moon_camp

Moon Camp Explorers Galleri 2019-2020

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: Halvmånebeboere

Lycée Français Charles Lepierre  Lisboa    Portugal Tredjeplass - ESAs medlemsstater og Canada

Ekstern lenke for 3d

Prosjektbeskrivelse

Vår månebase bygges av rovere under jorden før menneskene ankommer for langtidsopphold. Basen vil ikke bli bygget helt ferdig med en gang; det vil ta tid, men den kan være ferdig i løpet av de neste 10 årene. In-situ ressursutnyttelse av månens materialer vil være avgjørende for byggingen av basen og for å dekke mannskapets behov. Basen vil bli beskyttet mot ytre trusler som mikrometeoritter, stråling eller trykkavlastning med tykke vegger av regolitt og jord som forsterker de utvendige og underjordiske modulene. Hjelp fra 3D-printing og rovere vil være avgjørende når de skal bygge basen og verktøyene som trengs. I tillegg kan det utplasseres oppblåsbare autonome forskningsfasiliteter på utsiden, for eksempel et teleskop. En permanent månebase kan sette fart på den menneskelige utforskningen av verdensrommet, med enklere forhold for å skyte opp raketter og rikelig med drivstoff fra elektrolyse av vann til hydrogen og oksygen.

Hvor vil du bygge din måneleir?

Nær månepolene

Hvorfor valgte du dette stedet?

Månens sørpol er det mest kjente området på måneoverflaten, og hver kvadratmeter er grundig undersøkt og kartlagt. Månen har en helling på 1,54 grader i sin akse, noe som gjør at det finnes områder på nord- og sørpolen som er permanent skyggelagt og som inneholder store isavsetninger, samt områder som inneholder sollys i lange perioder (for eksempel i nærheten av Shackleton-krateret), noe som vil være svært nyttig for basens autonomi, og dessuten for temperatur- og strålingsbeskyttelse. Endelig vil basen vår ligge i kratere på Månens sørpol, nær Shackleton-krateret.

Vann
Mat
Elektrisitet
Luft

For å ha en pålitelig vannkilde på månen må vannet først resirkuleres fra avfallet fra månebasen. For det andre ligger leiren på månepolene i nærheten av måneis som kan utvinnes og foredles til vann. Rovere vil lokalisere og utvinne isen med termiske bor og mikrobølger, deretter kan vannet separeres gjennom elektrolyse til oksygen og hydrogen, brukes til jordbruk og til konsum.

Basen vår vil forsyne astronautene våre med mat gjennom forsyninger fra jorden og planter som fraktes til månen i form av frø som vil vokse hydroponisk inne i basen. Måltider hentet fra jorden vil være rehydratiserbare og inneholdt i raske å servere og lette pakker som kan gjenbrukes for 3d-utskrift. Alger (Chlorella Vulgaris) vil gi nesten alle essensielle vitaminer, aminosyrer og nok lipider til mannskapet, og planter, som poteter og grønnsaker, dyrket i hydroponisk jordbruk, vil bli næret med en løsning av vann og næringsstoffer uten bruk av smuss eller tung organisk gjødsel, og tilfører karbohydrater til astronautens kosthold.

Den første hovedkraftkilden til månebasen vil være kjernefysiske fisjonsreaktorer kalt Kilopower. Prosjektet og utviklingen av Kilopower ledes av NASA og tilbyr 1 til 10 kilowatt energi kontinuerlig i 12-50 år, i tillegg til at reaktorene er lette og 4 av dem lett kan forsyne basen med et mannskap på 4. I de siste stadiene av basen og for å støtte et større mannskap, kan brenselceller utplasseres ved hjelp av oksygen og hydrogen fra elektrolyse av vann for å skape kraft. Men noen solcellepaneler vil bli utplassert for å støtte roverne.

For å forsyne astronautene våre med pustbar luft vil hovedkilden være elektrolyse av vann til hydrogen og oksygen:
2 H2O → 2 H2 + O2 (vær oppmerksom på at prosessen frigjør dobbelt så mange hydrogenmolekyler, og at hydrogen også er svært brannfarlig og eksplosivt, slik at det vil kreve mer forsiktighet og plass å lagre det). I tillegg kan alger (Chlorella Vulgaris) og planter også bidra ved å forbruke CO2, frigjøre oksygen og naturlig fjerne flyktige og flytende organiske forurensninger som ammoniakk eller benzen som dannes som følge av tilstedeværelsen av mennesker og maskiner i systemet.

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

Basen vil bli bygget på månens sydpolskratere med rovere. En sirkulær utplasserbar modul ville bli plassert inne i et krater og dekket av månestøv, deretter ville to andre moduler bli festet og dekket igjen, den siste kuppelmodulen ville bli plassert, men denne gangen beskyttet av en 3d-printet vegg av en pasta laget med regolith koblet til luftslusene som fører ut. Det samme vil bli bygget i et annet krater i nærheten, forbundet med en oppblåsbar rørformet modul. En heis tillater passasje mellom etasjene. Hovedmaterialet er aluminiumslegering som sammen med regolitt holder det indre under trykk.

Miljøet på månen er svært farlig for astronautene. Forklar hvordan din måneleir vil beskytte dem.

Inne i den underjordiske månebasen vil astronautene være beskyttet mot trusler utenfra som mikrometeoritter, rusk, ekstreme temperaturer og stråling. Leiren sikrer pustbar luft, dekker alle mannskapets behov og beskytter dem mot månestøv som kan ødelegge lunger og hjerneceller etter lang tids eksponering. For å forebygge dette problemet utfører astronautene rutinemessig overvåking, og romdraktene rengjøres automatisk før de forlater luftslusene.

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

En typisk dag for våre fire astronauter vil være å våkne tidlig og ha en time til å spise, vaske seg, pusse tennene og gjøre seg klar til morgenen. Deretter, etter å ha mottatt timeplanen sin fra kontrollsenteret over natten, vil hver astronaut slå seg til ro med sine tildelte oppgaver, enten å utføre eksperimenter, sjekke utstyr, samle avlinger og alger, kontrollere de ytre roverne for forskjellige oppdrag, lede astronomisk forskning og så videre. Rundt kl. 1300-1400 spiser astronautene lunsj sammen eller alene før de fortsetter oppgavene sine. På ettermiddagen må mannskapet utføre vedlikehold av basen, maskineriet og systemene for å sikre at alt fungerer og er rengjort, siden selv månestøv kan infiltrere basen gjennom EVA-draktene og bli et alvorlig helseproblem. Månens tyngdekraft er 1/3 av hva den er på jorden, så astronautene må trene for å opprettholde muskel- og beinmassen, og teamet bruker minst 1 time på å trene. 

Rundt klokken 2000 kan teamet spise middag før de har litt fritid til å kontakte sine nærmeste og slappe av før de endelig går til sengs. 

Mannskapet må ukentlig rapportere til kontrollsenteret og kan noen ganger ha spesielle oppgaver som en EVA eller arrangementer, for eksempel en kommandovergangsseremoni eller en overføring fra månen til jorden som er planlagt på forhånd. Utenom den daglige rutinen er helsesjekker obligatoriske, og de kan delta i kollektive aktiviteter (se en film, ...).


← Alle prosjekter