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: Project Sequana

Cowes Enterprise College  Cowes    Verenigd Koninkrijk 15 tot 16 jaar Eerste plaats - ESA-lidstaten en Canada

Externe viewer voor 3d project

Beschrijving van het project

[42]

Beschrijf je Maankamp project.

Ons maankamp is ontworpen als een eerste buitenpost op de maan voor verkenning en wetenschappelijke en infrastructurele ontwikkeling en is ontworpen om gedurende de gehele maancyclus bewoonbaar te zijn. Door gebruik te maken van een lavabuis als bescherming zal de opzet geen grote hoeveelheden graafwerk of zware stralingsafscherming van de aarde vereisen. De basis is verdeeld in verschillende secties met elk hun eigen doel en apparatuur, zoals medische of hydroponische behandeling, waarvan de laatste voedingsstoffen zal toevoegen aan het water dat naar de hydroponische baaien gaat, en ook gebruik zal maken van een experimenteel aquaponics-systeem om te zien hoe vissen zich op de maan ontwikkelen als potentiële voedselbron. De basis is ontworpen om toegang te krijgen tot plaatselijke hulpbronnen zoals ijs uit kraters en metalen en andere hulpbronnen op het oppervlak. Het project is ontworpen om als halteplaats te dienen voor verdere uitbreiding van de basis, zodat een grote bemanning en meer middelen kunnen worden ingezet.

Waar wilt u uw Maankamp bouwen?

De maanbasis komt dicht bij de noordpool. We hebben besloten dat dit de beste locatie is omdat er bij de noordpool van de maan kraters zijn, op de bodem waarvan zich waterijs bevindt. Het ijs kan uit de kraters worden gewonnen en naar de basis worden gebracht. De nabijheid van de noordpool betekent dat een voertuig dat naar de kraters gaat niet ver hoeft te reizen. Het zal het ijs ontginnen voordat het terugkeert naar de basis.
Onze basis zal waarschijnlijk in de Philolauskrater zijn, omdat men vermoedt dat daar lavabuizen zijn. Dichter bij de polen blijft de zon quasi-permanent aan de hemel, zodat zonne-energie altijd kan worden gebruikt. We willen onze basis in een lavabuis maken omdat die de basis beschermt tegen straling en micrometeorieten. Als er noordelijker lavabuizen worden ontdekt, zullen we die gebruiken.

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

Om de basis te bouwen, sturen we modulaire onderdelen via draagraketten. De onderdelen worden dan gebruikt om verschillende structuren en voertuigen te bouwen. De vloer van de basis wordt opgebouwd uit driehoekige panelen van aluminium, met een zeshoekige kern om de sterkte te behouden maar het gewicht te verminderen, om de kosten te drukken. De wanden worden gemaakt van aluminium palen, die tot een koepel worden gevormd, en een drielaags plastic doek, zodat eventuele lekken met sensoren kunnen worden opgespoord en kan worden vastgesteld welke laag of lagen zijn doorboord. De voertuigen zullen omhoog worden gestuurd in delen die gemakkelijk te monteren zijn, de onderdelen moeten robuust genoeg zijn om zonder reparatie verder te kunnen worden gebruikt, maar reparaties voor de voertuigen zullen worden bewaard in de loods aan de oppervlakte, die wordt gemaakt met metalen panelen die vanaf de aarde worden gestuurd. De tanks en andere externe uitrusting zullen in onderdelen naar boven worden gestuurd en op de maan worden geassembleerd.

Water
Voedsel
Elektriciteit
Air

Nadat de basis is opgezet, zal een hopperraket in een suborbitale baan vliegen naar kraters met ijs op de bodem, en in de krater landen. Het ijs wordt gedolven en opgeslagen in radiale afneembare tanks. Terug op de basis wordt het ijs in een grote metalen tank geladen. Gedurende de dag op de maan zal de tank opwarmen door de thermische energie van de zon. Als het ijs smelt, zakt het water naar de bodem van de tank. Het water stroomt via ondergrondse leidingen naar een pompstation om het water bruikbaar te maken voor de basis.

Het voedsel zal door botanici worden gekweekt in hydrocultuurvakken. De hydrocultuur bestaat uit rijen buizen met gaten om de 457,2 mm. De buizen staan op rails zodat ze kunnen worden verplaatst om naar andere rijen te gaan. We zullen sojabonen kweken voor eiwitten, calcium en vetten; zoete aardappelen voor koolhydraten en vitamine A; eenden/eieren voor eiwitten, vitamine B en D; paprika's voor vitaminen C en E, en spruitjes voor vitamine K. De eenden moeten genetische diversiteit hebben, dus er zullen onbevruchte eicellen worden genomen. Er zal een keuken zijn om het voedsel te koken.

Overdag wordt zonne-energie gebruikt. Er zijn panelen nodig om de hele basis van stroom te voorzien en ook de batterijen voor de nacht op te laden. Om de basis 's nachts van voldoende energie te voorzien, moet een combinatie van energiebronnen worden gebruikt. Een oplossing is het gebruik van waterstofbrandstofcellen, waarbij het water overdag wordt geëlektrolyseerd en omgezet in H2 en O2, dat kan worden verbrand om energie vrij te maken. Een andere oplossing is een RTG (Radioisotope-Thermal-Generation), maar vanwege de straling die deze produceert, is dit niet de beste. Menselijke uitwerpselen kunnen worden omgezet in methaan en verbrand voor energie.

De eerste zuurstofbron wordt van de aarde geïmporteerd. We zullen het water elektrolyseren om zuurstof te verkrijgen. Daarbij wordt ook waterstofgas gevormd, dat in hetzelfde proces opnieuw kan worden gebruikt. We zullen het water, verkregen door het smelten van het maanijs, elektrolyseren. Een deel van de zuurstof zal worden gewonnen uit verbindingen die voorkomen in ertsen op de maan, zoals aluminiumoxide, ijzeroxide, titaandioxide, natriumoxide enz. Stikstof moet waarschijnlijk van de aarde worden ingevoerd.

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.

Het maankamp zal bescherming bieden tegen de gevaren van de ruimte, doordat het is gebouwd in een lavabuis. Dit biedt bescherming tegen micrometeorieten, extreme temperaturen en ioniserende straling van de zon en de diepe ruimte. Er zal een kunstmatige dag- en nachtcyclus zijn, die ervoor zorgt dat de planten/dieren zich normaal gedragen en de bemanningsleden geen verstoorde slaap hebben. De muren zullen stabiele niveaus van zuurstof en vochtigheid bevatten, zodat alle organismen een habitat hebben om in te overleven. Om ervoor te zorgen dat de geestelijke gezondheid van de bemanning niet verslechtert, zullen contacten tussen vrienden en familie worden onderhouden en zal iedereen één kilogram persoonlijke bezittingen mogen meenemen. Trainingsapparaten zullen ervoor zorgen dat de spieren en botstructuren van de bemanning niet achteruitgaan door een gebrek aan zwaartekracht. Om te voorkomen dat de statische elektriciteit van geladen deeltjes elektrische apparatuur beschadigt, wordt de basis geaard op het maanoppervlak.

Beschrijf een dag op de maan voor je Maankamp astronautenbemanning.

De bemanning heeft een roterend slaappatroon, zodat ten minste 2 leden van de bemanning wakker zijn in geval van nood. Elk lid zal zich bij het ontwaken wassen en ontbijten en vervolgens beginnen te werken aan zijn taak. Elk bemanningslid heeft meerdere rollen te vervullen, en er zullen twee deskundigen van een taak op missie zijn die wakker zijn terwijl de andere slapen. De bemanning controleert de systemen in de basis om ervoor te zorgen dat er geen kritieke of andere systemen kapot gaan. Als een onderdeel of systeem kapot gaat, brengen de ingenieurs het systeem of de machine naar engineering, als het zich binnen de basis bevindt, of naar de loods waar apparatuur wordt opgeslagen om de fouten te verhelpen en de beschadigde voorwerpen verder te laten dienen voor de missie, als voorwerpen onherstelbaar beschadigd zijn, worden vervangingen gestuurd. De bemanning zal ook materialen die door de oogstmachines zijn geoogst overbrengen naar de smelterij, waar de metallurg, waarvan er één zal zijn, de materialen zal verwerken en verfijnen tot nuttige grondstoffen en zuurstof, aangezien de meeste ertsen zich op de maan in de vorm van metaaloxide bevinden. De botanici zullen de hydro- en aquaponische systemen beheren om ervoor te zorgen dat de basis genoeg voedsel heeft, maar het geproduceerde voedsel zal waarschijnlijk niet genoeg zijn om volledig zelfvoorzienend te zijn en zal dus voedselvoorraden van de aarde nodig hebben. De bemanning zal wetenschappelijke experimenten op hun gebied uitvoeren om meer inzicht te krijgen in de maan, zoals de geologische structuur of de effecten van de lage zwaartekracht op levende organismen. Dit onderzoek zal bijdragen tot een beter begrip van de wijze waarop een duurzame basis op de maan kan worden opgericht en van de manieren en plaatselijke hulpbronnen die kunnen worden gebruikt om de basis uit te breiden en de bevolking te vergroten. De bemanning zou ook de voor- en nadelen van industrie en grondstoffenwinning op de maan kunnen onderzoeken voor toekomstige referentie bij de bouw van een grote maanbasis of nederzetting. De bemanning zou later in het project ook nieuwe faciliteiten kunnen bouwen die vanaf de aarde worden gestuurd of die worden gebouwd met grondstoffen en apparatuur op de maan. Vóór de maannacht zal de bemanning de in de basis opgeslagen hulpbronnen en energie beoordelen. Tijdens de nacht zullen zij de waterstofniveaus in de gaten houden en indien nodig sommige systemen uitschakelen om ervoor te zorgen dat de basis stroom blijft leveren voor kritieke systemen zoals de levensvoorziening.



← Alle projecten