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: CAMS Nova

California Academy of Mathematics and Science  Carson    Verenigde Staten 17 tot 18 jaar oud Derde plaats - Niet-ESA-lidstaten

Externe viewer voor 3d project

Beschrijving van het project

[42]

Beschrijf je Maankamp project.

Ons Moon camp-project bestaat uit 8 hoofdstructuren die elk een vitaal doel dienen. Het doel van onze kas is om de astronauten van voedsel te voorzien. De astronauten doen onderzoek en werken aan projecten in ons laboratorium dat ook meelwormkasten bevat. We hebben 5 woonmodules die verbonden zijn met een gemeenschappelijke ruimte. Meer woonmodules kunnen worden gebouwd met behulp van onze 3-D printer en regoliet uit onze Regolith Processing Plant. Het Centrum voor Luchtfiltratiesystemen verdeelt en regelt de luchtstroom naar de gebouwen. Een ander gebouw dat we hebben is de Waterzuiverings- en Extractie-installatie die water levert uit gemicrowd maanijs. Ons maankamp heeft ook een Centripetal Artificial Gravity Station dat astronauten regelmatig kunnen bezoeken om te oefenen in aardse zwaartekracht. De belangrijkste energiebron voor het maankamp komt van het Zonnepaneelveld dat energie zou leveren van 75-99% van de dag.

Waar wilt u uw Maankamp bouwen?

We hebben ervoor gekozen onze maanbasis op de maanpolen te bouwen omdat dit de meest duurzame omgeving is voor astronauten. De temperaturen op de maanpolen zijn aanzienlijk minder streng dan op de rest van de maan. De polen worden ongeveer 86-89 procent van de tijd door zonlicht verlicht en door het bijna constante zonlicht schommelt de temperatuur minder drastisch. Dit maakt het gemakkelijker om de leefomstandigheden op de optimale temperatuur voor de astronauten te regelen. De maanpolen zijn ook de locatie van veel hulpbronnen, waaronder maanijs, dat een mogelijke waterbron is. Ze bevinden zich in permanente schaduwen van de maan die alleen bij de polen zijn gevonden. Bovendien zijn er veel kraters en grotten op de door ons gekozen locatie. In deze gebieden kunnen ondergrondse gebouwen worden gebouwd die de bescherming tegen luchtdruk, asteroïde-inslagen en temperatuurschommelingen vergroten.

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

De structuren van ons maankamp worden gedeeltelijk op aarde gebouwd, maar niet gemonteerd. Veel van onze structuren, waaronder de geodetische koepels die ons leefgebied en laboratorium vormen, zijn ontworpen om te worden opgevouwen/gedemonteerd in subdelen voor gemakkelijker vervoer en behoud van de ruimte. Industriële bouwmachines die zijn aangepast om efficiënt te werken op het maanoppervlak zullen vóór de structuren en astronauten arriveren om het maangebied vrij te maken. Geprogrammeerde zachte robots zullen helpen bij de bouw van het maankamp. Omdat zachte robots bestaan uit volgzame materialen, zijn zij flexibel, kunnen zij een grotere verscheidenheid aan taken uitvoeren en zijn zij veiliger voor mensen om mee te werken. Deze robots zullen ook na de bouw van het maankamp blijven helpen bij de reparatie van de structuren. Nieuwe gebouwen zullen snel worden gebouwd met behulp van additive manufacturing, aangezien we een gigantische industriële 3D-printer zullen meenemen om structuren te bouwen met behulp van overvloedig beschikbare regoliet.

Water
Voedsel
Elektriciteit
Air

Omdat water een essentiële hulpbron is om te overleven, hebben we ervoor gekozen het kamp op te zetten bij de maanpolen, waar zich waterbronnen bevinden. Maanijs zal worden gesmolten met behulp van microwarmtemodules om water te leveren voor ons hydrologisch systeem, dat zal worden gebruikt voor landbouw, hydratatie, hygiëne, energie en onderzoek. Waterstofbrandstofcellen, die de generatoren helpen bij het produceren van elektriciteit, zorgen ervoor dat water fotolyse ondergaat, waarbij zuurstofmoleculen en waterstofionen ontstaan voor raketbrandstof. Overtollig water, dat als afvalproduct ontstaat, wordt opgevangen en gecombineerd met water van kaspercolatie en aanvaardbaar menselijk afvalwater om te worden gerecycleerd.

Ons kamp houdt een uitgebalanceerd maaltijdplan aan met meerdere voedselbronnen. De kas is versterkt met metalen structuren die beschermen tegen meteorietbotsingen en licht doorlaten, en kan worden aangepast voor aquaponics als de grond schaars wordt. Om ervoor te zorgen dat de astronauten alle benodigde voedingsstoffen krijgen, produceert het lab vitaminesupplementen en vetten. Naast kasgewassen levert een meelwormenkwekerij de astronauten de broodnodige eiwitten, aangezien meelwormen zich snel voortplanten en zeer voedzaam zijn.

Het kamp maakt gebruik van zonne-energie op de maanpolen, die een zonne-instraling hebben van meer dan 1367,6 W/m^2, met behulp van een zonnepanelenveld dat naar de zon toe beweegt. Sommige elektriciteit wordt opgeslagen in batterijen voor gebruik tijdens maansverduisteringen. Elektriciteit wordt ook geproduceerd door elektromechanische generatoren, die permanent worden aangedreven door het Centripetal Force Space Station. Het station draait voortdurend rond en levert mechanische energie terwijl het ook kunstmatige zwaartekracht creëert. Het draaien van het station is uiterst efficiënt; de kracht die nodig is om het station op het juiste toerental te laten draaien om de zwaartekracht te simuleren, is lager door de verminderde zwaartekracht van de maan.

Het is van cruciaal belang te zorgen voor een optimale atmosfeer voor menselijke leefomstandigheden. Zuurstof zal worden geleverd door verschillende bronnen in het kamp, waaronder de fotosynthese van planten in de kassen. Bovendien zullen zuurstofgeneratoren kooldioxide en water gebruiken om meer zuurstof te produceren. Het centrum voor luchtfiltratiesystemen verdeelt en regelt de constante luchtstroom in de verschillende gebouwen en handhaaft de juiste percentages stikstof, zuurstof, argon en meer, wat verstikking door kooldioxide voorkomt. Het centrum voor luchtfiltratiesystemen herbergt ook algentanks, die voedingsstoffen leveren voor consumptie en helpen bij de productie van zuurstof.

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 heeft een hard klimaat met extreme hitte en kou. Om astronauten te beschermen tegen de omstandigheden op de maan hebben onze faciliteiten een gecontroleerde temperatuur. Door de lage zwaartekracht verliezen astronauten botten en spieren. Ons maankamp heeft een kunstmatige zwaartekrachtruimte met oefenapparatuur die astronauten kunnen gebruiken om ernstige schade aan hun spier- en skeletsysteem te voorkomen. De gebouwen van het Space Camp zijn bolvormig, gebouwd om micrometeorietinslagen te weerstaan. Structuren zoals de geodetische koepel worden gebruikt zodat de modules veilig en duurzaam zijn. Leven op de maan stelt je bloot aan constante straling. Astronauten die in ons ruimtestation wonen, worden beschermd door een elektromagnetische veldgenerator die straling tegenhoudt. Het woongedeelte, de opslagtanks, het luchtfiltratiecentrum, de microgolfwaterwinningmodule en de waterstofcellen bevinden zich in een ondergrondse tunnel, waardoor de astronauten verder worden beschermd tegen straling, klimaat en meteorieten.

Beschrijf een dag op de maan voor je Maankamp astronautenbemanning.

De dag van een astronaut in het Maankamp begint om ongeveer 6 uur 's ochtends en eindigt rond 9 uur 's avonds. Hun schema is gemodelleerd naar de routines van de astronauten in het internationale ruimtestation. De bewoners van ons maankamp krijgen drie maaltijden per dag en moeten twee uur oefenen in het Centripetal Artificial Gravity Space Station. Leven in een omgeving met weinig zwaartekracht beschadigt je bot- en spiermassa, waarbij 1-2% van je botmassa in slechts een maand achteruitgaat. Door te oefenen in aardse zwaartekrachtsomstandigheden wordt langdurige verzwakking van het astronautenlichaam voorkomen. Overdag werken de bemanningsleden volgens hun vakgebied en houden onderzoekers toezicht op hun projecten en analyseren hun gegevens. De onderzoekers die hun projecten in het kamp mogen uitvoeren, besteden hun tijd aan het verzamelen van gegevens over voeding, hun gezondheid, het zonnestelsel, maanijs, eigenschappen van de maanbodem en nog veel meer. Bemanningsleden gaan op expeditie om het maanoppervlak te verkennen en in kaart te brengen, en testen nieuwe oppervlakken en tunnels op veiligheid om te helpen beslissen in welke richting het kamp zich zal uitbreiden. Onderhoud en constructie worden gedaan door menselijke arbeiders naast de zachte robots, die veel veiliger zijn om bij te werken omdat ze gemaakt zijn van soepele materialen en gevuld met lucht in plaats van hard metaal zoals de meeste robots. Terug in het laboratorium werken astronauten aan projecten zoals onderzoek naar dampafzettingen in de maanbodem. Een voorbeeld van een onderzoeksproject op ons kamp is een onderzoek naar de chemische samenstelling van regolith, waarvan onlangs is vastgesteld dat het micrometergrote minerale korrels bevat die worden omgeven door dunne amorfe randen, wat erop wijst dat het is blootgesteld aan de zonnewind. Momenteel bestaat de misvatting dat de amorfe randen het gevolg zijn van stralingsschade, maar uit elektronenmicroscopie blijkt dat de amorfe randen bestaan uit materiaal dat door damp is afgezet bij inslagen van micrometeorieten op de maan. Het laboratorium herbergt niet alleen apparatuur en benodigdheden voor het uitvoeren van onderzoek, maar ook meelwormdozen die een goede bron van voedingsstoffen en eiwitten vormen. Bewoners van het maankamp kunnen de in het laboratorium gebouwde telescoop gebruiken om andere delen van het zonnestelsel te bekijken.



← Alle projecten