moon_camp

Moon Camp Explorers Galleri 2020-2021

I Moon Camp Explorers er hvert lags oppgave å 3D-designe en komplett måneleir ved hjelp av Tinkercad. De må også forklare hvordan de vil bruke lokale ressurser, beskytte astronautene mot farene i rommet og beskrive bo- og arbeidsfasilitetene.

Team: Moon Base Kernel

Michal Bylina barneskole nr. 310  Warszawa    Polen 14 Førsteplass - ESAs medlemsstater

Ekstern lenke for 3d

Prosjektbeskrivelse

Navnet på leiren vår, Moon Base Kernel, indikerer hvilken rolle den spiller. Den vil være "kimen" til et større habitat i fremtiden.

I tillegg til intensiv utforskning av Månen og verdensrommet har denne leiren som mål å studere tilpasning av liv på Månen. Det andre formålet er å skaffe grunnstoffer og materialer til Jorden.

Mannskapet består av fem personer. Hver av dem har flere spesialiseringer som er nødvendige for at en slik gruppe mennesker skal fungere uavhengig.

Vi bestemte oss for et prosjekt som ikke krever avanserte arbeider på månebunnen. Et viktig aspekt ved prosjektet vårt er dets modularitet. Vi stoler på repeterbare komponenter som muliggjør enkel utvidelse og modifisering av moduler. Den geometriske formen på modulene sikrer mekanisk stabilitet.

For å finne balanse mellom stor nok brukbar plass og mengden materialer som brukes i konstruksjonen, designet vi en kompakt struktur. Dette gjør det enkelt å opprettholde stabile atmosfæriske forhold for å leve. Farlige enheter (f.eks. RTG) er plassert borte fra leiren.

Det viktigste aspektet er sikkerhet. Leiren er dekket med ca. 1 m tykk regolitt. Dette beskytter mot stråling, meteoritter og mulige temperaturendringer. Hver modul er utstyrt med tilstandsovervåkingssystemer. Modulene er forbundet med doble dører og har individuelle nødoverlevelsessystemer.

Forbindelsen med det ytre miljøet realiseres gjennom dokker og luftsluser (1 teknisk og 2 for astronauter) som også fungerer som garasjer for kjøretøy.

Kunstig tyngdekraft realiseres ved hjelp av elektromagnetiske spoler og permanente magneter i skoene. Strømforsyningen til elektromagnetene kobles til ved hjelp av et magnetfelt i nærheten av skoen.

Hvor vil du bygge din måneleir?

Nær månepolene

Hvorfor valgte du dette stedet?

Vi velger krater nær Sydpolen. Hovedårsaken er oppdagelsen av isens tilstedeværelse i dette området.

Det indre av kratere inneholder tynnere lag med løs regolitt. Et slikt område vil være lettere å klargjøre på byggeplassen og mindre plagsomt i tilfelle landinger (f.eks. støv som blåser).

Vi foretrekker steder i nærheten av kraterets skråning for å ha tilgang til begge områdene - permanent skygge og sollys. Slike steder vil gi oss nærhet til is og mulighet til å bruke solceller. Nærhet til kraterkanten vil gjøre det mulig å utforske området utenfor.

Hvordan planlegger du å bygge din måneleir? Hvilke materialer vil du bruke?

De første arbeidene vil bli utført av ubemannede roboter. De vil forberede terrenget for bygninger. De første modulene vil bli bygget ved hjelp av konstruksjonselementer levert fra jorden. For å minimere vekten av transporterte materialer foreslår vi å lage vegger fylt innvendig med regolitt.

I neste trinn vil deler av konstruksjoner bli laget med materiale hentet fra regolitt. Den er rik på kjemiske elementer som oksygen, silisium, jern, kalsium, aluminium, magnesium og titan. Det vil være mulig å produsere komponenter for leirutvikling. For dette vil alle mulige metoder bli brukt (kjemisk og termisk prosessering, 3D-utskrift, CNC-maskiner).

Forklar hva måneleiren din vil gi astronautene:
Vann
Mat
Elektrisitet
Luft

I den innledende fasen av bosettingen vil vann bli transportert fra Jorden. Det trengs imidlertid store mengder vann for at basen skal fungere. Neste trinn er derfor å hente vann fra isen som utvinnes på Månen. Det vil bli lagret i form av oksygen og hydrogen produsert fra vann ved hjelp av elektrolyse.

Det brukte vannet renses og gjenbrukes. Andre vannkilder er menneskeskapt biologisk avfall (f.eks. resirkuleres for tiden ca. 80% vann på ISS).

Akvarium som brukes til å studere atferden til vannlevende organismer på månen, fungerer også som vannlagringsanlegg.

Følgende produkter vil bli levert fra jorden: frysetørket mat (plante- og primært animalsk opprinnelse), de grunnleggende komponentene som er nødvendige for at menneskekroppen skal fungere riktig (vitaminer, aminosyrer, mineraler, proteiner, fiber, karbohydrater osv.), Og nitrogenrike forbindelser som er essensielle for dyrking av planter.

Botanisk hage (aero- og hydroponiske avlinger) og akvarium (alger, skalldyr og andre vannlevende organismer) vil være lokale kilder til mat. Disse vil også bli brukt til å studere tilpasningen av utvalgte arter på grunn av deres immunitet mot tøffe forhold.

En annen løsning er en innovativ metode for 3D-printing av plantebasert kjøtt.

Basen vår har tre primære energikilder: et solcelleanlegg, en radioaktiv termoelektrisk generator og brenselceller som backup eller midlertidig kilde (plassert utenfor basen av sikkerhetsgrunner). Overskuddsenergi lagres i høyeffektive batterier.
Månen er rik på silisium, som vil bli brukt til å produsere de neste solcellene. Brenselceller er praktiske fordi de kan bruke energi i form av oksygen og hydrogen, som også vil bli brukt som rakettdrivstoff. En ekstra energikilde vil være metan produsert fra forråtnende planter.

Oksygen vil bli utvunnet fra vann og lagret i tanker. Nitrogen må tilføres fra jorden fordi det ikke finnes nok av det på månen. Leiren er utstyrt med systemer for å gjenvinne karbondioksid eller omdirigere det til å dyrke planter.
Opprettholdelse av passende atmosfære (f.eks. oksygen, trykk, fuktighet) styres av automatiske systemer.
Utgangene er utstyrt med luftsluser - dekompresjonssystemer for å unngå sløsing med luft og dekontamineringssystemer for å fjerne farlig regolittstøv.
I soveområder bruker vi luftrensende planter anbefalt av NASA for å deaktivere mulige skadelige organiske forbindelser. Disse plantene har også psykologisk betydning.

Beskriv en dag på månen for en av astronautene i Moon Camp.

På grunn av menneskets døgnrytme er lengden på dagen i leiren den samme som jordens dag, dvs. 24 timer. Vi valgte kommandanten på grunn av hans ganske ansvarlige stilling. Vi antar en oppdeling av dagen i tre omtrent like deler: (1) søvn, (2) måltider, hvile, øvelser, (3) hjelpe mannskapet, tyngre og lettere arbeid.

Et eksempel på kommandørens daglige tidsplan i detaljer:

8.00 vekking/forberedelse for dagen

8.30 fysiske øvelser (1 time)

9.30 Morgentoalett

10.00 frokost (1 time)

11.00 kontroll av leirparametere

11.30 samarbeid med robotoperatøren (1 time)

12.30 kontroll av verkstedparametere (1 time)

13.30 lunsj (1 time)

14.30 hvile

15.00 snakke med en lege/psykolog om mannskapets tilstand.

15.30 samarbeid med botaniker om forskning (1 time)

16.30 inspeksjon av parametere for resirkuleringssystemer

17.00 kontroll av radioteleskopparametere

17.30 teammøte

18.00 kontroll av leirparametere

18.30 middag

19.00 hvile / f.eks. sjakkspill med programmerer (1 time)

20.00 kontakt med jordbasen (1 time)

21.00 fysiske øvelser (1 time)

22.00 kontroll av leirparametere

22.30 kveldstoalett

23.00 avslapping / massasje i stolen

23.30 forberedelse til søvn


← Alle prosjekter