maan_kamp
ontdekking interactief beeld

Moon Camp Pioneers 2022 - 2023 Projectgalerij

 

In Moon Camp Pioneers moet elk team een volledig Maankamp in 3D ontwerpen met behulp van software naar keuze. Ze moeten ook uitleggen hoe ze lokale middelen zullen gebruiken, astronauten zullen beschermen tegen de gevaren van de ruimte en de woon- en werkfaciliteiten in hun Maankamp beschrijven.

Skyhook

  Eerste plaats - Niet-ESA-lidstaten

Shanghai Qingpu Senior High School  Shanghai-Qingpu    China 17, 16   6 / 0 Engels
3D ontwerp software: Fusion 360


Externe kijker voor 3D-project


Youtube Video Link:


1.1 - Beschrijving van het project

Ons maankamp is een maanbasis die in 2035 wordt gebouwd om het hoofd te bieden aan de energiecrisis op aarde en langdurig gestationeerd onderzoek uit te voeren op het maanoppervlak. Het primaire doel van de basis is om energiebronnen zoals helium-3 tegen lage kosten van de maan naar de aarde te transporteren, onderzoek naar materiaalkunde, biologische wetenschap en andere disciplines op de maan uit te voeren en de fysieke conditie van astronauten die op de maan leven te bestuderen.

1.2 - Waarom wil je een Maankamp bouwen? Leg het hoofddoel van je Maankamp uit (bijvoorbeeld wetenschappelijke, commerciële en/of toeristische doeleinden).

Het doel van ons maankamp is om helium-3 energiebronnen op de maan te ontwikkelen voor wetenschappelijk onderzoek, om goedkope en schone kernfusiematerialen op een efficiëntere manier naar de aarde te brengen en om het gebruik van maanaarde en andere soorten energie op de maan te onderzoeken in de maanonderzoeksbasis om de energiecrisis aan te pakken waar de mensheid de komende decennia mee te maken kan krijgen.

2.1 - Waar wil je je Maankamp bouwen? Leg je keuze uit.

Gelegen aan de rand van de Shackleton krater (0.0°89.9°S), de site is het eeuwige daglicht zone, met Klipp rock (de duur van continue verlichting van het maanoppervlak is 86% op het zuidelijk halfrond).Near de pool, onder invloed van temperatuur en hoeksnelheid, de meeste van de maan watervoorraden zijn bevroren in de grond, die vriendelijk is voor de ontwikkeling van de Maan Camp. Ook blijkt uit de gegevens dat de krater veel meer waterstof bevat, wat suggereert dat er mogelijk waterijs aanwezig is. Vlakbij de Shackleton krater ligt de Malapert berg, waarvan de top, hoe de maan ook draait, altijd zichtbaar is voor de aarde, geschikt voor een grootschalig grondcommunicatiecentrum. Bovendien is de achterkant van de berg geschikt voor het afschermen van radiosignalen, omdat het elektromagnetische interferentie van de aarde volledig kan elimineren en zo bijdraagt aan de installatie van een radiotelescoop.

2.2 - Hoe wil je je maankamp bouwen? Bedenk hoe je de natuurlijke hulpbronnen van de Maan kunt gebruiken en welke materialen je van de Aarde zou moeten meebrengen. Beschrijf de technieken, materialen en je ontwerpkeuzes.

Vergeleken met de aarde zijn er een groot aantal helium-3 bronnen op de maan, die kunnen worden gebruikt als grondstof om warmte-energie te produceren door middel van kernfusie, die wordt omgezet in elektriciteit door generatoren en transformatoren en opgeslagen in ondergrondse superbatterijen. Bovendien kunnen oxiden zoals titaniumdioxide en aluminiumoxide, die rijk zijn aan maanaarde, worden gereduceerd door redoxapparaten om water en overeenkomstige metalen te genereren.

We zijn van plan om het breccia, grind in de maanaarde en andere materialen te mengen met water om er beton van te maken om het omhulsel van het hoofdgebouw boven de grond van onze maanbasis te bouwen. Vanaf de aarde zullen we een 3D-printer meenemen om het betonmateriaal tot een gebouw te maken, wat de afhankelijkheid van de transportcapaciteit van de aarde sterk kan verminderen. In de tussentijd mengen we glasvezels in het beton om de thermische isolatie van het omhulsel van de basis te verbeteren. In de basis worden op verschillende plaatsen apparaten geplaatst die de temperatuur constant houden, zodat de astronauten een comfortabele werk- en leefomgeving hebben.

2.3 - Hoe beschermt en beschermt jullie maankamp de astronauten tegen de harde omgeving van de maan?

Onze anti-meteorietmissie in het Maankamp bestaat uit drie delen, de buitenste laag wordt aangevuld met laser-antiraket, de middelste laag wordt aangevuld met luchtdoelrakettechnologie. Meerdere sets close defense kanonnen onderscheppen de overgebleven meteorietfragmenten van de vorige twee keer. En met behulp van radar kunnen ze nauwkeurig vaststellen of het object een meteoriet is. Onze koepel kan ons effectief beschermen tegen de aanval van kleine fragmenten van de terminale meteoriet. Daarnaast zullen we een ondergrondse schuilplaatslaag opzetten om astronauten in staat te stellen hun persoonlijke veiligheid te beschermen en te overleven tot de komst van ondersteunend personeel op aarde.

3.1 - Hoe zal uw maankamp de astronauten voorzien van duurzame toegang tot basisbehoeften als water, voedsel, lucht en elektriciteit?

a ) WATER
Ⅰ. Watervoorziening
1.Vervoerd door een afleverapparaat.
2. Het waterstofgas dat wordt gegenereerd door het geëlektrolyseerde water reduceert de overvloedige oxiden in de maanbodem tot water.
Ⅱ. Watercirculatiesysteem
1.De waterdamp die wordt geproduceerd door de ademhaling in het ruimtestation wordt teruggevoerd naar het reservoir door condensatie.
2. Toiletafvalwater en andere huishoudelijke afvalwaterzuiveringscyclus.
b) VOEDSEL
1. Aardappelen en kool die in het plantstation worden geteeld, kunnen een deel van het aanbod vormen en een hoge groeisnelheid kan worden bereikt door middel van nauwkeurige irrigatie- en teelttechnologie.
2. Via het lanceervoertuig wordt het ruimtevoedsel in vacuümverpakkingen regelmatig op de basis afgeleverd.
3.Opgeslagen met gecomprimeerd reservevoedsel voor verzadiging in noodgevallen.
c) KRACHT
De belangrijkste energiebronnen
1.Kernfusie apparaten
Deuterium voor kernfusie apparaten, laat de elektronen buiten de kern zich ontdoen van de ketenen van de kern, de kernen van de atomen polymeriseren elkaar. Bij het vrijkomen van een groot aantal elektronen en neutronen komt enorme energie vrij.
2.Zonne-energie
Omdat de maan geen atmosfeer heeft, kunnen zonnepanelen elektrische energie in grote mate omzetten, en overtollige elektrische energie wordt opgeslagen in de batterij.
d) LUCHT
1.Via de generator van geëlektrolyseerd water. Een deel van de zuurstof wordt naar het ventilatiesysteem gestuurd voor menselijke ademhaling, en het overschot wordt opgeslagen in de open lucht en bevroren tot "zuurstofijs".
2.Gebruik de fotosynthese van planten in het plantstation om zuurstof te produceren en kooldioxide te verwijderen.
3.De rest van de luchtcomponenten wordt in principe niet gereduceerd. Voor het geval van lekkage is er echter een gecomprimeerd gas opgeslagen in de opslagruimte.
4.In het geval van luchtlekkage is er een gecomprimeerd gas opgeslagen in de opslagruimte dat voldoende is om de inhoud drie keer te balanceren.

3.2 - Hoe zal uw maankamp omgaan met het afval dat de astronauten op de maan produceren?

Wat plastic producten betreft, kunnen we het huishoudelijk afval van de astronauten direct invoeren via de 3D-printer en de grondstof van de printer worden om meer dingen te produceren. Voor menselijk afval hebben we speciale biologische en chemische gebieden om te verwerken en zo kunstmest te worden voor gewassen in de ruimte.

3.3 - Hoe zal je maankamp communicatie onderhouden met de aarde en andere maanbasissen?

Onze maanbasis lanceert ruimtevaartuigen naar het ruimtestation of de aarde via de elektromagnetische versnellingsbaan in het midden van de basis. Uitgerust met een ruimtevaartuig dat is uitgerust met ionenstuwraketten, die drijfgas ioniseren en een elektrisch veld gebruiken om de ionenuitstoot te versnellen tot stuwkracht, kan het met een relatief hoge snelheid van en naar de maanbasis reizen. Tegelijkertijd is de basis ook uitgerust met maanrovers om de uitwisseling van goederen in elke basis te realiseren. Er zijn signaalbasisstations tussen de bases om het radiosignaal te versterken en de communicatie tussen de bases gemakkelijker en sneller te maken.

4.1 - Op welk(e) wetenschappelijk(e) onderwerp(en) zou het onderzoek in jouw Maankamp gericht zijn? Leg uit welke experimenten je van plan bent te doen op de Maan (bijvoorbeeld op het gebied van geologie, lage zwaartekracht, biologie, technologie, robotica, astronomie enz.)

Het kamp zal dienen als een eerstelijns basis voor maanonderzoek, voornamelijk verantwoordelijk voor wetenschappelijk onderzoek naar de maangeofysica, maanbodemmaterialen en maanoppervlakbeplanting. De mineralen op de maan kunnen naar het ruimtestation of de aarde worden getransporteerd via de elektromagnetische versnellingsbaan in het midden van de basis. Omdat er geen luchtweerstand is, kan het ruimteschip via dit apparaat gemakkelijk worden versneld tot een bepaalde lanceersnelheid, wat ook de betekenis van de naam van de basis skyhook verklaart. Het maanlaboratorium kan ook onderzoeksfaciliteiten hebben die dicht bij die op aarde liggen om de haalbaarheid van maanoppervlakonderzoek te realiseren. Het beplanten van het maanoppervlak is ook een belangrijk onderzoeksonderwerp in de basis en het beplantingsgebied kan voorzien in de voedselvoorziening van al het personeel tijdens het wetenschappelijk onderzoek op het maanoppervlak. Tegelijkertijd wordt ruimteveredeling gerealiseerd om variëteiten te cultiveren met een hogere opbrengst per oppervlakte-eenheid om het huidige voedselzekerheidsprobleem op te lossen. Op de basis zal ook roboticaonderzoek worden uitgevoerd, zodat onderzoekers robotarmen kunnen gebruiken bij hun wetenschappelijke onderzoeksactiviteiten.

5.1 - Wat zou u in uw astronautenopleidingsprogramma opnemen om de astronauten op een maanmissie voor te bereiden?

Om de effecten van de lage zwaartekracht te voorkomen, zullen de astronauten elke dag oefeningen doen. Twee oefeningen per dag zijn bedoeld om de fysieke conditie bij het betreden van de ruimte te waarborgen. Onze astronauten zullen verschillende rollen hebben en zullen op aarde specifieke vaardigheden leren om zich te specialiseren in verschillende gebieden, afhankelijk van hun rol. De artsen in het team zullen bijvoorbeeld de basisbehandeling van verwondingen leren. Ingenieurs zullen het onderhoud van machines op de grond leren om schade aan het maankamp te voorkomen. Piloten zullen leren hoe ze het ruimteschip moeten besturen, het falen van de automatische piloottechnologie moeten voorkomen en het ruimteschip en de maanvoertuigen handmatig moeten besturen. Gegevensanalisten zullen het gebruik en de productie van energie op de basis analyseren en de normale werking van de basis in stand houden. Vervolgens zullen ze ook het gebruik van verschillende apparatuur in de basis bestuderen en verschillende fysische en chemische experimenten uitvoeren die alleen in de maanomgeving kunnen worden uitgevoerd of die gemakkelijk in de maanomgeving kunnen worden uitgevoerd. Simuleer ook het toezicht op en de verzorging van de plantenteelt in de kweekruimte. Astronauten moeten vertrouwd zijn met vluchtroutes om terug te keren naar de terugkeercapsule en het gebruik van levensreddende instrumenten in noodgevallen. Astronauten zullen het inspectieproces van de basis herhaaldelijk oefenen om problemen en zwakke plekken te voorkomen die levens in gevaar kunnen brengen. Astronauten zullen de maanomgeving verkennen in een bijna-realiteitssimulatie, waarbij ze sporen van leven en allerlei gegevens verzamelen. Het trainingsprogramma zal 20 dagen duren om ervoor te zorgen dat de astronauten volledig vertrouwd zijn met hun toekomstige leven op het maankamp. Na de dagelijkse training moeten ze nog één dag gegevens sorteren en verzamelen en ander sorteer- en analysewerk en logboek sorteren.

5.2 - Welke ruimtevaartuigen heeft jouw toekomstige maanmissie nodig? Beschrijf de voertuigen in je Moon camp en bedenk hoe je van en naar de aarde zult reizen en nieuwe bestemmingen op het maanoppervlak zult verkennen.

Voor het vrachtvervoer hebben we drie elektromagnetische railguns gebruikt en het Tokamak-apparaat op het maanoppervlak kan ons voorzien van continue elektrische energie. We stopten de maanbronnen in het kanon en stuurden ze vervolgens naar de maansynchrone baan door de enorme versnelling van het elektromagnetische railgun om aan te meren bij ons Skyhook ruimteschip en naar een hoger gelegen ruimtestation te gaan. Voor het vervoer van personeel hebben we spaceshuttles gebouwd voor astronauten van en naar ruimtestations in een hoge baan om de maan, die direct kunnen opstijgen vanaf de startbaan op het maanoppervlak, en we hebben ruimtebussen voor vluchten tussen het maanstation en het geostationaire ruimtestation. De achterkant van de rover zou kunnen worden uitgerust met compartimenten met verschillende functies, waardoor een modulair ontwerp ontstaat voor verschillende situaties. Zoals transportmodule, verkenningsmodule, constructiemodule.

Andere projecten: