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.

FarCamp

IES SAN ISIDRO  Madrid-MADRID    Spanje 16   6 / 2 Español
3D ontwerp software: Tinkercad



1.1 - Beschrijving van het project

El campamento Farcamp heeft zijn naam te danken aan het woord "far", "lejos", en "camp", "campamento", in het Engels, aangezien dit een afstand is van enkele kilometers.

Dit maankamp beschikt over ruimte voor 5 astronauten, 2 rovers voor oppervlakkig onderzoek, een cohete met zijn respectieve aterrizaje-zone en een excavadora voor het verkrijgen van agua. Door de lage druk in de Luna is het water alleen in de vorm van water. Dit betekent dat op het moment dat het water wordt opgegraven, het onmiddellijk wordt omgezet in gas. Nuestra excavadora aprovecha esta circunstancia.

Op het gebied van de productie van elektriciteit beschikt Farcamp over verschillende toepassingsmogelijkheden, zoals in het beschermingssysteem van de lunamotos en de oefenruimte voor astronauten. Ook zijn er installaties voor actieve productie, met een kamp van helióstatos die zijn aangepast aan de maan en een ander systeem van espejos die de calor koelen en opslaan in een aluminium oppervlak.

Ten slotte hebben we een aantal systemen voor pasieve bescherming ontwikkeld, voor de hardnekkige problemen met constante zonnestraling en ruimteobjecten, en andere voor actieve bescherming, voor de meest felle zonnestormen, de lunamotos en de gevaarlijkste objecten voor het leven op aarde.

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

El objetivo principal de este campamento lunar es mantener la presencia de la humanidad en la Luna el máximo tiempo posible con la mayor autosuficiencia posible. Om dit te bereiken hebben we verschillende manieren bedacht om, ten eerste, te voldoen aan de basisbehoeften van de astronauten en, ten tweede, de installaties te bouwen die een permanent leven op de satelliet mogelijk maken. Deze fundamentele behoeften zijn: water, eten, lucht, communicatie met de aarde, elektriciteit en natuurlijk veiligheid. De installaties die wij willen, zijn: een platform voor de afhandeling en het vervoer, een vloot van voertuigen voor lunches en een systeem voor preventie en bescherming tegen ongevallen.

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

De grootste problemen voor het leven in Luna zijn de winning van water, energie en bouwmaterialen. De methoden om deze te winnen zijn in de loop van de informatie gespecificeerd, maar om ze doeltreffend te maken hebben we een geschikte plaats nodig, de polo sur van de satelliet. Deze bevat een grote hoeveelheid basalt met een hoog gehalte aan titanium, een grote hoeveelheid mineralen met aluminium (feldespato plagioclasa), hierro en magnesio (piroxeno en olivino) en silicium, de laatste in grote overvloed, en vormt de 45% van de maancorteza. Por si fuera poco, el agua en la superficie del polo lunar, se puede encontrar agua abundantemente aunque únicamente en estado sólido (hielo) debido a la baja presión.

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.

Het grootste deel van de infrastructuur van de installaties bestaat uit aluminium, titanium en silicium; deze worden verkregen uit de maankorrel door middel van een graafmachine, dankzij de grote hoeveelheden van deze materialen die op de Luna zijn gevonden.

El aluminio también será utilizado al igual que el silicio, como especificado más tarde, para la producción de electricidad. En forma de un suelo de aluminio y paneles solares respectivamente.

In het proces van het verkrijgen van titanio worden de protonen die door de maanlucht worden opgenomen in het materiaal gebruikt om de hidrógen te atraveren die bij het onttrekken van het materiaal samenkomen. Zo krijgen we twee belangrijke materialen tegelijk.

Wat het ontwerp van de camping betreft, hebben we gekozen voor een iglú-stijl om de structuur te beschermen en de gevolgen van de reis te beperken. En om de benodigde hoeveelheid materiaal te optimaliseren, zijn alle ruimtes maximaal benut.

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

La Luna heeft verschillende gevaren, zoals frequente lunamotos, zonnestraling of inslag van maanobjecten.

 

  • Seísmos:

Om de grote hoeveelheden lunamotos, die op een afstand van minder dan 30 kilometer van de oppervlakte voorkomen, te voorkomen, gebruiken we een aantal constructies in de funderingen van alle gebouwen op de camping, die samen met de andere gebouwen worden gebouwd, zodat de schade aan de gebouwen wordt voorkomen en er elektriciteit wordt opgewekt met de geproduceerde cinématische energie.

 

  • Radiación:

La radiación en la Luna es un problema muy importante ya que puede causar la muerte en minutos en grandes cantidades, y , en doses más pequeñas pero prolongadas son causantes de cáncer, cataratas, etc.

Om ons daartegen te beschermen, zijn de astronautentrajecten samengesteld uit materialen als Kevlar, teflon (PTFE) en Nomex, zodat ze bestand zijn tegen een te lage externe druk, tegen ongevallen, tegen straling en tegen extreme temperaturen.  

 

  • Impactos:

La Luna, a diferencia de la Tierra, carece de atmósfera, por lo que la gran mayoría de los objetos espaciales que caen hacia esta no son desintegrados. En bovendien, als er een lage gravitatiekamp is, vormt elk object dat op de Luna inslaat, een cráter en leidt het tot een secuencia van kleinere objecten die nog enkele kilo's afleggen voordat ze neerstorten. Deze kleinere elementen zijn de elementen die we moeten vermijden omdat ze een snelheid van meer dan 100 m/s kunnen bereiken. Daarom kunnen we een radar gebruiken die de grotere voorwerpen volgt en hun gedrag kan voorspellen. 

 

En conjunto, se predecirán las amenazas que pueden surgir para que los astronautas residentes tomen medidas de prevención. Esto sumado a los sistemas pasivos ya mencionados que evitarán los problemas permanentes, como la radiación leve que está presente, proporcionan una seguridad completa a los astronautas.

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

Agua:

Tenemos un prototipo de taladradora que funciona con energía solar, dotada de un radar capaz de detectar el hielo en los cráteres de los polos y que es capaz de trasladarse hasta ellos obteniendo el gas y produciendo un cambio de estado en la propia máquina para terminar filtrando el agua obtenida.

Eten:

In relatie tot de autosuficiencia de la base is de producción de comida esencial. Daarom bouwen we een invernadero om groenten als patat, groenten en granen te produceren. Voor deze installaties wordt hetzelfde systeem gebruikt als voor de astronauten.

Aire:

Met behulp van de zonnestraling maakt het systeem gebruik van de maan om het water te elektrificeren, dat van de eigen Luna kan worden gehaald en dat de gassen die de astronauten uitademen deshidrateert, waardoor twee producten ontstaan: zuurstof en hidrógeen.

 De dióxido de carbono die de bewoners van de maan uitstoten, kan ook worden opgeslagen en gecombineerd met deze hidrógeno via een proces van hidrogenación dat door de maan wordt gekatalyseerd. Zo ontstaan hidrocarburos zoals de metano, die als brandstof kunnen worden gebruikt.

Energía eléctrica:

Om elektriciteit in de zon te krijgen, maken we gebruik van de grote dagen in de zon door middel van een helikopterplatform. Het probleem is om deze stroom te behouden tijdens de nachtelijke uren. Daartoe bouwen we een aluminium vloer, afkomstig van de maan, en vervolgens een buis waarin het water wordt gerecirculeerd, en een systeem van buizen die zich op de buis richten, waardoor het water verdampt en de vloer verwarmt. Tenslotte wordt deze calor tijdens de maannacht doorgegeven aan een warmtemotor, waardoor de elektriciteit ook tijdens de nacht op de camping wordt aangesloten.

Bovendien kunnen wij gebruik maken van alternatieve energiebronnen, zoals de energie die tijdens de oefeningen van de astronauten wordt opgewekt, zoals die van een cinta de correr of een esthetische fiets, en ook kunnen wij, via het sistema de protección sísmico, de meer dan 3000 lunamotos per jaar omzetten in elektriciteit.

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

Deze worden verwerkt en stapelen zich op. De astronauten moeten om de 6 maanden naar de aarde reizen, en deze reis zal ons in staat stellen om de residu's op te lossen die naar de atmosfeer vloeien en daar desintegreren. De organische residu's, zowel die welke door de astronauten als door de invernadero worden geproduceerd, worden gebruikt om anaërobe compost te produceren, en worden opnieuw gebruikt om de cosecha te verrijken. Het proces om compost te produceren verloopt als volgt: eerst worden de afvalproducten verzameld in een vat, vervolgens worden ze verkocht telkens als er nieuwe bijkomen, en na vier weken kunnen ze worden gebruikt voor de teelt.

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

In verband met de communicatie tussen het kampement op de maan en de aarde is een terrein ontworpen dat is uitgerust met antennes die in verbinding staan met de communicatiecentra op grote afstand. Deze antennes hebben de functie van transceptoren, de ene ontvangt de signalen voor interpretatie in het kamp, de andere kan informatie verzenden naar de aarde. Bovendien is er tussen de astronauten van dit kamp, of van de toekomstige campamentos lunares die worden geïnstalleerd, ook een intern netwerk voor intralunaire communicatie. Esta en esencia consta de las mismas instalaciones pero de menor potencia. Las antenas portan las ondas en una dirección u other, y para los usos personales unos walkie talkies permiten a los residentes comunicarse entre ellos sin necesidad de estar en la base lunar. Ten slotte, als voorzorgsmaatregel, zijn alle salons van de camping voorzien van communicatieapparatuur voor het geval dat dit nodig is.

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.)

La tarea primordial para la autosuficiencia en la Luna es la obtención de materiales en la misma. Daarom zal het onderzoek dat in dit kamp wordt verricht, gericht zijn op het vinden van nieuwe manieren om grondstoffen te exploiteren, zoals de optimalisering van het siliciumproces voor gebruik als halfgeleider, de winning van helium-3, de winning van aluminium en titanium. Deze materialen zijn zeer belangrijk, en de verkrijging ervan is mogelijk, maar wij willen deze processen verbeteren en goedkoper maken.

 

Een ander belangrijk onderzoek van de maanmissie is de capaciteit van de nucleaire fusiereactor op de Luna om elektriciteit te produceren, en daarvoor is het onderzoek naar helio-3 zeer belangrijk. Als we, zoals eerder gezegd, helio-3 op een economisch verantwoorde en veilige manier kunnen opwekken en opslaan, zijn we in staat om nucleaire energie naar Luna te brengen. Daarna wordt gezocht naar manieren om een reactor te bouwen die helio-3 kan verwerken, waardoor de uitbreiding van het kamp op de maan, het hoofddoel van de missie, wordt versneld.

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

Formación de astronautas:

De algemene vereisten om deel uit te maken van een maanproject zijn onderverdeeld in verschillende categorieën:

Estructura ósea fuerte, necesaria para que el cuerpo humano aguante meses a gravedad baja.
Entrenamiento en gravedad baja para poder llevar a cabo actividades en el campamento lunar sin peligro y de forma eficiente.
Medicina, todos los astronautas deben ser capaces de dar primeros auxilios básicos en cualquier momento en caso de accidente.
Ingeniería, los astronautas llevarán a cabo el ensamblado, mantenimiento y el uso de todos los componentes de la base. Daarvoor is een grondige kennis nodig van ingenieurs, systemen, energie, enz.
Psicológica, dit is de belangrijkste categorie van alle hierboven genoemde, want als een astronaut al een probleem heeft, wordt de ontwikkeling van de installaties en het werk van zijn collega's sterk vertraagd. Bovendien kan het leiden tot zeer gevaarlijke situaties in het kamp.
Habilidades de pilotaje, los astronautas deben de ser capaces de operar naves, tanto para la llegada como para la vuelta a la Tierra cuando sea necesario.

La misión lunar también requiere que se suplan algunas funciones específicas, un astronauta puede cubrir más de una:

  Een arts die verantwoordelijk is voor het uitvoeren van semantische controles bij alle astronauten en voor de benodigde speciale zorg.

Een ingenieur, die de bouw van de camping kan controleren en organiseren. 

Een verantwoordelijke voor de bouw en het onderhoud van de voertuigen.

Un responsable de ensamblar los sistemas informáticos intralunares y los sistemas de comunicación con la Tierra, además de su respectivo mantenimiento.

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.

In de eerste plaats hebben wij voor het bereiken van de maan een verbinding gemaakt van aluminium 6061, omdat de mechanische eigenschappen en de sterkte van het materiaal maken dat het perfect is om de verbinding te maken. De cohete gebruikt queroseno om de ruimte voort te stuwen.

Om ons te verplaatsen in de maan hebben we een rover gebouwd waarin een satelliet is ingebouwd die als GPS dient en die de gegevens van de ervaring in de maan volgt om ze in het kampement op de maan te analyseren. Bovendien beschikken we over een graafmachine met een radar die de aanwezigheid van waterdamp detecteert, zodat we water en materiaal kunnen bemachtigen tijdens onze verkenningen.