maan_kamp

Moon Camp Pioneers Galerij 2019-2020

In Moon Camp Pioneers heeft elk team de opdracht om een compleet Maankamp in 3D te ontwerpen met behulp van Fusion 360. Ze moeten ook uitleggen hoe ze lokale middelen zullen gebruiken, astronauten zullen beschermen tegen het gevaar van de ruimte en de woon- en werkfaciliteiten beschrijven.

Team: MoonPie

Colégio Vasco da Gama  Sintra    Portugal 17 tot 18 jaar oud

Externe viewer voor 3d project

Beschrijving van het project

[42]

Beschrijf je Maankamp project.

Ons maankamp bestaat uit een bol met vier beenvormige structuren die eraan vastzitten en contact maken met de grond. Er is ook een aparte structuur waar de afvalwaterzuiveringsinstallatie en de machines die nodig zijn om de basis te laten draaien, onder de hoofdbol zijn ondergebracht, om ervoor te zorgen dat de gassen die vrijkomen niet in de leefruimte van de astronauten terechtkomen.

De hoofdbol is verdeeld in zeven verdiepingen die onderdak bieden aan de hydrocultuurboerderij, de slaapkamers voor de vier astronauten op missie, de woonkamer, de keuken, de fitnessruimte, de badkamer, de vergaderruimte, de werkplaats, het lab en op de hoogste verdieping bevindt zich de communicatieruimte.

De vier poten dienen ook als opslagplaats voor ademlucht, waterstof en zuurstof die dienen als reserve-energie.

Daarnaast is er de raket die de structuur naar de maan transporteert, die ook wordt gebruikt voor opslag, een satelliet die zorgt voor communicatie met de aarde en zonnepanelen.

Waar wilt u uw Maankamp bouwen?

Ons Maankamp ligt op de oppervlakte van de Schrödingervallei, op de Zuidpool,

en het werd gekozen om vele gunstige redenen voor het leven van onze astronauten. Ten eerste is de Zuidpool

is bijna permanent blootgesteld aan zonlicht, waardoor de astronauten hun taken kunnen uitvoeren zonder

de noodzaak van een kunstmatige en dure lichtbron, en ook het vergroten van de zonnepanelen

efficiëntie. Ten tweede stelt de locatie nabij een maankrater op de Zuidpool de astronauten in staat om

water verkrijgen, dat in de vorm van ijs onder het oppervlak bestaat. Last but not least, de Maan

Het kamp is gebouwd in een vallei, een paar meter onder het maaiveld, wat de astronauten een zekere mate van vrijheid geeft.

bescherming tegen stralingsstormen, de inslag van meteorieten en extreme temperaturen, zelfs

hoewel het niet helemaal effectief is, daarom heeft de structuur ook extra kunstmatige

bescherming.

Hoe ben je van plan je Maankamp te bouwen? Beschrijf de technieken en materialen die je zou gebruiken.

Zowel het ruimteschip als de buitenstructuur van de Maanbasis moeten licht zijn maar bestand tegen verschillende bedreigingen. Daarom wordt deze gemaakt van een composiet van aluminium en koolstof. De binnenstructuren hoeven niet zo resistent te zijn, waardoor ze kunnen worden gemaakt van verschillende koolstofvezelcomposieten die worden gecoat om eruit te zien als aangenamere materialen.

Het ruimteschip zal groter zijn dan de Maanbasis, zodat de basis erin kan worden vervoerd in grote stukken die de astronauten gemakkelijk in elkaar kunnen zetten als ze landen. Terwijl ze de basis bouwen, zullen ze in het ruimteschip leven en hun uitrusting van energie voorzien met brandstofcellen op waterstof, die opgeslagen zuurstof en waterstof verbruiken.

Omdat de Moon camp in een vallei wordt gebouwd, heeft hij vier poten die contact maken met de ongelijke grond en zichzelf aanpassen om de middelste bol perfect rechtop te laten staan.

Water
Voedsel
Elektriciteit
Air

Onze belangrijkste bron om water op de maanbodem te verkrijgen bestaat uit het verzamelen van ondergronds ijs op de polen met een diamantverwarmde boor, waardoor dit ijs smelt. Vervolgens transporteert een eveneens verwarmde buis het water naar de maanbasis, terwijl het smeltproces wordt voltooid. Tot slot heeft de basis een waterzuiveringsinstallatie die het water behandelt om het drinkbaar te maken, evenals een heel mechanisme om water vast te houden en opnieuw te gebruiken, waaronder niet alleen water dat wordt gebruikt voor de dagelijkse klusjes, maar ook uitgescheiden water door astronauten (zweet en urine). Dit proces creëert dan een hernieuwbare watercyclus in het station zelf.

Ondanks het feit dat we verpakt voedsel meenemen naar de maan, moeten onze astronauten voedsel verbouwen zodra ze onze maanbasis hebben opgezet om te overleven.
We hebben een manier gevonden om voedsel te verbouwen zonder vruchtbare grond of zonnestraling te gebruiken - een hydrocultuursysteem.
Met hydrocultuur is het mogelijk om aardappelen, pinda's, tomaten, paprika's, enz... te kweken met alleen wateroplossingen, voedingsstoffen uit meststoffen en kokoskern als substraat.
Met deze methode is het mogelijk om 1 kg tomaten te kweken met slechts 70 liter water (met reguliere landbouw zouden we 400 liter nodig hebben).

Om energie op te wekken zullen we voornamelijk fotovoltaïsche modules gebruiken. Deze zullen bijna altijd werken vanwege de grote blootstelling aan de zon op de zuidpool van de maan. Het probleem met zonnepanelen is dat ze geen energie kunnen opslaan. Dus als de panelen ooit geen energie meer produceren, heeft de basis een noodstroomvoorziening nodig. Hiervoor gebruiken we waterstofbrandstofcellen die opgeslagen waterstof en zuurstof verbruiken en water en energie produceren. Dit water kan door mensen worden gebruikt of terug worden omgezet in waterstof en adembare zuurstof, die energie verbruikt van de zonnepanelen, bestaande uit een manier om het op te slaan.

Naast het gebruik van fotosynthese om zuurstof te produceren, zullen we ook Maanregoliet gebruiken dat bestaat uit 40-45% zuurstof. Maar deze zuurstof is chemisch gebonden als oxiden in de vorm van mineralen en is dus niet beschikbaar voor onmiddellijk gebruik. Om het te extraheren, gebruiken we elektrolyse met gesmolten zout: Eerst wordt het regoliet in een met gaas beklede mand gelegd. Calciumchloride - het elektrolyt - wordt toegevoegd en het mengsel wordt verwarmd tot 950 graden Celsius, waardoor het materiaal niet smelt. Vervolgens wordt er een elektrische stroom toegepast. Dit onttrekt de zuurstof en verplaatst het zout naar een anode, waar het wordt verwijderd.

Hoe ben je van plan je Maankamp te bouwen? Welke materialen zou je gebruiken?

[54]

De omgeving op de maan is erg gevaarlijk voor de astronauten. Leg uit hoe jullie Maankamp hen zal beschermen.

De Maan staat bloot aan een grote hoeveelheid straling van de Zon, omdat het geen atmosfeer of magnetisch veld heeft. Omdat ons maankamp op het oppervlak van de maan staat, wordt het overvloedig blootgesteld aan de permanente stralingsgolven en kortstondige stormen. Daarom is het gebouwd met vrij dichte materialen, waardoor er veel massa tussen de astronauten en de stralingsbron zit, wat een manier is om radioactieve blootstelling te voorkomen. Deze techniek komt uit een NASA-studie. Bovendien zijn de buitenwanden van het maankamp elektrisch geladen om de baan van het radioactieve deeltje af te buigen. De pakken van de astronauten zijn uitgerust met dezelfde elektrisch geladen oppervlakken en zijn bovendien vrij dicht om bescherming tegen straling te garanderen. Deze twee alternatieve technieken worden ook onderzocht door NASA.

Beschrijf een dag op de maan voor je Maankamp astronautenbemanning.

Het belangrijkste doel van de reis van astronauten naar de maan is het uitbreiden van onze wetenschappelijke kennis. Hiervoor is hun belangrijkste doel om wetenschappelijke experimenten uit te voeren, bijvoorbeeld: meer leren over het gedrag van bepaalde materialen in vacuüm- en lage zwaartekrachtomstandigheden; de bodem van de Maan onderzoeken om conclusies te trekken over de samenstelling ervan en de evolutie van ons zonnestelsel; of zelfs om de fysieke en fysiologische effecten op mensen van langdurige missies in de ruimte te onderzoeken, wat nuttig zal zijn bij het plannen van andere missies in de toekomst.

Voor deze experimenten zullen de astronauten beschikken over 3 rovers waarmee ze over het maanoppervlak kunnen reizen en gegevens kunnen verzamelen, een laboratorium, een vergader- en rapporteringsruimte, waar ze hun bevindingen kunnen bespreken en rapporteren aan de wetenschapper op aarde, en een werkplaats waar ze voorwerpen die nodig zijn voor deze experimenten en voor het dagelijks leven kunnen bouwen en 3D-printen van nieuwe of gerecyclede materialen, om te helpen minder afval te produceren.

Astronauten moeten zichzelf ook in een gezonde fysieke en mentale conditie houden, wat moeilijk is vanwege hun isolement en de verminderde zwaartekracht die bot- en spieratrofie veroorzaakt. Om daarvoor te zorgen zijn ze verplicht om elke dag in de sportzaal te trainen, cardio-oefeningen te doen in een loopband voor microzwaartekracht en weerstandsoefeningen met halters. De astronauten zullen ook verschillende vormen van entertainment tot hun beschikking hebben, zoals basketbal spelen in de sportzaal (wat moeilijk zal zijn vanwege de verminderde zwaartekracht), boeken lezen in de woonkamer, luisteren naar opgenomen muziek of zelf spelen in de piano, films en series kijken door ze te streamen vanaf de aarde, samen spelletjes spelen of videochatten met hun geliefden die op aarde wonen. Deze snelle en betrouwbare communicatie tussen de aarde en het maankamp is alleen mogelijk dankzij optische communicatie in de vrije ruimte, waarbij laserstralen worden gebruikt om informatie razendsnel te transporteren.

Een ander systeem dat de geestelijke gezondheid van de bemanning zal verbeteren zijn strikte schema's. De dag begint met het automatisch ontsteken van de lichten in het Maankamp. Dan maken de astronauten zich klaar om aan hun werkdag te beginnen. Gedurende de dag zullen ze niet alleen wetenschappelijke experimenten doen, maar ook de basis schoonmaken, voor de hydrocultuurboerderij en de afvalwaterzuiveringsinstallatie zorgen, nieuwe objecten bouwen en printen om de basis te verbeteren, koken, trainen en nog veel meer klusjes. Aan het eind van de dag hebben ze wat vrije tijd om zich te vermaken.



← Alle projecten