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.

Andromeda

Colegiul Național "Mihai Eminescu"  Suceava-Suceava    Roemenië 16   2 / 0 Engels
3D ontwerp software: Fusion 360



1.1 - Beschrijving van het project

Onze basis heeft een modulaire structuur die een team van maximaal tien astronauten kan ondersteunen. Hun belangrijkste doel is om maanstof te winnen en te verwerken om er nuttige materialen uit te halen, een ander doel van onze nederzetting zou zijn om het heelal te observeren en te analyseren met radiotelescopen.

Het innovatieve ontwerp van onze settlement maakt eenvoudige uitbreiding mogelijk, waarbij naar behoefte extra modules kunnen worden toegevoegd om grotere teams te ondersteunen en de productiviteit te verhogen. Het modulaire ontwerp zorgt ook voor efficiënt gebruik van middelen, waarbij elke module geoptimaliseerd is voor specifieke functies.

Naast het winnen en verwerken van maanstof zal onze basis een radiotelescoop bevatten waarmee we het heelal vanaf de maan kunnen observeren en analyseren. Dit zal een grote doorbraak betekenen in ons begrip van de kosmos, omdat de afwezigheid van de aardse atmosfeer voor superieure helderheid en precisie in onze observaties zal zorgen. Onze maanvestiging is een stap voorwaarts in de verkenning van de ruimte en biedt nieuwe mogelijkheden voor wetenschappelijke ontdekkingen en het gebruik van grondstoffen. We willen de grenzen van menselijke exploratie en kennis blijven verleggen en we hopen dat onze modulaire basis een belangrijk onderdeel van die reis zal zijn.

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

Het primaire doel van onze Maanbasis is om interplanetair reizen en exploitatie mogelijk te maken. De maan bevat een schat aan grondstoffen, waaronder water, dat kan worden gebruikt voor brandstof en levensonderhoud, waardoor we zelfvoorzienend kunnen worden.

Onze basis zal zich voornamelijk richten op het winnen van grondstoffen zoals zeldzame ertsen en gesteenten, maar ook Helium-3, dat kan worden gebruikt voor verschillende doeleinden op aarde, zoals: cryogenica, medische beeldvorming en nucleaire brandstof.

Een technisch onderdeel van onze nederzetting zijn de graafrobots, die rotsmonsters uitgraven en verzamelen. We zullen ook een vloot transportrobots hebben die deze materialen naar verwerkingsfaciliteiten of naar een centraal magazijn kunnen brengen. Zodra de materialen zijn gewonnen, moeten we ze in de laatste stap verwerken om de waardevolle componenten te scheiden.

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

We hebben ervoor gekozen om onze basis in Mare Nectaris te bouwen, om precies te zijn in het zuidelijke kwadrant van Mare Nectaris. Deze regio werd om de volgende redenen als een geschikte locatie voor onze basis beschouwd:

  1. Toegankelijkheid: Mare Nectaris is relatief vlak en heeft relatief weinig kraters en andere obstakels, waardoor het gemakkelijk is om een basis te bouwen en je door het gebied te verplaatsen. Het is ook een plek waar we in de volgende fasen een ondergrondse maanbasis kunnen bouwen om een menselijke habitat te creëren die volledig beschermd is tegen de vijandigheden van de maan.
  2. Rijk aan grondstoffen: Mare Nectaris zou rijk zijn aan mineralen, zoals helium-3, dat gebruikt zou kunnen worden voor commerciële doeleinden en basalt.
  3. Milieu: Mare Nectaris is een plek waar we de missie kunnen beginnen als we willen dat die zich ontwikkelt. Logistiek gezien stelt de locatie ons in staat om gemakkelijk naar verschillende gebieden van de Maan te gaan voor opgravingen. Daarom wordt het industriële potentieel van de missie vergroot..

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.

We zullen onze ruimtemodules op aarde maken omdat de structuur van de basis ons een zekere flexibiliteit biedt. Eerst zullen een aantal robots met het Orion-ruimtevaartuig op de basis landen om regoliet te verwijderen voor de bouw van de nederzetting om een betere stabiliteit te creëren. Na voltooiing van deze fase zullen de technische modules (garage, laboratorium, magazijn) en de centrale module aankomen op het werkterrein van het logistiek centrum in Mare Nectaris. In de volgende fase komen de andere twee woonmodules en de 3D-printer, die de tunnels gaat printen die de faciliteiten met elkaar verbinden.

Nadat deze twee fasen zijn voltooid, arriveren de astronauten op het maanoppervlak met een voorraad basisbehoeften (water, zuurstof en voedsel). Met hun aankomst begint de missie, de robots beginnen te graven en we halen eruit wat waardevol is. Ook gaan we beginnen met de productie van water en zuurstof.

Gezien de extreme omstandigheden op de Maan zullen we aluminium gebruiken als het belangrijkste materiaal voor de bouw, omdat er hoogwaardige metalen profielen/constructies/omkastingssystemen van kunnen worden gemaakt en vanwege de lage dichtheid, waardoor het een van de meest efficiënte materialen is.

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

De omgeving van de maan is extreem ruw, met temperaturen die kunnen variëren van -173°C tot 127°C, een gebrek aan atmosfeer, hoge stralingsniveaus en frequente inslagen van micrometeorieten. Daarom is ons Maankamp ontworpen om astronauten te beschermen tegen deze specifieke omstandigheden van de maanomgeving.

Eén manier om astronauten te beschermen is het bouwen van een habitat die bestand is tegen extreme temperaturen en straling. De habitat wordt gemaakt van 4 lagen, verdeeld in de volgende volgorde:

Verticale wanddoorsnede : Buiten /Nikkel/ Aluminium Shild/ Aluminium Polyimide (H-Film) / Aluminium Polyimide (Mylar) / Aluminium /Aerogel/ Versterkte Koolstof/ Binnen .

Daarnaast moeten we de astronauten een ademende omgeving in de basis bieden. We halen zuurstof uit het maanstof en verspreiden het over de nederzetting wanneer het nodig is. Om te voorkomen dat dit kostbare gas verloren gaat, houden we in de gaten of een kamer bezet is of niet.

Verder zal het maankamp een stralingsschild hebben om de astronauten te beschermen tegen de hoge stralingsniveaus op de maan. Naast de materialen die we gaan gebruiken, voegen we ook een laatste laag regoliet toe zodat we nog meer bescherming hebben.

Ons maankamp in een vijandige omgeving zal zijn doel bereiken, naast de constructie, materialen, enz. met behulp van radiotelescopen die het heelal observeren.

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

Water

We halen water uit het regoliet op de zuidpool, vooral uit de Clavius-krater, omdat die het dichtst bij ons ligt en veel water bevat, ongeveer 0,34 liter per kubieke meter maanstof. We gaan het transporteren naar de nederzetting waar het wordt verwerkt en vervolgens onder de astronauten wordt verdeeld.

Voedsel

Het voedsel wordt met de Orion Space Shuttle vanaf de aarde naar het maanoppervlak gebracht in voorverpakte voedselverpakkingen die lang houdbaar zijn en zeer geschikt voor ruimtereizen. Dit soort voedsel is ontworpen om de ontberingen van een ruimtereis te doorstaan, waaronder extreme temperaturen en drukveranderingen. Om de veiligheid en kwaliteit van het voedsel verder te garanderen, zou het verpakt kunnen worden in speciale containers die ontworpen zijn om een stabiele temperatuur te behouden en de inhoud te beschermen tegen besmetting.

Vermogen

We zullen onze basis van stroom voorzien met behulp van een cirkelvormig zonnepark dat de verzamelde energie zal opslaan in een batterijopslagsysteem dat 's nachts of in geval van nood zal worden gebruikt. Omdat er op de maan geen atmosfeer is, wordt de zonnestraling veel efficiënter opgevangen dan op aarde, wat ons een relatief energievoordeel kan opleveren. Wat de bescherming van de assemblage betreft, zullen de panelen worden gecoat met staaloxiden om extra weerstand te bieden tegen microbotsingen.

Air

We gaan zuurstof uit het regoliet halen, omdat het ongeveer 45% O2 bevat. In het extractieproces zullen we een sabatier en een elektrolyseproces gebruiken om de bron in het laboratorium te verkrijgen, van waaruit het op bepaalde uren over de hele nederzetting wordt verspreid om gaslekken te voorkomen.

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

Omdat we weten hoe belangrijk levensondersteunende systemen in de ruimte zijn, moeten we vitale bronnen maximaal recyclen. Ten eerste gaan we het waterafval uit de keuken en badkamers recyclen en destilleren voordat we het distribueren naar de astronauten. Om meer water te besparen, gaan we urine recyclen vanwege de hoge watersamenstelling. Een andere bron die we gaan recyclen is zuurstof. We distribueren het via pijpen en houden in de gaten of een kamer al dan niet bezet is om het gas te leveren en verliezen te voorkomen.

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

Satellieten en antennes zijn een belangrijk onderdeel van de communicatie tussen onze maanbasis en de aarde. Door gebruik te maken van satellieten in een baan om de maan en een paar S-Band antennes, kunnen we een betrouwbaar communicatienetwerk opzetten dat bijna real-time datatransmissie, spraakcommunicatie en videoconferenties mogelijk maakt.

Om ervoor te zorgen dat het communicatiesysteem effectief werkt, zullen we deze zorgvuldig bouwen en onderhouden. Dit omvat het selecteren van de juiste grondstations, het ontwikkelen van betrouwbare communicatieprotocollen en het opzetten van een robuuste energiebron. Daarnaast moet het satellietnetwerk bestand zijn tegen de zware omstandigheden in de ruimte en langere tijd zonder noemenswaardig onderhoud kunnen functioneren.

In het algemeen zal het gebruik van satellieten en antennes belangrijk zijn voor onze maanbasis, zodat het een duurzame en succesvolle maannederzetting wordt, en we zullen moeten investeren in de ontwikkeling en het onderhoud van deze technologie om de levensvatbaarheid op de lange termijn te garanderen.

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.)

Volgens onze missie is ons hoofddoel voor het vestigen van een nederzetting op de maan het exploiteren van de waardevolle hulpbronnen, waaronder helium-3 en zeldzame aardmetalen. Helium-3 is een isotoop met verschillende toepassingen in kernfusie, medicijnen en cryogene toepassingen. Zeldzame aardmetalen zijn essentiële onderdelen van geavanceerde technologische apparaten zoals digitale camera's, smartphones en computermonitoren. Deze grondstoffen kunnen uit de regolith van de maan worden gewonnen en naar de aarde worden vervoerd voor de verkoop.

Naast het exploiteren van grondstoffen zal onze Moon camp ook dienen als astronomiebasis. Door het gebrek aan vervuiling en atmosfeer biedt de maan een unieke kans om het heelal te bestuderen met behulp van gigantische radiotelescopen. Ons team bestaat onder andere uit een astrofysicus die toezicht houdt op de radiotelescoop en hun waarnemingen terugstuurt naar de aarde.

Bovendien biedt de microzwaartekrachtomgeving van de maan een unieke kans om de langetermijneffecten van lage zwaartekracht op het menselijk lichaam te bestuderen. Door onderzoek te doen naar de invloed van lage zwaartekracht op het menselijk lichaam hopen we te leren hoe we het leven in zo'n vijandige omgeving kunnen leiden.

Om onze doelen te bereiken, hebben we een hoogopgeleid en gespecialiseerd team van wetenschappers en ingenieurs nodig. Het team zal samenwerken om een zelfvoorzienende nederzetting op de Maan te bouwen die mensen langdurig in leven kan houden. Dit vereist zorgvuldige planning en de ontwikkeling van innovatieve technologieën om ervoor te zorgen dat ons team kan overleven en gedijen op de Maan.

Kortom, onze vestiging op de Maan heeft meerdere doelen. Ons primaire doel is om de grondstoffen van de Maan te ontginnen, waaronder helium-3 en zeldzame aardmetalen die belangrijke commerciële en industriële toepassingen hebben.

Daarnaast zullen we de maan gebruiken als basis voor astronomisch onderzoek, waarbij we profiteren van de ongerepte omgeving om het heelal tot in ongekend detail te bestuderen. Tot slot zullen we onderzoek doen naar de langetermijneffecten van lage zwaartekracht op het menselijk lichaam, een cruciaal aspect van de voorbereiding op toekomstige ruimteverkenning en kolonisatie. Uiteindelijk betekent onze missie naar de maan een belangrijke stap in de richting van de verkenning en het gebruik van grondstoffen in de ruimte, wat essentieel zal zijn voor de voortdurende vooruitgang en vooruitgang van de mensheid.

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

Het trainingsprogramma voor onze maanmissie moet de astronauten voorbereiden op de unieke uitdagingen en omstandigheden waarmee ze tijdens hun missie te maken krijgen. Hier zijn enkele onderdelen die deel zouden kunnen uitmaken van een trainingsprogramma voor astronauten voor onze maanmissie:
Fysieke fitheid: Astronauten moeten een uitstekende fysieke gezondheid en uithoudingsvermogen hebben om hun taken in de ruimte te kunnen uitvoeren. Een rigoureus trainingsprogramma met fysieke oefeningen is nodig om ze gezond te houden.
Milieutraining: Astronauten worden blootgesteld aan unieke omgevingsfactoren op de maan, zoals extreme temperatuurschommelingen, lage zwaartekracht en een gebrek aan atmosferische druk.
Robotica Opleiding: Het gebruik van robots is essentieel voor het succes van onze maanmissie. Astronauten moeten worden getraind in het bedienen, onderhouden en repareren van robotsystemen voor het winnen, transporteren en verwerken van grondstoffen.
Noodprocedures: In geval van nood moeten astronauten worden getraind in noodprocedures, zoals reageren op storingen in apparatuur, medische noodgevallen, evacuatieregels en handmatige onderhoudsprocedures in extreme omstandigheden van totale uitval .
Psychologische training: Astronauten zullen gedurende bijna zes maanden langere perioden in een afgesloten en geïsoleerde omgeving doorbrengen, wat tot psychologische stress kan leiden. Training in stressmanagementtechnieken, teambuilding en communicatievaardigheden zou nodig zijn om de mentale en emotionele gezondheid van de astronauten te behouden.

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.

De ruimtevoertuigen die gebruikt gaan worden tijdens onze maanmissie zijn rovers en robots, maar ook de Orion spaceshuttle waarmee we vracht gaan vervoeren om de nederzetting te bouwen en de astronauten mee te nemen. De rovervloot bestaat uit:

Vrachtrover die regolith naar het lab of vracht van de spaceshuttle vervoert.
Rover voor de bemanning, het heeft een capaciteit voor maximaal twee astronauten. Het kan lange afstanden afleggen omdat het is uitgerust met zonnepanelen en batterijen en ook elementaire levensvoorzieningen.
Mijnbouwrover voor regolith
Onderhoudsrobot voor reparaties aan rovers of installaties.

Andere projecten: