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: IESS FOR SPACE

I.E.S.S. EUROPEISK VIDEREGÅENDE SKOLE  Reggio Emilia (RE)    Italia 17

Ekstern visning for 3d-prosjekt

Prosjektbeskrivelse

Prosjektet *PHILOL-HOUSE* inneholder avansert teknologi som skal hjelpe astronautene med å skape de beste omgivelsene å bo i og utføre vitenskapelig forskning på høyt nivå.
Teamet vårt vil være involvert i studier av månens miljø, samt i en grundig analyse av jordsmonnets sammensetning og lysinnfall. I tillegg skal vi forske på vanntilgang, vannforsyning og miljøtemperaturer. I tillegg skal vi studere utviklingen av det som skal bli en faktisk månebosetning som skal kunne bebos på ubestemt tid i fremtiden.
Basen skal ligge nær Nordpolen, inne i et lavarør i Philolaus-krateret. Denne strategiske plasseringen gjør det mulig for astronautene å dra nytte av sollyset (med solcellepaneler og brenselceller) og rikelig med vann. Siden basen ligger under jorden, vil den også kunne beskytte astronautene mot mange farer, blant annet mot meteoritter og stråling.
Bebyggelsen kommer til å bestå av fire hovedstrukturer, hver av dem delt i to rom: en øvre del som tilsvarer et oppholdsrom og en nedre del som brukes som lager.
Prosjektet *PHILOL-HOUSE* har blitt studert med tanke på å være vertskap for astronauter i en lengre periode og skape en selvforsynt bosetning som utnytter lokale ressurser (som vann, regolitt og sollys) og resirkulerer dem for å redusere mengden avfall.

Hvor vil du bygge din måneleir?

Vi bestemte oss for å slå oss ned i et månekrater kalt Philolaus, 550 km fra Nordpolen (72°13′12″N 32°52′48″W), der det finnes en lavarørsformasjon (15-30 meter).
Lavarøret vil beskytte astronautene mot de tre største truslene i månemiljøet: stråling, meteoritter og temperatursvingninger. Siden vi har funnet ly under bakken, vil meteoritter og stråling bli et sekundært problem. Ved å bosette seg under jorden reduseres også det ytre temperaturområdet drastisk: Inne i lavarøret er middeltemperaturen rundt -20 °C (-4 F).
Philolaus-krateret er det beste alternativet på grunn av beliggenheten: Det ligger nær polen, noe som betyr at det er mye vann tilgjengelig og at sollyset er mye lengre her enn andre steder på planeten.

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

Først og fremst skal en rover og en space buggy, 3D-printere og aluminiumsdeler sendes til månen med en rakett for å starte byggingen av leiren og innredningen før astronautene ankommer.
Basen vår består av fire selvoppblåsende strukturer som tilpasser seg det underjordiske miljøets morfologi; dessuten er hvert "rom" delt horisontalt av en aluminiumsplate: i den øvre delen er det beboelige områder, mens det i det nedre rommet er samlet mange verktøy (inkludert en rover, enheter for resirkulering av organisk mat og en vannrenser, beholdere for mat, vann, hydrogen og oksygen, medisinsk tilbehør, brenselceller og elektrolyseenheter både for vann- og O2-regolittutvinning).
En rampe gjør det mulig for roveren å komme inn i det indre av krateret, mens hvert oppholdsrom har en passasje for å nå delen under oppholdsrommene der de ulike verktøyene befinner seg; dessuten er hvert rom forbundet med det neste med en passasje gjennom veggen.
I måneleiren vår er det fire oppholdsrom: Det første er drivhuset, som gjør det mulig for plantene å utnytte lyset som kommer fra utsiden av krateret til å drive de hydroponiske systemene. For det andre er det astronautenes hjem, som består av et soverom, et bad, et kjøkken og en stue. For det tredje er det et laboratorium som brukes til vitenskapelig forskning, og til slutt et treningsstudio. Både i treningsstudioet og i laboratoriet vil det være kommunikasjonssentre med jorden.

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

Vår underjordiske innkvartering gjør at astronautene hele tiden er beskyttet mot stråling, men også mot meteoritter og varmeforandringer. Hvis astronautene forlater innkvarteringen, vil de være beskyttet av en romdrakt som gir tilstrekkelig beskyttelse så lenge de er borte fra basen.
Miljøet på månen kan imidlertid også skade astronautens kropp, som vil kunne holde seg frisk og konstant overvåket takket være treningsutstyret. Hvis det skulle oppstå psykiske problemer, finnes det kommunikasjonsmidler og psykologisk hjelp fra kontrollsystemet på Jorden.

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

De første dagene på månen vil astronautene overleve takket være vannforsyninger fra jorden. Deretter skal det hentes vann fra månepolen, der det er ekstremt store vannreserver. Astronautene skal bruke droner utstyrt med lys- og avstandsmålere for å overvåke geologien på overflaten og radargeoskannere for å lete etter vann i undergrunnen og finne ut hvor de skal grave. Vann er hovedsakelig isete, og derfor er det nødvendig å bruke oppvarmede verktøy for å hente det opp fra bakken. Når vannet er hentet ut, vil det bli transportert (i form av is) til månebasen takket være roveren, og her vil det bli renset for forurensninger ved hjelp av spesifikke rensemidler.

Den første tiden skal astronautene spise frysetørket mat som de har tatt med seg fra jorden. Deretter skal de begynne å dyrke mikrogrønnsaker (som vokser på bare 15 dager) som tomater, brokkoli og savojkål i hydroponiske drivhus.
Astronautene vil kunne dyrke andre grønnsaker som spinat, brønnkarse, rakett, reddiker, rug, quinoa, gressløk, erter og purre i et innendørs dyrkingsmedium bestående av regolitt og organisk avfall som brukes som gjødsel.
Et viktig tilskudd i kostholdet vil være spirulina-alger, hentet fra jorden, med høye næringsverdier som vil fylle mangelen på vitamin B og C.
Teamet vårt skal dyrke poteter og søtpoteter for å dekke karbohydratbehovet. De kommer også til å spise tørket mat sendt fra jorden.
Proteinet som astronautene spiser, skal lages av en 3D-printer av animalske proteintråder fra jorden.

Energien utnyttes direkte ved hjelp av fiberoptikk (som hensiktsmessig filtreres ved inngangen) som leder lysenergi i de underjordiske rommene, og den lagres i løpet av månedagen takket være solcellepaneler som er installert på polen i nærheten av basen. I løpet av månenatten tilføres energien fra brenselcellene som tidligere har lagret energien om dagen (og som er koblet til solcellepanelene). Brenselceller er også en løsning ved måneformørkelser. Denne energien kan brukes til mange formål, for eksempel til å drive LED-lamper. Når det gjelder drivstoff- og varmesystemene, vil hydrogen og metan være energikildene våre: Vi får hydrogen fra elektrolyse av vann (som også produserer oksygen), mens vi får metan fra kompostering av organisk avfall; det uorganiske avfallet (plast og metaller) resirkuleres gjennom en 3D-printer.

Oksygen kan utvinnes på to måter: Først og fremst kan det utvinnes fra regolitt, men da må det renses etter utvinningen og deretter lagres i spesielle beholdere. Selv om regolitt inneholder store mengder oksygen, kan det også utvinnes ved hjelp av vannelektrolyse for å dekke viktige behov. Denne enkle prosessen gjør det mulig å produsere oksygen og hydrogen fra vann som er renset på forhånd.
Oksygenet vi får ut av disse prosessene kan brukes til astronauters overlevelse og bli til pusteluft i oppholdsrom takket være spesifikke luftfuktere.

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

Hovedformålet med utforskningen er vitenskapelig: For det første mener vi at det er behov for ytterligere analyser av miljøparametere på månen (som jord, luft, vann og lysforhold) og for utvikling av avanserte teknikker for matproduksjon. For det andre vil det å bosette seg på månen teste og forbedre menneskets tilpasningsevne, noe som kan være nyttig for fremtidige bosettinger. Til slutt vil det å ha en base på månen være svært praktisk som et mellomtrinn til enda fjernere steder, for eksempel Mars, som er det fremtidige målet for mange romfartsorganisasjoner.

Beskriv en dag på månen for astronautbesetningen i Moon Camp.

Astronautene våkner etter den vanlige 8-timers søvnen. Når de er våkne, spiser de frokost. Deretter tilbringer de en time i treningsstudioet for å gjennomføre den daglige treningsøkten, som på forhånd er planlagt av eksperter for å bevare astronautenes muskelmasse.
Etter treningsøkten overlates driften av drivhuset til én astronaut, mens resten av mannskapet forsker i laboratoriet: Teamet skal studere tyngdekraften og dens effekter, for eksempel massetap, men også stråling, hvordan man håndterer dem på riktig måte og hvordan man potensielt kan dra nytte av dem.
Etter morgenens arbeidsprogram spiser astronautene lunsj.
Om ettermiddagen kan astronautene løse tekniske problemer som måtte oppstå, eller de kan gå ut og utforske omgivelsene med rombuggyen for å samle inn data: ta jordprøver, registrere temperatur og lysstyrke, teste teknologi som kan brukes på Mars, analysere sammensetningen av meteoritter og til slutt se på universet uten forstyrrelser eller atmosfære. Hvis astronautene bestemmer seg for å reise over lengre avstander, kan de ta i bruk roveren som tidligere er utstyrt med laboratorieverktøy eller et stort teleskop.
På slutten av dagen lagrer mannskapet de innsamlede dataene og etablerer deretter en overføring med jorden for å rapportere og forklare dagens nye oppdagelser til hovedkvarteret. Det kan være en anledning til å snakke med slektninger.
Etter nok en treningsøkt spiser astronautene middag og legger seg til å sove.



← Alle prosjekter