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: Apollo 2020

I.E.S. Martín Halaja  La Carolina (Jaén)    Spania 16

Ekstern visning for 3d-prosjekt

Prosjektbeskrivelse

Apollo 2020 har sett for seg en permanent base med tanke på langsiktig forskning og vitenskapelige oppdrag. Vi valgte "hullet" i Mairus-åsene som lokasjon, fordi vi mener at det er det mest effektive stedet å etablere en stor base fordi hulene gir oss muligheten til å beskytte den mot stråling uten å måtte gjøre store ombygginger og dermed redusere byggekostnadene. Vi ønsket å tilby forskere og astronauter et romslig og innbydende oppholdsrom, da vi mente at innbyggerne på basen burde føle seg komfortable mens de utførte de tidligere nevnte lange oppdragene, samtidig som vi utnyttet plassen maksimalt for at alt skulle fungere effektivt. I tillegg til sovesalene, sanitær- og fritidsområdene utstyrte vi basen med et laboratorium for å studere området, et kommunikasjonskontor for å sikre konstant kontakt med hovedkvarteret på jorden, områder for å dyrke mat og avlinger og avrundet det hele med flere ulike former for energiproduksjon for å gjøre basen så uavhengig som mulig. Vi har også sett for oss funksjonene til en rover for å hjelpe forskere med å utføre oppgaver som gruvedrift, innsamling av steinprøver og utforskning. Dette er et innovativt prosjekt som vil bringe toppmoderne teknologi til månen og gi forskerne alt de trenger for å utføre utallige eksperimenter, slik at vi alle kan lære mer om universet vi lever i.

Hvor vil du bygge din måneleir?

Vi har bestemt oss for at basen skal ligge ved "Hullet", et lavarør i Mairus-åsene som anslås å være rundt 88 meter dypt. Dette hullet gir beskyttelse mot stråling som vi ville hatt på jorden takket være atmosfæren vår, men siden det ikke er tilfelle, var det enkleste å gå under jorden. Vi fant ut at det ville bli både dyrt og ekstremt ineffektivt å grave ut basen fra et tilfeldig krater, så vi valgte "Hullet" ettersom det er anslått å forgrene seg ut i sidene, noe som gir oss god plass til å bygge en base. Dessuten er Marius Hills preget av vulkansk opprinnelse, og en base der kan bidra til å studere månens indre aktivitet. Månens beliggenhet er håndplukket for å sikre de mest stabile temperaturene, og hele basen er skjermet fra solstråling døgnet rundt på grunn av beliggenheten inne i en grotte.

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

Prosessen med å bygge månebasen er kompleks, men hovedpoenget er at den er fullstendig modulbasert. I likhet med hvordan ISS ble bygget, vil hele moduler av basen bli fraktet til månen fra jorden ved hjelp av gjenbrukbar raketteknologi, slik som den SpaceX har foreslått. De enkelte modulene settes deretter sammen av astronauter eller roboter. Monteringen vil være ekstremt enkel, ettersom den eneste nødvendige prosessen er å koble sammen modulene gjennom luftslusene. Det er alt. Når de er koblet sammen og satt under trykk, fungerer de som én enhet. Denne prosessen vil bli brukt til å bygge hele stasjonen med unntak av fire bygninger. De to termonukleære reaktorene, bygningen for oksygenbehandling og bygningen for vannbehandling/lagring. Disse bygningene transporteres som en helhet fra jorden og kobles senere til basen av astronauter.

Månebasen tilbyr en rekke fasiliteter som gjør livet enklere for astronautene, samtidig som den gir nye muligheter for utforskning og utvikling. Blant disse fasilitetene er et treningsstudio og et økologisk oppdrettsanlegg med både avlinger og fisk. Roveradministrasjonsmodulen ligger i den øvre delen av basen, og på overflaten kan vi se en robotkjede som styrer transporten av robotene. Andre moduler inkluderer et fullt utstyrt kjøkken med oppholdsrom. Ventilasjonssystemer. En metallheis og et lite innendørs oppholdsrom med trær og vann for komfort.

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

Ved å bygge en base under jorden eller i en hule som "Hullet" ville man kunne beskytte seg mot den aggressive strålingen som astronautene ville bli utsatt for på en månebase,
en underjordisk base vil være trygg mot romskrot eller meteornedslag. For å kontrollere trykket og oksygenet har vi delt opp alle rommene og satt dem under trykk hver for seg, slik at hvis det skulle oppstå et problem i ett rom, vil resten av basen være sikret og astronautene vil ha tid til å klargjøre draktene sine og reparere problemet. Til slutt har vi utstyrt basen med flere reaktorer og solcellepaneler for å holde den trygg og oppkoblet, slik at det finnes en separat strømkilde i tilfelle feil.

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

Selv om det kan være mulig å hente vann fra jorden, er det viktig å bruke en lokal kilde på månen. Menneskehetens beste mulighet for øyeblikket er kanskje å bruke oppvarmede bor eller andre former for termisk utvinning for å utvinne isvannet som er fanget i månens poler. Det er dette vi vil bruke på basen vår, med boreutstyr festet til roverne. Det kan imidlertid dukke opp alternative kilder etter hvert som vi får mer kunnskap om måneoverflaten. Kanskje metoder som å sile gjennom månens skygger etter mikroskopisk is.
Elektrolyse vil bli brukt til vannproduksjon når isen er boret opp, med hydrogen (et kraftig rakettdrivstoff) som biprodukt.

På basen er det et eget område for dyrking av mat som poteter, som er rike på karbohydrater, og linser, som inneholder aminosyrer. Alt avfall som produseres av astronautene vil bli omgjort til kompost for gården. For å komplettere kostholdet finnes det et fiskeoppdrettsanlegg designet for dommedagsbunkere på jorden som simulerer fiskens livssyklus for å produsere ferskt fiskekjøtt uten å bruke for mye vann og fiskemat. Alt dette til sammen, i tillegg til påfyllingsoppdragene som sendes fra jorden, vil kunne brødfø opptil 18 astronauter.

Det er flere generatorer fordelt på de ulike delene av basen. Den ene generatoren forsyner de utvendige delene, det vil si laboratoriet, dekompresjonsdørene og roverne, den andre generatoren forsyner heisen og den tredje generatoren forsyner oppholdsrommene med strøm. Generatorene fungerer ved kjernefysisk fusjon, der helium 3 i et lukket kammer kombineres med deuterium (hydrogenisotop). Dette er en såkalt aneutronisk reaksjon (strøm genereres uten produksjon av nøytroner). Reaktoren vil bruke varmen som produseres i denne reaksjonen til å drive en liten turbin og produsere elektrisitet. I tillegg har vi teknologi for å brenne hydrogen produsert ved elektrolyse og bruke det til strømproduksjon.

Månestøv, mer kjent som "regolitt", inneholder mellom 40 og 45% oksygen, og dette oksygenet kan utvinnes ved hjelp av elektrolyse. Saltene i regolitten smeltes når den varmes opp til 950 °C i en metallbeholder. I denne beholderen brukes klor-natriumsalt som elektrolytt. Oksygenet forlater regolitten og kommer til en anode der det kan utvinnes. Oksygenet kan brukes enten som rakettdrivstoff eller til pusteformål, og det produseres også andre metallegeringer som kan ha en mengde bruksområder.

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

Basens sjelelige mål er å undersøke kraterets dyp, hente ut prøver og steiner og studere den geologiske aktiviteten på månen, som er et vulkansk område. Forskere vil befolke basen året rundt for å prøve å utnytte basens potensial maksimalt og samle inn mest mulig informasjon om månen, i tillegg til å utføre utallige eksperimenter i og rundt krateret. Basen kan brukes som en simulering av forhold med lav tyngdekraft og til å teste hvordan mennesker kan tilpasse seg en ny planet. "Hullet" byr på en rekke forskjellige forhold avhengig av hvor dypt eksperimentet utføres og om det er i kontakt med sollyset eller ikke.

Beskriv en dag på månen for astronautbesetningen i Moon Camp.

At basen er helt selvforsynt, betyr at oppdragene kan strekke seg over måneder eller til og med et år uten at det er behov for å fylle på med ressurser eller mat. Når oppdragene er så lange, betyr det at astronautene får mindre travle dager. En dag kan forløpe som følger:

Kl. 07.00: Begynner på oppvåkningsrutinen. Det vil si, gå til garderoben, hente klærne, desinfisere toalettene og sjekke vitale basissystemer, luft, vann, trykksetting og rapportere tilbake til hovedkvarteret.

Kl. 08.30: Når alle er klare, er det briefingmøte for å bestemme hvilke oppgaver som skal utføres denne dagen. Disse kan variere mellom programmering av roverne, rengjøring av basen, en tur rundt på utsiden, prøvetaking, tilberedning av mat, laboratoriearbeid og tilsyn med energi- og vannproduksjon. Noen av mannskapet har fri om morgenen og kan gå til fritidsområdet, treningsstudioet eller den innendørs "hagen" og dammen.

Kl. 9.00: Første del av morgenens oppgaver

Kl. 11.30: Til frokost samles alle i kantinen. Da skulle den delen av mannskapet som hadde tatt seg av maten og avlingene, ha måltidet klart til alle.

Kl. 12.00 Andre briefing, astronautene loggfører hva de har gjort i løpet av første halvdel av formiddagen og har en ny briefing for andre del.

Kl. 12.30: Andre del av morgenens oppgaver

14:30: Lunsjpause i 30 minutter, måltidene tilberedes igjen av matpersonalet.

 

15:30: Første del av ettermiddagens oppgaver.

 

17:30: Etter 2-timersskiftet roterer mannskapet og sikrer at arbeidet er utført effektivt og korrekt.

 

18.30. Hele besetningen går nå til treningsstudioet i 30 minutter for å minimere effekten av mikrogravitasjon og holde seg i form.

 

19:00. Matcrewet tilbereder middagen, og de andre har tilsyn med luftproduksjonen eller leverer en liten rapport om dagen med jord.

 

20:00. Vaktene går på omgang, og resten av teamet håndterer dagens avfall.

20.30. Nå kan mannskapet bruke treningsstudioet, legge seg tidlig, lese, ta kontakt med familien eller bli i salongen til lyset slukkes.



← Alle prosjekter