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.

Santa Girls

Santa Maria College  Perth-Perth    Australië 15   3 / 3 Engels
3D ontwerp software: Fusion 360


Externe kijker voor 3D-project


External URL to the team’s project (e.g. website or PDF):


https://a360.co/3miyMsz

1.1 - Beschrijving van het project

Onze Moon camp is voornamelijk gebouwd om onderzoek te doen en Helium-3 te delven. Hij bevindt zich in een lavabuis in de buurt van de poolgebieden.

het heeft de volgende faciliteiten:

  • Silicium naar zuurstofproductie + Luchtzuiveringsmodule

  • Waterzuiveringsstation

  • Module afvalwaterbehandeling

  • Plasmaboogvergassingsmodule

  • Serre landbouw koepel

  • Communicatiemodule

  • Observatorium

  • Woonafdeling: Slaapcapsules, eetzaal, fitness- en recreatiecentrum, medisch ...

  • O&O-afdeling voor heliumwinning

  • De kerncentrale is in aanbouw!

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

Helium-3 is een zeldzame isotoop van helium op aarde dat potentieel heeft als brandstof voor kernfusie. Men denkt dat het maanoppervlak aanzienlijke voorraden helium-3 bevat, die kunnen worden gedolven en gebruikt als brandstof voor toekomstige fusiereactoren. Ons maankamp is gebouwd voor het delven van helium-3.

Naast commerciële belangen zijn er nog andere redenen:

Wetenschappelijk onderzoek: De maan biedt een unieke omgeving die kan worden gebruikt om verschillende fenomenen te bestuderen, zoals de effecten van lage zwaartekracht op de menselijke gezondheid, de samenstelling van het maanoppervlak en de mogelijkheden voor het gebruik van grondstoffen van de maan.
Internationale samenwerking: Een manier om internationale samenwerking op het gebied van ruimteverkenning en wetenschappelijk onderzoek te bevorderen.
Menselijke verkenning: Een belangrijke stap in de voortdurende verkenning van de ruimte en het uiteindelijke doel om een menselijke aanwezigheid op andere planeten of hemellichamen te vestigen.

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

Binnenin lavabuizen bij de poolgebieden: Het binnenste van deze buizen kan groot genoeg zijn om een maanbasis in onder te brengen, en hun stabiele temperatuur en bescherming tegen de harde maanomgeving maken ze een aantrekkelijke locatie voor een maanhabitat.

Er kunnen aanzienlijke afzettingen van waterijs zijn in de permanent beschaduwde gebieden aan de noord- en zuidpool van de maan. Water kan uit deze afzettingen worden gewonnen en worden gebruikt om te drinken, gewassen te verbouwen en raketbrandstof te produceren.

Bovendien zou een locatie in de buurt van een potentiële waterbron, zoals een poolijsafzetting, voordelig zijn voor siliciumwinning, omdat water kan worden gebruikt om zuurstof te produceren via een proces dat elektrolyse heet en dat kan worden gebruikt voor levensinstandhoudingssystemen en raketbrandstof.

Helium-3 kan overvloediger aanwezig zijn in poolgebieden, omdat dezelfde processen die waterijs creëren ook helium-3 kunnen hebben ingesloten.

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.

  1. 3D-printen met maanregoliet: Een van de meest veelbelovende bouwtechnieken voor een maankamp is 3D-printen met maanregoliet als grondstof. Deze techniek kan de hoeveelheid materiaal die vanaf de aarde moet worden getransporteerd aanzienlijk verminderen en maakt ook aanpasbare ontwerpen mogelijk. 3D-printen zou kunnen worden gebruikt om een reeks bouwwerken te maken, waaronder habitats, laboratoria, opslagfaciliteiten en andere infrastructuur.
  2. Opblaasbare leefgebieden: Opblaasbare habitats zijn een andere optie voor het bouwen van een maankamp. Deze structuren kunnen compact en licht zijn voor transport naar de maan en kunnen ter plekke worden opgeblazen om een grotere leef- of werkruimte te creëren. Deze habitats kunnen versterkt worden met materialen zoals Kevlar voor extra duurzaamheid.
  3. Modulair ontwerp: Een modulair ontwerp voor het maankamp zou flexibiliteit en aanpasbaarheid mogelijk maken als de behoeften van de bewoners na verloop van tijd veranderen. Elke module zou ontworpen kunnen worden voor een specifieke functie. Het modulaire ontwerp maakt ook eenvoudige reparatie of vervanging van individuele componenten mogelijk in geval van schade of defecten.
  4. Stroomopwekking: Zonnepanelen kunnen worden gebruikt om elektriciteit op te wekken, en kernenergie kan ook een optie zijn voor een meer betrouwbare en zelfvoorzienende energiebron. De faciliteiten voor het opwekken van energie kunnen buiten de woongebieden worden geplaatst om de blootstelling aan straling tot een minimum te beperken.
  5. Afvalbeheer: Water kan worden gerecycled en gezuiverd voor meervoudig gebruik en afval kan worden gebruikt als grondstof voor het opwekken van energie of het produceren van bouwmaterialen.

 

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

  1. Stralingsbescherming: Blootstelling aan straling is een groot probleem op de maan, omdat het gebrek aan atmosfeer weinig bescherming biedt tegen kosmische straling en zonnevlammen. Het maankamp kan worden ontworpen met dikke muren en daken van materialen die straling afschermen, zoals water, beton of maanregoliet. Het kamp zou ook kunnen worden gevestigd in een natuurlijke schuilplaats, zoals een lavabuis, die extra bescherming tegen straling zou bieden.
  2. Temperatuurregeling: De temperatuur op de maan kan variëren van extreem heet tot extreem koud. Het maankamp zou kunnen worden ontworpen met isolatiematerialen om de temperatuur te reguleren en warmteverlies te voorkomen. Het gebruik van geothermische energie, die beschikbaar is op de maan, kan ook worden overwogen om de temperatuur in het kamp te regelen.
  3. Luchtvoorziening: In tegenstelling tot de aarde is er geen natuurlijke atmosfeer op de maan, dus het maankamp zou ontworpen moeten worden om de astronauten van een ademende atmosfeer te voorzien. Dit kan worden bereikt door het creëren van een gesloten levensinstandhoudingssysteem dat lucht recyclet en zuurstof produceert voor de astronauten om te ademen.
  4. Bescherming tegen stof: Het maanoppervlak is bedekt met een laag fijn stof, dat schadelijk kan zijn als het in de longen of apparatuur terechtkomt. Het maankamp zou ontworpen kunnen worden met luchtsluizen en filtersystemen om te voorkomen dat er stof binnendringt, en de astronauten zouden speciale pakken en helmen kunnen dragen om zichzelf te beschermen als ze buiten het kamp zijn.
  5. Structurele integriteit: Het maanoppervlak is onderhevig aan meteorietinslagen en seismische activiteit, dus het maankamp moet worden ontworpen met sterke en duurzame materialen die bestand zijn tegen deze krachten. Het gebruik van opblaasbare habitats, die kunnen worden versterkt met materialen zoals Kevlar, of 3D-geprinte structuren met behulp van maanregoliet, kunnen worden beschouwd als mogelijke oplossingen.

 

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

Water: Water is een cruciale hulpbron voor het leven en hoewel het schaars is op het maanoppervlak, wordt aangenomen dat het bestaat in de vorm van ijs in de permanent beschaduwde gebieden bij de polen. In ons kamp gebruiken we boormachines op zonne-energie om het ijs te winnen, dat vervolgens wordt gezuiverd in waterzuiveringsstations en wordt gebruikt om te drinken, planten te kweken en voor andere doeleinden.
Voedsel: Astronauten hebben een betrouwbare voedselbron nodig om in hun levensonderhoud te voorzien tijdens hun missie. We verbouwen voedsel in het maankamp met hydroponische systemen, die voedselrijk water gebruiken in plaats van aarde om planten te laten groeien. We hebben ook planten genetisch gemanipuleerd om in de harde omgeving van de maan te kunnen groeien. Het gebruik van algen, die gekweekt kunnen worden met zonne-energie en omgezet kunnen worden in voedsel, wordt ook beoefend.
Lucht: Om in leven te blijven, hebben astronauten lucht nodig die ze kunnen inademen. We hebben een gesloten levensinstandhoudingssysteem dat lucht recyclet en zuurstof produceert zodat de astronauten kunnen ademen. Ons systeem omvat planten, die kooldioxide kunnen verwijderen en zuurstof produceren door middel van fotosynthese, en technologieën zoals elektrolyse, die watermoleculen kan splitsen in zuurstof en waterstof.
Stroom: De maan ontvangt een constante toevoer van zonne-energie, die kan worden gebruikt om het maankamp van stroom te voorzien. We gebruiken zonnepanelen en andere hernieuwbare energietechnologieën, zoals windenergie of geothermische energie. Batterijopslagsystemen worden gebruikt om overtollige energie op te slaan voor gebruik in tijden dat de zon niet schijnt.

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

Plasmaboogvergassing (PAG) module:

Afvalvermindering: Onze PAG-module vermindert het afval aanzienlijk, omdat het wordt afgebroken tot de samenstellende moleculen.
Energieopwekking: PAG-module genereert energie in de vorm van warmte en elektriciteit, die gebruikt kan worden om het maankamp van energie te voorzien.
Terugwinning van hulpbronnen: Het gas dat door een PAG-module wordt geproduceerd, wordt verwerkt om waardevolle materialen zoals metalen en gassen terug te winnen.
Voordelen voor het milieu: PAG-module voorkomt het vrijkomen van schadelijke verontreinigende stoffen en vermindert het risico op maanvervuiling.

Module afvalwaterbehandeling:

 

Fysieke filtratie
Chemische behandeling: Chemische behandelingen zoals coagulatie, flocculatie en desinfectie worden gebruikt om onzuiverheden en ziekteverwekkers uit het afvalwater te verwijderen.
Omgekeerde osmose: Bij deze techniek wordt het afvalwater door een semi-permeabel membraan geperst, dat watermoleculen doorlaat en grotere onzuiverheden tegenhoudt.
Verdamping: gezuiverde waterdamp kan dan worden gecondenseerd en opgevangen voor gebruik.
Recycling

 

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

Satellietcommunicatie: Hierbij worden communicatiesatellieten in een baan om de maan gebruikt, die signalen kunnen doorgeven tussen het maankamp en de aarde. Deze satellieten bevinden zich in een baan om de maan waardoor constante communicatie mogelijk is.
Lasercommunicatie: Hierbij worden lasers gebruikt om gegevens te verzenden tussen het maankamp en de aarde.
Relaisstations: Om de communicatie met andere maanbasissen of rovers in stand te houden, worden relaisstations opgezet op het maanoppervlak. Deze stations staan op strategische locaties die zichtcommunicatie met andere bases of rovers mogelijk maken. Ze vergroten ook het bereik van satelliet- of lasercommunicatie.
Robuuste communicatiesystemen: Onze Moon camp wordt ook uitgerust met robuuste communicatiesystemen die bestand zijn tegen de zware omstandigheden op de maan. Denk hierbij aan redundantie in communicatieapparatuur, back-up stroomvoorzieningen en afscherming tegen straling en extreme temperaturen.

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 volgende is de belangrijkste focus van het onderzoeks- en ontwikkelingsteam op onze Moon camp:

Technieken ontwikkelen om regolith op te graven: Helium-3 zit vermoedelijk in het regolith van de maan, een laag losse grond en rotsen die het maanoppervlak bedekt.
Werken aan het opvangen van zonnewind: Een andere mogelijke techniek voor het winnen van helium-3 is het verzamelen ervan van het maanoppervlak met behulp van apparatuur die zonnewinddeeltjes kan opvangen. Zonnewind is een stroom geladen deeltjes die van de zon komt en het maanoppervlak bombardeert. De zonnewind bevat helium-3 en andere zeldzame isotopen, die kunnen worden opgevangen en verwerkt om helium-3 te extraheren.
Werken aan isotopenscheidingstechnieken: Zodra helium-3 uit het regolith is gehaald of uit de zonnewind is verzameld, moet het worden gescheiden van andere gassen en isotopen. Dit kan worden gedaan met technieken zoals gaschromatografie of laserisotopenscheiding. Bij deze technieken worden gassen gescheiden op basis van hun moleculaire gewicht of isotopensamenstelling.
Middelen voor opslag en transport ontwikkelen: Helium-3 is een gas bij standaardtemperatuur en -druk, dus moet het onder speciale omstandigheden worden opgeslagen en vervoerd. Dit zou kunnen inhouden dat het gas wordt samengeperst en opgeslagen in hogedrukcontainers. Transport zou kunnen plaatsvinden met behulp van gespecialiseerde tanks of pijpleidingen.

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

Fysieke fitheid en gezondheid: Astronauten moeten in uitstekende fysieke conditie zijn om de fysieke eisen van het leven en werken op de maan aan te kunnen. Trainingsprogramma's kunnen bestaan uit een combinatie van cardiovasculaire oefeningen, krachttraining en flexibiliteitsoefeningen om de algehele conditie op peil te houden.
Overlevingsvaardigheden: Leven op de maan vereist een aantal overlevingsvaardigheden, zoals het bouwen van schuilplaatsen, het vinden en zuiveren van water en het verbouwen van voedsel. Trainingsprogramma's zouden kunnen bestaan uit overlevingsvaardigheden zoals eerste hulp in de wildernis, het bouwen van schuilplaatsen en elementaire landbouwtechnieken.
Geologie en wetenschap van de maan: Astronauten op een maanmissie zouden ook moeten worden opgeleid in maangeologie en wetenschappelijke onderzoeksmethoden. Dit kan training in het verzamelen en analyseren van monsters van maanrotsen en -bodem inhouden, maar ook training in laboratoriumtechnieken en gegevensanalyse.
EVA-training (extravehicular activity): EVA-training is essentieel voor astronauten die onderzoeks- of onderhoudsactiviteiten zullen uitvoeren buiten hun maanhabitat. Trainingsprogramma's kunnen bestaan uit het leren aan- en uittrekken van een ruimtepak, het gebruik van een tui voor de ruimtewandeling en het bedienen van apparatuur in een vacuümomgeving.
Communicatie en teamwerk: Astronauten op een maanmissie zullen nauw moeten samenwerken als een team en zullen ook effectief moeten communiceren met de missiecontrole op aarde. Trainingsprogramma's kunnen bestaan uit teambuildingoefeningen en simulaties, en training in effectieve communicatietechnieken.
Ruimtesystemen en onderhoud: Astronauten op een maanmissie moeten ook getraind worden in de werking en het onderhoud van de ruimtevaartsystemen die hen van en naar de maan brengen. Trainingsprogramma's kunnen bestaan uit het leren bedienen van levensinstandhoudingssystemen, communicatieapparatuur en voortstuwingssystemen en het uitvoeren van routineonderhoud en reparaties.

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.

Maanlander: Om astronauten en apparatuur van een baan om de maan naar het oppervlak van de maan te vervoeren.
en verkenning.
Maanrover: Om het ruige terrein van het maanoppervlak te doorkruisen. Maanrovers kunnen worden gebruikt om astronauten en apparatuur naar nieuwe locaties op de maan te vervoeren, monsters te verzamelen en wetenschappelijke experimenten uit te voeren.
Maanstijgingsvoertuig: Om astronauten en apparatuur van het oppervlak van de maan terug in een baan om de aarde te brengen.
Maanlander: Om in een baan om de maan te draaien en wetenschappelijk onderzoek van boven het maanoppervlak uit te voeren.
Aarde terugkeer voertuig: Een terugkeervoertuig voor de aarde is een ruimtevaartuig dat is ontworpen om astronauten en monsters van de maan terug naar de aarde te brengen.
Vrachtvervoer: Er is een vrachttransportvoertuig nodig om apparatuur, voorraden en materialen van en naar de maan te vervoeren.
Industriële/bouwmachines

Andere projecten: