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: S.P.I.D.E.R.

Tudor Vianu Nationale Hoge School voor Informatica  Boekarest    Roemenië 16, 17   2 / 0


Externe viewer voor 3d project

Beschrijving van het project

Ons Maankamp, S.P.I.D.E.R., heeft als hoofddoel ruimteonderzoek, maar ook om de kolonisatie van andere planeten te simuleren. Het zal astronauten en onderzoekers een breder begrip geven van ons heelal en wat het betekent om buiten de aarde te leven. We zullen gebruik maken van alles wat tot onze beschikking staat: water uit ijs in de Shackleton-krater, continu zonlicht op de zuidpool en de maanregoliet voor onderzoek en zelfs plantenteelt. We zullen een rover hebben voor onze astronauten om naar andere delen van de maan te reizen, en de Shackleton- en Shoemaker-kraters bij ons in de buurt, die ook van wetenschappelijk belang zijn. Het kamp zal op het maanoppervlak staan, verankerd met kleine spinachtige poten van sterk staal. In het maankamp zal een klein team van twee astronauten verblijven die wetenschappelijke experimenten zullen uitvoeren en meer zullen leren over de maan en de ruimte in het algemeen. Ook zullen zij zich vertrouwd maken met wat het betekent om op een andere planeet te leven (ook al is het een satelliet). Vervolgens zullen zij hun bevindingen en ervaringen naar de aarde terugbrengen en hopelijk andere mensen aanmoedigen om hun horizon te verruimen. We wilden het best mogelijke kamp bouwen voor onze astronauten, om hen een optimale omgeving te bieden om wetenschap te beoefenen en te genieten van het leven in de ruimte.

2.1 Waar wilt u uw Maankamp bouwen?

Ons maankamp wordt gevestigd op de zuidpool, bij de Shackleton-krater. We zouden dus continu zonlicht hebben dat ons kamp via de zonnepanelen van energie zal voorzien, en we zullen een deel van deze energie opslaan in brandstofcellen voor de maansverduisteringen. Ook kunnen de grote hoeveelheden waterstof die in de krater zijn gemeten, wijzen op de aanwezigheid van waterijs, wat van cruciaal belang is voor onze astronauten. Omdat we meteorenregens kunnen tegenkomen, zullen we ons kamp inkapselen in Kevlar, dat zeer licht en duurzaam is. Als wetenschappelijk onderzoek daarom vraagt, zullen de astronauten de rover gebruiken om te gaan en staan waar ze willen. We plannen ook op afstand bediende Kevlar-rovers, voor langeafstandsreizen, die ook worden aangedreven door zonne-energie, een brandstofcel hebben en, voor noodgevallen, een RTG, waarmee we zelfs de andere kant van de maan kunnen bezoeken.

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

We bedachten dit ontwerp zo dat elk van de astronauten een persoonlijke ruimte zou hebben, maar ook een gemeenschappelijke ruimte zou delen waar ze samen kunnen werken en ontspannen. We wilden dat ze zich gezellig en thuis zouden voelen, en daarom hebben we ervoor gezorgd dat ons Maankamp alle elementen van een Maankamp heeft. Omdat alle materialen die we gebruiken licht zijn, is het geen probleem om ze per ruimteschip mee te nemen. We wilden ook graag dat ons Maankamp modulair zou zijn, om het bouwen op het maanoppervlak te vergemakkelijken en gemakkelijk te kunnen repareren als er iets gebeurt. Eerst moeten we de steunen van ons kamp installeren, dat zijn de spinpoten. Dikke platen aluminiumlegering zullen onze basis vormen. Alle lagen worden luchtdicht met elkaar verbonden. De tunnels zullen bestaan uit 3 van zulke sets lagen, in een driehoekige vorm. De onderzoeksbol zal bestaan uit driehoekige ramen van thermisch glas. De rovers zullen buiten de basis worden geassembleerd en zullen ook modulair zijn. Het laatste onderdeel van onze maanbasis zijn de zonnepanelen, die kant-en-klaar worden geleverd. We hebben gekozen voor de vorm van een spin, omdat dit wezen in de mythologie wordt geassocieerd met de schepping en in staat is zijn eigen werelden te weven. We zullen de materiaalkeuze in de volgende paragraaf toelichten, omdat deze sterk verband houdt met de veiligheid van de astronauten.

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 gezondheid en veiligheid van de astronauten is onze belangrijkste prioriteit, voor alles. Daarom hebben we onderzoek gedaan naar de beste materialen om hun welzijn te verzekeren. Daarom gebruiken we aerogel, Kevlar, een sterke aluminiumlegering en thermisch glas. De aerogel neutraliseert de drie methoden van warmteoverdracht: convectie, geleiding en straling, en is daardoor een uitstekende thermische isolator. Kevlar heeft voldoende kracht om de effecten van ruimtepuin en meteoren te weerstaan. Bovendien weegt Kevlar weinig en heeft het een hoge mate van hardheid. Zonder zijn structuur aan te tasten of zijn vorm te veranderen, kan het ook extreme temperaturen ondergaan. Bij impactonderzoek werkt de aluminiumlegering zo goed dat wij dit materiaal kunnen gebruiken voor de raamluiken om te voorkomen dat brokstukken het glas vernietigen.

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

Water
Voedsel
Vermogen
Air

De waterbron voor onze basis wordt het ijs in de Shackleton-krater. Het oppervlak ervan is glad genoeg zodat onze rover bij het ijs kan komen, waarna we met een verwarmde boormachine door het zonneoppervlak gaan en het ijs daarbij smelten. Dit proces kost veel tijd en energie, dus doen we het niet vaker dan nodig, bij voorkeur één keer per week. We bewaren het water in een reservoir, en de astronauten zullen een zuiveringssysteem gebruiken alvorens het te drinken. Naast menselijke consumptie zal het water ook gebruikt worden voor elektrolyse en plantengroei.

Onze astronauten krijgen natuurlijk ruimtevoedsel. Dit garandeert hun een evenwichtige voeding en is gemakkelijk en veilig op te slaan, te bereiden en te consumeren, maar dit kost 0,64 kg/individuele dag opslagruimte, wat niet optimaal is voor onze missie. In plaats daarvan zal hun voornaamste voedselbron de kas zijn, waarin zij aardappelen, selderij en tomaten zullen kweken voor vitaminen en koolhydraten, en de voornaamste bron van eiwitten zullen verschillende ongewervelde waterdieren zijn, uit het phylum Mollusca, vanwege verschillende voordelen: zij passen zich gemakkelijk aan een omgeving met gedeeltelijke zwaartekracht aan, hebben niet veel ruimte nodig en assimileren voedingsstoffen uit de stroom van het omringende water om biomassa op te bouwen. Er zijn al projecten waarbij maanregoliet wordt gebruikt als substraat voor plantengroei, en dit is ook wat onze astronauten gaan gebruiken.

Onze belangrijkste energiebron zullen de zonnepanelen zijn. Omdat we ons op de zuidpool van de maan bevinden, zullen we continu zonlicht hebben, afgezien van de maansverduisteringen, waarvoor we brandstofcellen als reserve hebben. We sturen onze rovers ook naar plekken met maximaal zonlicht op de maan, om met hun zonnepanelen extra energie te verzamelen. In geval van nood (een zonnepaneel raakt beschadigd door een meteoor of werkt gewoon niet) hebben we een Radioisotope Thermoelectric Generator (RTG), die wordt aangedreven door Plutonium-238, vanwege de lange halveringstijd en het goede vermogen.

De astronauten hebben zuurstof nodig om te overleven, en dit kan gemakkelijk worden verkregen uit drie bronnen op de maan: de elektrolyse van water, en de maanregoliet en, natuurlijk, planten. Uit de eerste, met behulp van een Na+ en Cl- oplossing, zouden de astronauten H2 en O2 krijgen. Als bonus kan de H2 worden gerecombineerd met O2 om zuiver water te verkrijgen, en kan de O2, na blootstelling aan UV/X-straling, worden omgezet in O3, dat een antibacteriële werking heeft. Voor het maanregoliet, dat weliswaar zeer rijk is aan zuurstof, zouden we een zeer, zeer nauwkeurig filter nodig hebben, omdat de kleinste korreltjes in de longen van de astronauten zouden kunnen terechtkomen, met mogelijk langdurige gezondheidseffecten. Ten slotte zijn de planten die onze astronauten kweken ook een sterke bron van zuurstof. Vanwege de gevaren ervan zouden we het maanregoliet alleen als laatste redmiddel gebruiken.

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

Wij houden van wetenschap, dus dit zal het hoofddoel zijn van ons Maankamp. Er zijn nog oneindig veel dingen die ons intrigeren aan de ruimte, en we zijn er zeker van dat de aanwezige wetenschappers op ons kamp veel zullen leren van deze ervaring. De wetenschappers kunnen de maan, haar oppervlak en haar kraters bestuderen, plus de ruimte, met behulp van ofwel de in het Maankamp ingebouwde telescopen ofwel de op afstand bediende rover, waarmee zij moeilijk bereikbare gebieden kunnen verkennen en schitterende uitzichten op de hemel kunnen krijgen. Een ander doel van ons Maankamp is mensen te laten wennen aan het leven op een andere planeet. Na hun terugkeer uit het Maankamp kunnen de astronauten hun ervaringen vertellen en anderen inspireren om te dromen van een leven in de ruimte.

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

Onze astronauten, laten we ze Tina en Bob noemen, zullen wakker worden om 0600 precies (standaard GMT tijd). Na een routinecontrole van alle systemen om er zeker van te zijn dat alles, van levensondersteuning tot plantengroei, soepel verloopt, gaan ze ontbijten. Bob eet mosselen met tomaten (zijn favoriete gerecht op het Maankamp) en Tina neemt genoegen met mosselen met aardappelen. Natuurlijk mogen ze elke combinatie van groenten en weekdieren kiezen die ze willen.

Dan zullen ze wat lichamelijke oefeningen doen, 0700 precies. Bob rent op de loopband en Tina gebruikt de indoor fiets. Precies om 0730 uur gaan ze naar de koude douches (we willen niet te veel energie verbruiken, maar op zondag mogen ze een cheat day houden). Ze reinigen zich met water uit het reservoir, dat vervolgens wordt gereinigd (zodat ze geen zeep binnenkrijgen) en teruggestuurd naar het reservoir. We hebben ook een biologisch afvalrecyclingsysteem, waarmee ze landbouwgrond kunnen verkrijgen.

Om 0800 begint de wetenschapsdag. Tina zal binnen experimenten doen, terwijl Bob zich aankleedt en naar het maanoppervlak gaat, waar hij wat regoliet zal verzamelen voor zowel plantaardig gebruik als onderzoek, en enkele wetenschappelijke metingen zal doen met betrekking tot de maan, de zon en de aarde. Later gaat hij terug naar het kamp waar Tina haar experimenten zal hebben afgerond. Om 1200 uur zullen ze lunchen, en tot 1400 hebben ze vrije tijd waarin ze kunnen lezen, schrijven en ontspannen. Daarna is het de beurt aan Bob om experimenten te doen, terwijl Tina de planten controleert en oogst, de watertank controleert en dan samen met Bob wetenschap doet, waarbij ze rond 1600 een snack heeft.

Om 1800 eten ze, weekdieren en groenten. Na vrije tijd gaan ze om 2200 uur slapen. Ze slapen op dezelfde tijd, en om hun veiligheid te garanderen zullen we lagen op lagen alarmen hebben voor eventuele verstoringen, plus de astronauten zullen polsbandjes hebben die hun hartslag en zuurstofsaturatie meten, die hen kunnen wekken in geval van nood.

Andere projecten:

  Be-E

 

  Lycée polyvalente Blaise Pascal
    Frankrijk
  SFG - Space Fusion Gang

 

  Sigmund-Freud-Gymnasium
    Oostenrijk
  DMH

 

  Middelbare school voor wiskunde Dr. Petar Beron
    Bulgarije
  Glow In The Dark

 

  郑州轻工业大学附属中学
    China