moon_camp

Moon Camp Pioneers Galleri 2020-2021

I Moon Camp Pioneers er hvert lags oppdrag å 3D-designe en komplett måneleir ved hjelp av Fusion 360. De må også forklare hvordan de vil bruke lokale ressurser, beskytte astronautene mot farene i rommet og beskrive bo- og arbeidsfasilitetene.

Team: Luna-R-Park

3th High School of Vrilissia og Moraitis School (vi representerer ikke skolen)  Athen    Hellas 15, 16, 14 eller yngre

Ekstern visning for 3d-prosjekt

Prosjektbeskrivelse

Luna-R-Park-prosjektet vårt vil være en første utpost for utforskning av månen for å komme nærmere målet om å gjøre månen til et beboelig sted. Ved å bygge en base på månens sørpol inne i og rundt et lavarør ved hjelp av roboter, 3d-printere og mye mer, vil vi skape et trygt, bærekraftig og autonomt sted for astronauter. En av de største utfordringene er å finne de mest effektive måtene å utnytte månens naturressurser (regolitt, vannis osv.) på, slik at man slipper å frakte tung last dit. Ved hjelp av solcellepaneler, rovere, avlinger og ulike moderne teknologiske nyvinninger, samt egne kreative patenter, skal vi forsøke å sikre tilførsel av vann, mat, energi og pustbar luft (oksygen og nitrogen). Månebasen vår vil kunne huse 3 astronauter i en lengre periode uten forsyninger fra jorden. Vi valgte å ta med 3 astronauter for at basen skal være mer funksjonell og tryggere i tilfelle sykdom hos et medlem, mindre skader, ulykker og langdistanseutforskning med rover. Å sende 3 astronauter vil dessuten medføre et relativt lavt forbruk av energi produsert av basen og vil også sikre flere spesialiteter. Alt i alt er planen vår å skape en base som vil hjelpe menneskeheten til å bli en interplanetarisk art. "Det er ett lite skritt for mennesket. Et kjempesprang for menneskeheten." (Neil Armstrong). La oss gå videre og fortsette menneskehetens innsats for å erobre månen!

Hvor vil du bygge din måneleir?

Månebasen vår skal bygges på månens sydpol, inne i og rundt et lavarør. Vi valgte dette stedet fordi det er store mengder is inne i kratrene, uendelig mye solstråling og en temperatur som stabiliserer seg på rundt -20 °C.οC (-4οF eller 253Κ) inne i lavarøret. Nærmere bestemt vil den nøyaktige plasseringen av anleggene våre bli valgt basert på:

i) forekomsten av is i de nærliggende kratrene
ii) det kontinuerlige eller, i størst mulig grad, sollyset i området rundt lavarøret.
iii) konsolidering av temperaturen
iv) det mest egnede lavarøret

Ved valg av lavarør tar vi hensyn til diameteren på inngangen (ca. 20 meter), dybden (ca. 20 meter), stabiliteten i terrenget (ingen kollaps) og passende tykkelse på veggene for beskyttelse (>5 meter).

Hvordan planlegger du å bygge måneleiren din? Beskriv teknikkene og materialene du vil bruke.

Månebasen vår skal bygges ved hjelp av ulike metoder. Først skal en satellitt finne et egnet lavarør på Sydpolen. Deretter vil DAEDALUS-sfæren samle inn informasjon om områdets sammensetning, stabilisering, temperatur og sollys. Deretter sendes det ut romfartøyer utstyrt med 3D-printer-armer som bruker regolitt forsterket med glassfiber og metaller til å lage de grunnleggende delene av anleggene, samt store verktøy til maskinene. Deretter lander tre romfartøyer, hvorav to skal ta med seg materialer og utstyr som er nødvendig for basen, og som er for vanskelig å lage med 3D-printere. Det tredje romfartøyet tar med seg en gruppe på tre astronauter som skal utføre de siste oppgavene. Under disse oppgavene skal astronautene oppholde seg i en selvoppblåst modul laget av kevlar-lignende materialer eller karbonfibre. Etter alle disse prosedyrene vil basen ha plass til 3 astronauter.

Basen vår vil være delt i to hoveddeler. Den første delen skal ligge på innsiden av lavarøret og inneholde: et soverom, en felles sal, to laboratorier, et rom for personlig hygiene, et treningsrom, et lite inngangsrom og seks koblingsmoduler. Den andre delen skal ligge utenfor lavarøret og inneholde: solcellepaneler, et hult speil laget på et krater som skal fange opp og bruke solstråling, svinghjulsenergilagring, spesielle drivhus med avlinger og dyr, en tank som skal gjøre isen flytende, en bygning for vannelektrolyse, hydrogenceller, batteripakker og ledninger.

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

Basen vår fokuserer på astronautenes sikkerhet, og det er allerede ivaretatt i lavarøret der basen bygges. På innsiden vil fasilitetene befinne seg i et område der kollisjon med små meteorer er geometrisk umulig, og der det ikke er så mye stråling. Bruk av sekker fulle av regolitt til å dekke utsiden av noen bygninger og 3D-printere vil gi varmeisolasjon og beskyttelse mot stråling. De strålingsbeskyttende gjennomsiktige (foto-permeable) overflatene vil være laget av membraner som bare reflekterer farlig stråling. Alle anleggene vil være utstyrt med luftsluser, deteksjonssensorer (CO2, gass, brann), brannslukkingssystemer og luftrensefiltre. Romdraktene til astronautene og den store roveren vil ha varme-, strålings- og trykkbeskyttelse. Dessuten vil astronautene holde seg i form ved å trene hver morgen. Til slutt vil det være prosesser der astronautenes fysiske og psykiske helse vil bli undersøkt.

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

Selv om månens kratere inneholder mengder av vannis, må utnyttelsen av isen være svært forsiktig. Den større roveren vil være utstyrt med gruveverktøy og vil samle inn is fra kratere i nærheten. Deretter vender den tilbake til basen og overfører isen til en tank der den blir flytende. Deretter skal isen brukes til å dekke astronautenes og hønsenes behov, til elektrolyse, vanning av avlinger og kjøling av maskiner. Siden basen vil ha begrenset vannproduksjon, vil det være resirkuleringssystemer (som på ISS) for urin, vann som brukes til personlig hygiene og vanning av planter.

Astronauter vil spise mat fra jorden inntil plantene er tilstrekkelig utviklet til at de kan spises. Etter undersøkelser endte vi opp med å dyrke salat, tomater, linser, kikerter, sopp, paprika, bønner og jordbær. Vi vil blande gjødsel med regolitt, og senere vil vi bruke kyllingstubber og menneskelig avføring som gjødsel. Visne blader vil bli brukt til dyrking av sopp. Vi skal også bruke hydroponiske og aeroponiske metoder, transportere noen høner, men også ta med flere hønseegg som skal ruges på basen med sikte på å produsere egg til mat, og vi skal også prøve å få med bier for å hjelpe til med pollineringen.

Basen vår vil være kraftig? Solenergi vil bli utnyttet gjennom tynne solcellepaneler og gjennom et spesielt hult speil. Denne energien skal lagres i batterier, kondensatorer og svinghjul og brukes til å drive elektriske apparater og til elektrolyse. Dessuten vil mengder av vannis, etter å ha blitt gjort flytende, bli utnyttet gjennom elektrolyse og gi hydrogen, som lagres i celler og brukes som drivstoff for rovere. Små mengder energi vil også komme fra sportsutstyret (sykkel med elektromagnet). Hele basen vil bli forsynt med strøm via isolerte kabler.

Oksygenkilden vil være vann (som vil bli hentet fra utvinning av is og gjennom elektrolyse vil gi det nødvendige oksygenet) og planter (f.eks. aloe vera, gladiolus). I tillegg vil basen ha nitrogen fra tanker som vil bli transportert i begynnelsen av oppdraget til månen og fra behandlingen av astronautenes urin. I nær fremtid vil vi kanskje bruke en metode, som ennå ikke er ferdigutviklet, for å hente oksygen fra regolitten. Alle bygninger vil ha luftsluser, og spesielt de som befinner seg inne i lavarøret, vil ha luftresirkuleringsfiltre og luftfuktighetsregulatorer.

Forklar hva som vil være hovedformålet med måneleiren din (for eksempel: kommersielle, vitenskapelige og/eller turistformål).

Månebasen vår skal bygges for forskningsformål: studere...

i) effekten av lav tyngdekraft på mennesker, dyr og planter.

ii) effektiv utnyttelse av spesifikke energikilder og lagringsmetoder.

iii) astronauters og dyrs fysiske og psykiske tilstand under disse forholdene.

iv) om det er mulig å skape en trygg, autonom base der ikke bare mennesker, men også dyr kan leve.

I fremtiden vil basens formål være:

i)studiet av solsystemets tilblivelse og utvikling (siden månen er et av de eldste legemene i systemet)

ii) etablering av en romheis (for å redusere vekten ved oppskyting av romfartøyer).

iii) en basisforsyning for å lette romfart (drivstofføkonomi)

iv) studier og utvinning av verdifullt meteorittmateriale som har landet der.

v) utnyttelse av helium-3

vi) trygg og billigere romturisme

vii) driften av basen som et symbol på samarbeid og utvikling av hele menneskeheten.

Beskriv en dag på månen for astronautbesetningen i Moon Camp.

God morgen! De tre astronautene* våkner etter 7-8 timers søvn (programmet varer i 24 timer). Først tar de seg av sin personlige hygiene. Deretter, inntil sansene og muskelstyrken er fullt aktivert, observerer de bjørnedyrene sine med lupe, nyter det naturlige landskapet som vises på storskjermen på veggen, og morer seg med vitsen de leser. Så er det tid for mosjon. Med VR-briller på sykler de på en spesialsykkel og ser ut som om de befinner seg i en stille, pittoresk bakgate eller til og med i et tøft terrengsykkelritt. De gjør også motstandsbåndøvelser, der de trener alle muskelgrupper, mens de lytter til musikk. Etterpå spiser de frokost som de har forberedt dagen før, styrer basens systemer og kommuniserer med jorden (både med jordbasen og én av to dager med familien) fra datamaskinen. Hvis de har vært utsatt for en ulykke i løpet av de foregående dagene eller ikke føler seg bra, gjennomgår de en detaljert fysisk og psykisk helsetest. Deretter sjekker de om de har noe arbeid inne i lavarøret, og etter at de har utført det, drar de opp til overflaten med α en spesiell heis med motvekt. De drar til et av de spesielle drivhusene (om de vil med den lille roveren eller til fots) og gjør forskjellige oppgaver. De vanner plantene, mater kyllingene og leker litt med dem. Etterpå går de tilbake til laboratoriet og gjør eksperimenter, og når de er ferdige, spiser de lunsj og tar en liten pause. Etter pausen går de opp til overflaten, der de sjekker energisystemer og utstyr mens de beveger seg med den lille roveren. Når de er ferdige, har de to alternativer: i) direkte tilbake til fasilitetene inne i lavarøret, der de kommuniserer med slektninger fra jorden, tar vare på bjørnedyrene sine, planlegger neste dags program, lager mat til middag, forbereder neste måltid og hvis de vil, spiller de brettspill eller bare slapper av frem til leggetid ii) utforskning med den store roveren, som har en trykkabin, termisk beskyttelse og strålingsbeskyttelse, og deretter legger de seg til å sove.

*Den første vil være lege og biolog, den andre fysiker og kjemiker og den tredje ingeniør og geolog.



← Alle prosjekter