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.

Moonadocia

Bahçeşehir Koleji Fen ve Teknoloji Lisesi  Samsun-Turkije    Turkije 16, 17, 15   6 / 5 Engels
3D ontwerp software: Fusion 360



1.1 - Beschrijving van het project

We plaatsten de basis op de Malapert berg, in tegenstelling tot wat gebruikelijk is. De redenen voor onze keuze waren de aanwezigheid van zonne-energie op de noordelijke helling van de basis, die zonne-energie zou kunnen leveren, en we wilden de basis beschermen tegen de risico's van straling en meteorieten die van buitenaf zouden kunnen komen door de helling van de maan op een panoramische manier te gebruiken. Bij de verdeling van de basis in binnenkamers hebben we gekozen voor een structuur die zich van binnen naar buiten uitbreidt, geïnspireerd op het Voronoi-diagram. Daarnaast is het observatorium op de top geïnspireerd op de koepelvorm van de feeënschoorstenen. De vloerverdeling van de basis is geïnspireerd op mierennesten vanwege de organisatorische efficiëntie. Bij de materiaalkeuze werd de lokale maanaarde gebruikt in zowel de buitenste structuur van de basis als in de interne onderdelen. In de voedselbehoeften van de basis wordt voorzien door het hydroponische verticale kweeksysteem. Voor de energieproductie werden methoden gebruikt om vloeibare brandstof te verkrijgen uit afval, energieproductie door gebruik te maken van apparatuur in het sportveld, energie verkrijgen uit helium-3 en energieproductie uit thermo-elektrisch beton. Er werd overwogen om waterelektrolyse, algenfotosynthese en cryogene luchtscheidingsmethoden te gebruiken.

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

Tijdens het bouwen van onze basis is onze belangrijkste focus om bij te dragen aan wetenschappelijke activiteiten en om het comfort van wetenschappers op het hoogste niveau te houden. We denken dat onze basis zich vooral kan richten op biologie, geologie en astronomie. Onze laboratoria voor biologische studies zullen astronauten in staat stellen hun studies in onze landbouwgebieden met vertrouwen voort te zetten. Bij geologische studies zal, vanwege de locatie van de basis, de nadruk liggen op het verzamelen van monsters en het onderzoeken van de verzamelde monsters in het laboratorium.

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

De locatie is een belangrijke eigenschap voor een maankamp en wij denken dat de top van de berg Malapert op de zuidpool van de maan daarvoor in aanmerking komt. Zoals bekend is de Zuidpool het meest waterrijke gebied. Dankzij de hoogte van 5000 meter heeft de berg Malapert een dominante positie over de Zuidpool, wat nuttig kan zijn voor toekomstige missies in het gebied. De noordelijke helling van de Malapert krijgt jaarlijks zonlicht van 87-91% en is zeer productief voor zonne-energie. Ook kan de geomorfologische structuur van Malapert worden onderzocht om meer te begrijpen over het geologische verleden van de Maan. Het transport tussen de oppervlakte en Malapert is echter moeilijk vanwege de gemiddelde hellingsgraad op de berg, maar we zullen een veilige route gebruiken om het maanoppervlak te bereiken. Malapert is ver weg van de barre omstandigheden op het oppervlak en is een stabiele locatie, wat het creëren van een leefbare omgeving makkelijker maakt voor astronauten. 

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 de oppervlakteomstandigheden van de maan moeilijk zijn, is het de bedoeling om robotarmen die geschikt zijn voor moeilijke omstandigheden te gebruiken in de installaties van ons maankamp. Er moeten apparaten op de rovers zitten om communicatie mogelijk te maken. Daarnaast zullen robotarmen worden gebruikt tijdens het bouwproces. Er zal graafgereedschap beschikbaar zijn omdat er in Mount Malapert geboord moet worden, afhankelijk van het ontwerp van de maanbasis. Zonnepanelen zullen worden gebruikt om de energie tijdens het bouwproces op het maximum te houden. Maangrond zal worden gebruikt voor de productie van de materialen. Daarnaast hebben we ons laten inspireren door de feeënschoorstenen in Cappadocië, die we in Turkije kunnen zien,  Armenië, Bakkerij Servië, Japan, Taiwanin het ontwerp van ons project. We lieten ons niet alleen inspireren door de vorm van de hoed, maar profiteerden ook van de zelfvernieuwende eigenschappen en de duurzame structuur. We maakten gebruik van maanaarde bij de productie van ons interieurmeubilair.Tegelijkertijd hebben we de indeling van de ruimte gemaakt met behulp van het voronoï-diagram, waarmee we een ruimte op de meest effectieve manier kunnen indelen. Bij het interieurontwerp hebben we ook aandacht besteed aan privacy en individuele ruimte. Daarom hebben we er bij het interieurontwerp voor gezorgd dat individuen hun eigen privékamers hebben. Tegelijkertijd hebben we ervoor gezorgd dat het interieurmeubilair modulair is, veel functies heeft en tegelijkertijd van hoge kwaliteit is.

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

De funderingen van het bouwmateriaal van onze basis zijn gebaseerd op de maanaarde en de metaallegering verkregen uit de maanaarde. De extractie van de metaallegering uit de maanaarde wordt "Molten Regolith Electrolysis" genoemd. In de structuur van de basis zitten metalen zoals ijzer, magnesium, titanium, aluminium en silicium. De basis, die de sterkte van zijn basismaterialen evalueert, is zeer goed beschermd tegen externe factoren. Het kamp zal ook de bescherming van de berg huisvesten, omdat geselecteerde delen van het kamp zich in het binnenste van de Malapertberg zullen bevinden met behulp van de carving-techniek. Omdat sommige delen van de basis in de berg liggen, is er een hoge beschermingsscore. We zijn ons ervan bewust dat er hoge warmteniveaus kunnen zijn op het maanoppervlak, maar onze basis is daar veilig voor omdat hij op een hogere plek ligt dan het maanoppervlak. De locatie van het observatorium op de bovenste verdieping van het kamp is geïnspireerd op "feeënschoorstenen" en de reden hiervoor is dat de feeënschoorstenen in Turkije staan,Armenië, Bakkerij Servië, Japan, Taiwan zijn tot op de dag van vandaag niet vernietigd. Bovendien heeft het gebruik van lokale grondstoffen als grondstoffen in het binnenmeubilair van onze basis, zoals in de feeënschoorstenen, ook de duurzaamheid van het interieur mogelijk gemaakt. In de buitenste structuur van de basis werd de geometrische frustumfiguur gebruikt als extra steun voor de basis. Dit is een massieve figuur die bestaat uit het onderste deel van een kegel of piramide waarvan de top is afgesneden door een vlak dat evenwijdig is aan de basis.

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

Water: systeem gebaseerd op waterijs op de Maan. Ons kamp bevindt zich op Malapert, in de buurt van waterbronnen, we zullen specifieke rovers nodig hebben om water te delven en te transporteren. Maak ook veldstudies naar nieuwe waterbronnen met deze rovers. Vanwege de schaarste van water zal al het gebruikte water worden geraffineerd voor hergebruik om een zelfvoorzienende en circulerende watervoorziening voor het kamp te creëren. 

Voedsel: Gezond en evenwichtig eten is erg belangrijk voor astronauten en onderzoekers op de maanbasis. Daarom hebben we gebruik gemaakt van het hydroponische landbouwsysteem, dat een van de bodemloze landbouwmethoden is in onze maanbasis en een veel hogere productiviteit heeft dan grondlandbouw. Met dit systeem kunnen producten zoals erwten, sojabonen en linzen worden geproduceerd, die nodig zijn voor de dagelijkse voeding van astronauten.

Lucht: Elektrolyse; elektriciteit wordt toegepast en de zuurstof wordt gescheiden. Een ander voordeel van deze methode is dat de metaallegering aan het einde van het proces kan worden gebruikt voor andere behoeften van de basis. Een andere methode is cryogene luchtscheiding, waarbij zuivere stikstof en zuurstof uit de lucht wordt gehaald. Ten derde wordt spirulina platensis gebruikt. Zuurstofproductie wordt gebruikt als resultaat van fotosynthese met behulp van led-verlichting. Tot slot wordt de geproduceerde zuurstofrijke lucht aan het superieure ventilatiesysteem gegeven.

Energie: Er is gebruik gemaakt van de geïntegreerde pyrolysemethode, een veelgebruikte techniek om plastic afval om te zetten in energie in de vorm van vaste, vloeibare en gasvormige brandstoffen. Energie wordt verkregen uit sportuitrusting in de sportruimte in het kamp door gebruik te maken van een omvormer. Helium-3-energie wordt verkregen uit helium dat wordt gewonnen uit maanstof. We hebben de energieopbrengst verhoogd door het oppervlak van de zonnepanelen te vergroten met behulp van het voronoi-diagram in de zonnecellen.

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

Afvalbeheer is van groot belang op onze maanbasis. Hiervoor moeten we het afval dat we gebruiken vanaf de eerste dag correct scheiden. We kunnen het organische afval omzetten in warmte en ammoniak met een composteringsmethode die anaerobe compostering wordt genoemd, en methaan kan worden gebruikt als raketbrandstof in het verwarmingssysteem van de verwarmingsbasis. Als we afval zoals metaal en plastic op de juiste manier verwerken, kan het worden gebruikt als filament in 3D-printers en worden gebruikt om onze nieuwe behoeften te produceren. Minstens zo belangrijk als het correct omzetten van onze kliko's is het maken van de juiste planning om afval te voorkomen en de materialen die we hebben voor lange tijd te gebruiken.

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

Het is belangrijk voor ons dat de aanwijzingen die op de maanbasis naar de wereld worden overgebracht en van de wereld worden afgenomen, vloeiend en begrijpelijk zijn. Daarom gebruikten we aarde-maan-aarde communicatie (EME), ook bekend als "moon jump", om de communicatie vloeiend te maken. Er werd besloten om deze techniek te gebruiken door gebruik te maken van de signaalreflectiefunctie van de maan. Het is belangrijk voor ons dat de aanwijzingen die op de maanbasis naar de wereld worden overgebracht en van de wereld worden opgevangen, vloeiend en begrijpelijk zijn. 4 algemene methoden zorgen over het algemeen voor communicatie tussen de aarde en de maan. De communicatie verloopt via de reflectoren die op de maan worden geïnstalleerd, het zendstation op aarde, de signalen die over de reflectoren worden weerkaatst en de ontvangststations aan de kant van de aarde.

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.)

In ons maankamp vinden we veelzijdigheid erg belangrijk en onder dit motto doen we ons werk. We hebben gezegd dat onze basis onder normale omstandigheden het onderzoek van vijf astronauten zal huisvesten. Deze astronauten zijn verdeeld in groepen op basis van hun vakgebied. Twee astronauten zullen zich bezighouden met geologische activiteiten, twee astronauten met astronomische activiteiten en nog een astronaut met geneeskunde. Omdat ons maankamp bij een berg ligt die "de Malapertberg" wordt genoemd, krijgen we de kans om veel verschillende soorten metamorf gesteente te ontmoeten. De rotsen die door de rovers worden verzameld tijdens het uithakken van de berg zullen door onze astronauten worden verzameld en naar ons geologisch laboratorium worden gebracht voor onderzoek. 

We zeiden al dat onze basis wat betreft de buitenkant ook geïnspireerd is op feeënschoorstenen. Er is een ruimteobservatiecentrum met structurele verschillen op de bovenste verdieping van de basis, vergelijkbaar met de bovenkant van de feeënschoorstenen. Aangezien het ruimteobservatiecentrum een grote plaats inneemt in ons maankamp, kunnen we gemakkelijk zeggen dat het wetenschapsgebied astronomie een belangrijk gebied is. Onze twee astronauten, die veel kennis hebben van astronomie en ruimteobservaties, zullen hun activiteiten in het observatorium uitvoeren.

We zijn ons bewust van het belang dat moet worden gehecht aan zaken als de verspreiding van epidemieën in de ruimte. Een quarantaineruimte speciaal gericht op deze situatie is beschikbaar in ons maankamp. Om zowel in deze ruimte als in de ziekenboeg te kunnen werken, zal een van onze astronauten zich verdiepen op het gebied van geneeskunde.

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

Net zoals astronauten een trainingsprogramma moeten hebben tijdens de maanmissie, moeten ze zich ook voorbereiden op de reis naar de maan met een serieus trainingsschema. In de eerste plaats zijn er een aantal basistrainingen, zoals het leren van noodprocedures, ruimtevaartsystemen en ruimtewandelingtechnieken. Nadat ze deze technieken op een professioneel niveau hebben geleerd, kunnen ze zich verdiepen in hun specifieke wetenschapsgebieden zoals astronomie of geneeskunde. Astronauten worden ook getest voordat ze worden uitgekozen voor de maanmissie om te zien of ze fysiek en mentaal in staat zijn om de taken uit te voeren. Er zijn experts die hun fysieke conditie testen en psychiaters die zeggen of de astronauten er klaar voor zijn of niet. De astronauten moeten getraind worden in teamwork omdat ze niet alleen zullen zijn tijdens de maanmissie en ook geen heimwee kunnen krijgen. Omdat ons kamp zich op de berg "Malapert" bevindt, moeten de astronauten getraind worden in het leven in hoger gelegen gebieden. Astronauten moeten zorgvuldig een aantal kleine voorwerpen kiezen om mee te nemen naar de maan, deze voorwerpen kunnen een emotionele betekenis voor hen hebben of het kan gewoon zijn om tijd door te brengen in de ruimte. Nadat astronauten op de maan zijn geland, moeten ze dagelijks minstens twee uur trainen om bot- en spierverlies te voorkomen terwijl ze in microzwaartekracht leven. Ze kunnen bijvoorbeeld cardio doen op een loopband of fiets of gewichtheffen. Na de maanmissie moeten astronauten ook revalideren om hen te helpen zich aan te passen aan de aarde.  

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 te gebruiken apparaten moeten worden gekozen in overeenstemming met de behoeften en wensen van de wetenschappelijke activiteiten die op het station worden uitgevoerd. Voertuigen die zullen werken op het gebied van biologie en aardwetenschappen hebben een robotarm om monsters te verzamelen en een reservoir om de monsters op te slaan. Het is belangrijk dat de voertuigen die water gaan halen speciaal ontworpen zijn en opslagruimtes hebben. De rover die het maanoppervlak gaat scannen moet ook deel uitmaken van het wetenschappelijke team. Terwijl de voertuigen in de wereld naar de maan worden gebracht, zullen ze door hun modulaire structuur gemakkelijk vervoerd en op de maan in elkaar gezet kunnen worden. In het geval van schade op enig punt in het voertuig, zal het gemakkelijk te repareren zijn omdat de onderdelen modulair zijn.