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.

Moon Glow Industries

Colegiul National "Mihai Eminescu"  Suceava-Suceava    Roemenië 18, 17   3 / 2 Engels
3D ontwerp software: Fusion 360



Youtube Video Link:


1.1 - Beschrijving van het project

Moon Glow Industries wordt de ruggengraat van een nieuwe economie en een innovatieve manier van leven voor de mensheid. Het is de eerste grote maanfabriek die streeft naar de industrialisatie van helium-3, beryllium en lithium. De gewonnen grondstoffen worden teruggestuurd naar de aarde waar ze worden verwerkt en verkocht. Het geld wordt opnieuw geïnvesteerd in toekomstige ruimtemissies.

Ons structuurvoorstel bestaat uit 11 modules van twee verschillende groottes, waaronder 3 slaapkamers, 3 algenkwekerijen, 1 communicatiecentrum en een fitnessruimte. Naast de aluminium modules gebruiken we een 3D-printer om de tunnels van regolith te maken.

De bemanning bestaat uit 12 leden, elk met specifieke eigenschappen. Daarom leggen we de nadruk op de productie van water, zuurstof en voedsel.

Het team wordt elke 4 maanden gewisseld, zodat de basis constant actief is. Omdat onze basis voornamelijk geautomatiseerd is, we vertrouwen op robots, is er een essentiële behoefte aan een definitieve energiebron, die zal worden geleverd door meerdere zonnepanelen en een kernreactor.

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

De maan heeft een enorme hoeveelheid waardevolle en zeldzame grondstoffen die gebruikt kunnen worden om de menselijke economie en industriële vooruitgang te bevorderen. Met onze maanafdaling streven we ernaar maanmaterialen, helium-3, beryllium en lithium, toegankelijker te maken zodat we de industrie van medische beelden, kernreacties en ruimtevoortstuwing beter kunnen ontwikkelen. Dankzij de modulaire structuur zijn we van plan om de Moon Glow Industries in de toekomst uit te breiden om op een dag de efficiëntie van een fabriek op aarde te bereiken. Verder zien we het vooruitzicht om ons Maankamp te ontwikkelen tot een netwerk van samenwerkende industriële stations met behulp van mogelijke investeringen en de geaccumuleerde winsten. Moon Glow Industries kan een startpunt zijn voor verdere koloniale inspanningen.

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

Onze basis wordt gebouwd in de De Gerlache-krater op 30 km van de zuidpool van de maan. We hebben deze plek gekozen vanwege het relatief vlakke oppervlak en de overvloed aan grondstoffen. De krater bevat een uitgestrekte permanent beschaduwde gebieden in het midden en meerdere kleinere PSR's rond de kraterrand die mogelijk ijzige regolith afzettingen bevatten, een andere hulpbron, voor verbruiksgoederen voor de bemanning, stralingsafscherming en stuwstof.

Onze basis wordt dus omringd door vitale aardse bronnen die we kunnen exploiteren om menselijk leven op het Maankamp in stand te houden. De Gerlache-krater bevat van nature geen overvloed aan helium-3; de materialen zullen worden gewonnen met behulp van robots die de radio-isotoop uit Copernicaanse gebieden van de maan zullen halen.

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.

Aangezien het oppervlak van het gebouw bedekt is met een laag maanstof, is de eerste stap in de bouw van ons kamp het sturen van robots om schoon te maken tot ze het eerste geologisch stabiele sediment bereiken. Ze zullen ook elk grillig terrein verwijderen dat de stabiliteit van de basis zou kunnen verstoren en extra voorzorgsmaatregelen nemen om de structurele integriteit te garanderen. De tweede stap in de bouw is het brengen van de ruimtemodules met behulp van 15 Orion-ruimteschepen. De ruimtes worden met elkaar verbonden door 3D-geprinte tunnels gemaakt van regolith en de 8 grotere modules worden met behulp van robots in elkaar gezet en de kamers worden dienovereenkomstig ingericht. Alle units zijn uitgerust met ramen van bariumsilicaatglas voor een natuurlijke lichtstroom. De zuurstof-, kooldioxide- en waterleidingen van koper worden ook door robots geïnstalleerd. Nadat de basis is geïnstalleerd, zal de bemanning landen met de resterende voorraden zoals water en voedsel en zullen ze beginnen met de productie van zuurstof via de drie chlorellaboerderijen met elk twee chlorellaboerderijen van 3,85 m hoog.2 tanks met een capaciteit van 5 m3. De leden zullen gewassen planten en het laboratorium en het communicatiecentrum installeren. De belangrijkste mijnrobot wordt vervoerd en klaargemaakt voor gebruik door de robotspecialisten. Op dit punt begint onze ruimtemissie.

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

Een andere uitdaging is de harde maanomgeving, die de maanbasis blootstelt aan micrometeoroïden, zonnestraling en stofstormen. Deze gevaren kunnen apparatuur beschadigen, de gezondheid van astronauten in gevaar brengen en missieoperaties verstoren. Ten eerste is straling uit de ruimte een probleem op de maan omdat er bijna geen atmosfeer is.

In dit opzicht is onze maanbasis uitgerust met een set wanden van 60 cm dik die een sandwichachtige structuur hebben. Van buitenaf Binnenin bevat de wand een laag aluminium, dan Versterkte Koolstof, lucht, Versterkte Koolstof, een ruimte van installaties zoals leidingen, aerogel en ten slotte nog een laag isolerend aluminium. binnenruimtedie de bemanning beschermen tegen bètastraling en temperatuurschommelingen. Dit helpt ook de schade te beperken in het geval van een meteorietinslag. Zoals eerder vermeld, is het glas ook een effectieve stralingsblokker.

Ten tweede moeten we rekening houden met de extreme temperaturen op het zuidelijk halfrond van de maan. Onze basis is uitgerust met een centraal verwarmingssysteem dat zowel helpt om de basis af te koelen tijdens perioden met hoge temperaturen als om warmte te leveren wanneer de regio koud is. Ten derde maken we voor bescherming tegen maanstof, dat dodelijk kan zijn, gebruik van ruimtepakken van hoge kwaliteit en een luchtsluis om besmetting te voorkomen. In het geval van een intern ongeluk zullen de luchtdichte deuren het vuur of de explosie tegenhouden, waardoor de kamers van de bemanning worden beschermd.

Tot slot is contact met de aarde essentieel in geval van een ongeluk. Daarom wordt het communicatiecentrum onmiddellijk afgesloten van de rest van de basis en wordt de ruimte zo goed mogelijk beschermd. Twee grote modules zijn afgescheiden van het hoofdkamp, namelijk de robotgarage en de opslagruimte. Ze zijn niet verbonden met zuurstofleidingen om mogelijke lekken te voorkomen. In dit opzicht biedt de basis ook twee uitgangen waardoor evacuatie veilig en efficiënt is voor de bemanning.

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

Water

Water is niet overvloedig aanwezig in de door ons gekozen krater, maar de zuidpool bevat ijsdeeltjes die vastzitten in het regoliet. Onze robots ontginnen gebieden die rijk zijn aan deze deeltjes en brengen de grondstoffen naar het laboratorium van het maankamp waar het ijs wordt gescheiden, omgezet in water, gezuiverd en vervolgens in het systeem van de basis gebracht. We maken onze basis duurzaam door afvalwater te recyclen via een systeem gebaseerd op osmose.

Voedsel

Een gezond en evenwichtig dieet is essentieel om de astronaut tijdens de missie optimaal te laten presteren. Onze basis bestaat uit drie verschillende landbouwmodules, waarvan er een gebruik maakt van aerofonische technologie om verschillende soorten sla te kweken. De andere bevat twee tanks waarin we rijst verbouwen en de laatste bevat zes kisten waarin we aardappels zullen planten. In het begin van de missie, terwijl de boerderijen hun eerste partij voedsel produceren, zijn we afhankelijk van verschillende voorraden die van de aarde komen.

Air

In het begin zullen we het gebrek aan zuurstof aanpakken door regolith te delven en het bij hoge temperaturen te smelten. Maangesteente bevat oxiden waaruit zuurstof kan worden vrijgemaakt. Zodra een constante aanvoer van zuurstof op deze manier is verzekerd, zullen algen in onze basis kooldioxide weer omzetten in adembare lucht. We zorgen ervoor dat het gas door het hele Maankamp stroomt door middel van een uitgebreid netwerk van pijpen die modules verbinden met de zuurstoffaciliteit.

Vermogen

Onze basis heeft volledige energetische uptime nodig om zijn industriële rol goed te kunnen vervullen. Het elektrische netwerk van onze Moon camp is dubbel en bestaat uit zonnepanelen die in een goed verlicht gebied op de site zijn geplaatst en een nucleaire microreactor die als back-up dient als de zonnepanelen niet genoeg energie leveren, beschadigd zijn of gepland staan voor onderhoud en vervanging.

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

We streven naar een duurzame basis door zoveel mogelijk afval te recyclen. Nadat het water in de badkamer of keuken is gebruikt, wordt het teruggebracht naar het laboratorium waar het wordt gezuiverd en opnieuw in de schone watervoorziening wordt gebracht voor verder gebruik. Voedselresten worden verzameld en omgezet in meststof die later op de boerderijen wordt gebruikt. Kooldioxide wordt omgezet in zuurstof met behulp van de drie algenmodules die de bron vormen van het ventilatiesysteem. Ademlucht is van levensbelang en met behulp van een zuurstofprogramma willen we de hoeveelheid zo veel mogelijk beperken. Dit houdt in dat wanneer een bepaalde module leeg is, het buizensysteem geprogrammeerd is om de zuurstofstroom in die specifieke ruimte te stoppen.

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

Alle ruimtemissies, ons Maankamp niet uitgezonderd, vereisen een snel en efficiënt communicatiemiddel met de Aarde. Hiervoor gaat ons project gebruik maken van een reeks satellieten in een geostationaire baan en stations op aarde, die het mogelijk maken om gegevens in bulk en zelfs beelden in hoge resolutie te verzenden. Omdat ons Maankamp de eerste stap is in het grote werk van de menselijke expansie naar de ruimte en de Maan, hebben we ons satellietnetwerk ontworpen met schaalbaarheid in gedachten - het kan gemakkelijk worden uitgebreid om de hele Maan te bestrijken. In het geval van een noodsituatie op de Maan zullen deze satellieten zorgen voor real-time communicatie, wat belangrijk is om in stand te houden omdat we dan samen met teams op de Aarde door middel van brainstormen de meest geschikte handelswijze kunnen vinden.

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 hoofddoel van onze basis is industrieel, gericht op efficiënte extractie van helium-3. De gegevens die we zullen verzamelen uit onze activiteiten onder de werkelijke omstandigheden van de maan zullen echter de eerste in hun soort zijn en veel meer waarde hebben dan wat er momenteel is gevonden in geïdealiseerde experimentele omgevingen. We gaan de langetermijneffecten van de maanomgeving op de menselijke anatomie meten met betrekking tot bot- en spierafbraak, die de belangrijkste belemmering vormen voor een echt permanente vestiging op de maan, en conclusies trekken over hoe we ons op dit gebied kunnen verbeteren. Onze boerderijen zullen de eerste in hun soort zijn en we zullen er ook experimenten op uitvoeren om manieren te vinden om de gewasopbrengst te verhogen voor toekomstige missies op de Maan. Het observeren van de efficiëntie van onze helium-3-processen is ook een aandachtspunt, omdat dit kan leiden tot technische verbeteringen in de technologieën die worden gebruikt om de isotoop uit regolith te halen.

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

Ons programma zal bemanningsleden voorbereiden met vaardigheden in kritisch denken en het nemen van beslissingen, zelfs onder tijdsdruk, zijn een must, evenals vertrouwdheid met de basisprincipes van het runnen van de Moon Camp basis. Dit omvat kennis over alle levensondersteunende infrastructuur, de warmte- en watersystemen, de grondbeginselen van aeroponic farming en industriële processen om elke astronaut te helpen de volledige omvang en doelstellingen van het project te begrijpen. We beginnen met een basistraining waar elke astronaut, of het nu een junior of een veteraan is, de kans krijgt om zichzelf vertrouwd te maken met de basisprincipes zoals de structuur van het Maankamp, het uitvoeren van activiteiten in een ruimteschip of tijdens een EVA, en de bestaande systemen voor oriëntatie op de Maan, communicatie en levensondersteuning. Daarna begint de gespecialiseerde training, waarbij elk bemanningslid wordt ingelicht over zijn rol in de missie en wordt getraind in hun vakgebied. Ze zullen ook leren hoe ze in noodgevallen volgens de protocollen moeten reageren en psychologische training krijgen, omdat een langdurig verblijf op de maan het risico van stress en gevoelens van isolatie met zich meebrengt.

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.

Onze Maanbasis heeft twee verschillende voertuigen. Het belangrijkste is onze Carrier-robot met de afmetingen van een bus die zichzelf van energie voorziet met behulp van de ingebouwde zonnepanelen. Hij wordt bestuurd door twee bemanningsleden die met hem meereizen en functioneert door kleinere robots uit te sturen om in veel verschillende gebieden tegelijk te oogsten. Als de minibots klaar zijn met hun extractietaak keren ze met de materialen terug naar de hoofdrobot. De gewonnen grondstoffen worden later gedeponeerd in ons magazijn Moon Camps. Het landingsplatform, dat ook dienst doet als lanceerplatform, bevindt zich op minder dan 100 kilometer van de hoofdbasis en biedt de mogelijkheid om materialen gemakkelijk per raket van de maan naar de aarde en terug te transporteren. Ons Maankamp zal zoveel helium-3 vervoeren als de ruimteschepen ons toestaan.