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: Crescent Station

Tudor Vianu Nationale Hoge School voor Informatica  Boekarest    Roemenië 16   5 / 1


Externe viewer voor 3d project

Beschrijving van het project

Dit is een project dat het ontwerp van een maan kamp beschrijft gevestigd in de nabijheid van de Shackleton krater. Deze basis zal een middel zijn voor toekomstige menselijke expansie in het gebied, waardoor het de eerste permanente nederzetting op de maan wordt die in de eerste fase 4 astronauten zal huisvesten. Dit zal in de toekomst verder worden uitgebreid, aangezien het ontwerp een gemakkelijke methode biedt om meer modules toe te voegen. Bovendien kunnen de modules en de buizen die ze verbinden gemakkelijk op aarde worden vervaardigd en met de huidige technologie naar de maan worden gebracht, waardoor het ontwerp de perfecte kandidaat is voor de eerste nederzetting op de satelliet. De eerste fase van de basis zal bestaan uit een onderzoeksmodule, een woonmodule, een recreatiemodule, een plantenmodule, rover control module en opslag & veiligheidsmodule. Deze zullen verder worden ondersteund door de verschillende types rovers, de hangar uitgerust met een regolith-verwerkingsstation, water- en zuurstofopslag, een landingsplatform, zonne panelen en antennes. De bemanning zal zich vrij tussen de modules kunnen bewegen door de verbindingsbuizen, afgeschermd van schadelijke straling door een laag regolith, maar bij het uitvoeren van onderzoeksmissies en onderhoudsmissies zullen zij zich moeten omkleden in het speciale luchtsluisgedeelte van de basis. Dit zal bestaan uit een systeem waarmee monsters kunnen worden goed gereinigd samen met het systeem dat de bemanning in staat stelt EVA's uit te voeren zonder het risico van besmetting van de binnenkant van de basis met fijn maanstof, door ervoor te zorgen dat de ruimtepakken blijven buiten de basis te allen tijde. 

2.1 Waar wilt u uw Maankamp bouwen?

Wij kozen ervoor om onze nederzetting bij de Shackleton Krater te bouwen, vanwege de nabijheid van de maanpool en de kans op ijswater gevestigd aan de voet ervan. De nederzetting zal zich echter niet in de krater bevinden, maar aan de buitenrand ervan, vanwege de bijzondere eigenschap van de kraterranden. Dankzij hun ligging en hoogte, ontvangen sommige gebieden op de kraterrand eeuwig zonlicht dat verstrekken onbegrensde energie voor zonnepanelen. Bovendien zorgt deze locatie voor gunstiger temperaturen dan op meer equatoriale breedten. Deze equatoriale locaties kunnen extreme temperatuurschommelingen ondergaan van zo hoog als 100 graden C tot zo laag als -150 graden C gedurende de maannacht. Er is ook voorgesteld om van deze locatie een enorme infraroodtelescoop te maken vanwege de koudere temperaturen, waardoor onze nederzetting de perfecte eerste fase is voor de bouw van een dergelijke structuur.

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

We streven naar een uitbreidbaar kamp, dus is het belangrijk zoveel mogelijk materialen van de maan zelf te gebruiken. Het maanoppervlak bevat ijzer, aluminium en titanium, die met onze rovers worden gewonnen en verwerkt. We zullen deze middelen gebruiken om enkele onderdelen te bouwen en ook voor reparaties. De buizen zullen ook van regolith gemaakt worden, omdat het is sterker dan cement. Dat gezegd zijnde, er is er nog steeds behoefte aan sommige materialen die we alleen van de Aarde kunnen krijgen, althans in de vorm die we nodig hebben. De modules zullen van de Aarde komen, maar ze zullen bedekt zijn met regolith om te zorgen voor veiligheid tegen straling en mogelijke effecten. Elke module wordt met de hulp van een rover gepositioneerd en afgesloten met een andere module of een luchtsluis. De modules zijn cilindervormig, met een lengte van 10 meter, en een diameter van ongeveer 5 meter, hoewel het interieur kleiner is, zal het grootste deel van de ruimte die niet bewoonbaar is worden gebruikt als opslagruimte en machines. 

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

De woonruimte van de bemanning zal worden aangepast aan alle menselijke behoeften, zodat het een ruimte wordt waar mensen kunnen leven in omstandigheden vergelijkbaar met Aarde. De atmosfeer zal worden gesimuleerd met behulp van een complex ventilatiesysteem dat in elke module aanwezig is. Stralingsbescherming zal worden verzekerd door een regolith-laag die over elk van de modules wordt gedrukt met behulp van een rover die is uitgerust met een hand die een structuur kan 3D-printen. Deze structuur zal zijn eigen gewicht dragen, waarbij gebruik wordt gemaakt van een technologie die vergelijkbaar is met de 3D-printers op aarde. Met behulp van deze methode, de minimum hoeveelheid materiaal zal worden gebruikt zonder de veiligheid in gevaar te brengenwaardoor de kosten sterk dalen. 

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

Water
Voedsel
Vermogen
Air

Water is een vitale hulpbron, dus besteedden we veel aandacht aan dit onderwerp. Ons hoofdidee is dat astronauten waterijs uit de nabijgelegen kraters kunnen halen om op de maan te kunnen overleven. Om deze missie uit te voeren zullen onderzoeksrobots worden uitgezonden, die met een krachtig werktuig door de maanbodem graven en ijskristallen extraheren, die vervolgens naar de basis worden teruggebracht. Het verzamelde water zal worden gesmolten en gefilterd van andere deeltjes, waardoor het bruikbaar wordt voor drink- en landbouwpraktijken. We zijn van plan dit proces meerdere keren per week uit te voeren en het resterende water op te vangen in de wateropslag van de basis.

Voedsel is ook een noodzaak voor onze bemanning; daarom hebben we zorgvuldig alle opties overwogen om een aangename omgeving voor de astronauten te creëren. Om het leven in de eerste maand veilig te stellen zullen we voedsel van de Aarde verschepen, maar in de vroege stadia van de bouw zal de voedselmodule worden geïnstalleerd om tegen de tijd dat de astronauten arriveren volledig autonoom te zijn van de leveringen van de Aarde. Er zullen planten worden gekweekt in omstandigheden die vergelijkbaar zijn met die van de zogenaamde "verticale boerderijen" op aarde. De gekozen gewassen zijn onder meer aardappelen, tomaten, selderij, bonen en sla. Deze planten zijn rijk aan vitamine A, vitamine C, kalium, eiwitten en calcium, die samen voldoende zijn om onze astronauten te voorzien van alle voedingsstoffen die zij nodig hebben. We zullen ook UV-lampen in de kas gebruiken om de planten sneller te laten groeien, door de lichtgolven die de groei niet bevorderen te verwijderen.

Dankzij de ligging op de rand van de Shackleton Krater zal ons maankamp bijna constant zonlicht ontvangen. We zullen deze energie benutten met behulp van een zonnepaneelveld en de opgewekte elektriciteit opslaan in waterstof-brandstofcellen, efficiënter dan conventionele lithium-ionbatterijen, voor gebruik tijdens de maannacht of in geval van nood. Tijdens het opladen scheiden de brandstofcellen de zuurstof en waterstof van de watermoleculen door elektrolyse. Deze worden later weer samengevoegd, waarbij het grootste deel van de toegevoerde energie vrijkomt.

Ons maankamp zal een aardse atmosfeer hebben die bestaat uit ongeveer 21% zuurstof. Gasconcentraties in alle onder druk staande modules zullen strak in de hand worden gehouden door het levensondersteuningssysteem dat continu de CO2 in de lucht zal recyclen. Een groot deel van deze taak zal worden uitgevoerd in de plantenmodule waar zuurstof zal worden geproduceerd door fotosynthese. Er zal dus een constante stroom van CO2-rijke lucht over de plantenrekken worden geleid om een maximale efficiëntie voor de omzetting in zuurstof te garanderen. Om de vereiste gasproductie te verzekeren, zal extra zuurstof worden verkregen uit het maanregolith door elektrolyse van gesmolten zout. Bovendien levert dit proces ook nuttige metaallegeringen op als bijproduct, die kunnen worden gebruikt bij toekomstige uitbreidingen van de nederzetting.

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

In zijn beginstadiumzal ons maan kamp enkel een wetenschappelijk doel hebben, met een focus op vaststelling van een permanente menselijke aanwezigheid op de maan. Dat gezegd zijnde, wij hebben onze nederzetting zo ontworpen dat ze bijna oneindig kan worden uitgebreid. Uiteindelijk zullen er ook toeristen komen en kunnen er naast wetenschappelijke ook commerciële doelen worden nagestreefd. In de eerste jaren zal het kamp dienen als verkenningsbasis op het maanoppervlak en als middel om de infraroodtelescoop in de Shackleton-krater te bouwen. De belangrijkste wetenschappelijke missie van onze nederzetting zal bestaan uit het uit de eerste hand bestuderen van het maanoppervlak en de geologie daarvan, wat ons een waardevol inzicht zal geven in de vorming van de natuurlijke satelliet van de aarde. Secundaire doelen zijn onder andere het onderzoeken van de haalbaarheid van nieuwe maanindustrieën, zoals mijnbouw en toerisme, vaststelling van de eerste telescopen op de maan en het verbeteren van de kosten, veiligheid en efficiëntie van interplanetair reizen. 

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

Om de wetenschappelijke output van ons Maankamp te maximaliseren, moet de nederzetting 24/7 actief zijn. Om dit te bereiken zal de bemanning worden opgesplitst in teams van 4 personen die in dezelfde woonmodule zullen worden ondergebracht. Elk team zal een shift van 12 uur werken, zodanig gecompenseerd dat ze 24 uur bestrijken. Dus, terwijl sommige bemanningsleden werken, anderen slapen of genieten van hun vrije tijd. Ongeacht de dienst, begint elke astronaut zijn dag met hygiëne, ontbijt en een snelle training. Vervolgens krijgen de bemanningsleden hun taken van de grondcontrole. Hoewel de meeste taken binnen de veiligheid van de nederzetting zullen worden uitgevoerd, zullen de astronauten ook naar buiten moeten voor reparaties of missies om monsters te verzamelen. Vanwege de hoge risico's en de noodzakelijke training voor het uitvoeren van EVAs, zullen deze activiteiten echter vrij zeldzaam zijn. Aan het eind van hun 12-urige dienst heeft elke kolonist 4 uur vrije tijd, die hij kan gebruiken om met zijn familie te praten of voor teambuildingactiviteiten. Dit is ook het moment waarop het avondeten wordt geserveerd, een belangrijke activiteit voor de bemanning om samen te komen en te socialiseren. Hoewel er zwaartekracht is op de maan, is deze veel zwakker dan op aarde, zodat spieratrofie en verlies van botdichtheid nog steeds ernstige bedreigingen vormen voor de menselijke gezondheid. Om dit te verhelpen zullen de astronauten, voordat ze hun dag beëindigen, ook minstens een uur moeten trainen op een aangelijnde loopband en gewichten moeten heffen. Aangezien onze maanbasis vrij groot is, en de teams vrij klein, zullen de astronauten het grootste deel van hun werktijd waarschijnlijk zonder veel menselijk contact moeten doorbrengen. Dit, in combinatie met een strak schema en de stress van het leven in een extreme omgeving kan leiden tot ernstige psychische problemen die de capaciteiten van de bemanning zouden belemmeren. Het moreel zal dus hoog worden gehouden en de teambanden zullen verder worden versterkt door het organiseren van dagelijkse groep activiteiten tijdens de vrije tijd, zoals films kijken of bordspelletjes spelen. Aan het eind van de dag krijgen de astronauten 8 uur de tijd om te slapen, zodat ze de volgende dag zo goed mogelijk uitgerust zijn. 

Andere projecten:

  Bvheart

 

  郑州轻工业大学附属中学
    China
  Hemels team

 

  Zhengzhou University of Light Technology
    China
  maanoverlevende

 

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

 

  郑州轻工业大学附属中学
    China