deelname beperkt blijft tot het wegnemen van het weefsel via een biopsie, die vrijwel zeker op aarde zal worden uitgevoerd.

Onze belangrijkste bron van elektriciteit zullen de zonnepanelen zijn, aangezien de locatie die wij hebben gekozen blootgesteld is aan voldoende zonlicht om de basis van stroom te voorzien. Het probleem dat we hebben met zonnepanelen is dat hun rendement nogal laag is. Het wordt geschat op iets meer dan 20%. Dit probleem kan worden opgelost door gebruik te maken van vezels van koolstofnanobuizen die de afvalwarmte van de breedband kunnen absorberen en omzetten in elektriciteit. Deze methode zou ons helpen de efficiëntie van de zonnepanelen met een factor vier te verhogen, tot meer dan 80%. De geproduceerde zonne-energie zal ook worden gebruikt om waterstofbrandstof te maken door de zuurstof en waterstof van de watermolecule te scheiden.

In het begin halen we zowel stikstof als zuurstof van de aarde om lucht op de basis te produceren. Zodra we beginnen met het winnen van water diep onder het oppervlak van de maankraters, krijgen we twee extra opties. Ofwel halen we zuurstof uit het water en mengen dat met de stikstof die we van de aarde importeren, ofwel maken we gebruik van heliox. Heliox is een inadembaar gas dat bestaat uit helium en zuurstof, waarvan de dichtheid lager is dan die van de lucht zelf. Het wordt gebruikt in de geneeskunde omdat het de weerstand van de luchtwegen vermindert en wordt algemeen gebruikt door duikers die hier op aarde in de diepte zwemmen. We zouden op de basis volledig kunnen produceren met behulp van lokale hulpbronnen door de zuurstof die we nodig hebben uit het water te halen en helium van de maan te halen.

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

De maanpolen bevatten naar schatting meer dan 600 miljard kilo waterijs. Water is nodig voor toekomstige menselijke kolonies, dus is het logisch dat we ons concentreren op het onderzoeken van de ijsafzetting op de maan. Water zou een mijlpaal kunnen zijn in de verovering van de maan vanwege de vele toepassingen. Ons doel is een zelfvoorzienende basis te creëren die niet afhankelijk is van voorraden van de aarde. Voordat we de maan commercieel gaan exploiteren door bedrijven op te zetten en een industrie op te bouwen, moeten we de lokale omgeving observeren en bestuderen, waarbij water in eerste instantie de hoogste prioriteit heeft. Water is een schat die we als vanzelfsprekend beschouwen, maar het is zo essentieel voor het leven dat we het als onze meest waardevolle hulpbron zouden kunnen beschouwen.

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

Het eerste wat onze astronauten 's morgens zullen doen is hun hygiënische behoeften vervullen zoals douchen, hun tanden poetsen, enz., in het algemeen zich klaarmaken voor de dag. Voor het ontbijt gaan ze een half uurtje sporten in de fitnessruimte in de leefmodule. Sport is van vitaal belang voor een goede gezondheid, vooral wanneer men leeft en werkt onder de omstandigheden van een omgeving die zo anders is dan die van de aarde. Na de training gaan ze ontbijten, bespreken ze hun individuele taken voor de dag en hebben ze een kort ochtendgesprek om ze wakker te maken. Daarna splitsen zij zich op in groepen en gaan aan het werk. Die groepen zullen als volgt worden gevormd - arbeiders in de aeroponics module die de planten verzorgen en het groeiproces onderzoeken; mensen die zich bezighouden met logistiek, het regelen en organiseren van de magazijnen; de wetenschappers in het lab die zich bezighouden met waterbehandeling en het onderhouden van de bioreactoren; degenen die betrokken zijn bij het delven van het waterijs uit de kraters door het controleren en onderhouden van de conditie van de mijnrobots en transportsystemen. Elke astronaut zal ook verplicht zijn om de ondersteunende systemen te controleren, de technische apparatuur in de gaten te houden en de oproepen van het Aarde Controle Centrum te beantwoorden. Tijdens het werkproces zal elk bemanningslid de mogelijkheid hebben om te rusten wanneer hij de werklast te intens vindt, iedereen zal zijn eigen schema bepalen, en wanneer hij klaar is met zijn taken, zal de werkdag eindigen. Tijdens het avondmaal komen ze weer samen rond de tafel om wat tijd in elkaars gezelschap door te brengen. Voordat ze naar bed gaan, hebben de astronauten een paar uur voor zichzelf waarin ze kunnen kiezen tussen een bezoek aan de sportschool, meedoen aan activiteiten in het entertainmentcentrum, en communiceren met hun familie, verwanten en vrienden op aarde via e-mails, telefoontjes en videochats.

Andere projecten:

  Nachtvleugel

 

  郑州轻工业大学
    China
  DMH

 

  Middelbare school voor wiskunde Dr. Petar Beron
    Bulgarije
  Serendipity

 

  Zhengzhou Universiteit van Lichte Industrie
    China
  Conatur Lunar

 

  Oldham Hulme Grammar School
    Verenigd Koninkrijk