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: Orfeus-programmet

II Liceum Ogólnokształcące im. księżnej Anny z Sapiehów Jabłonowskiej w Białymstoku  Białystok    Polen 16, 15

Ekstern visning for 3d-prosjekt

Prosjektbeskrivelse

Base Orpheus, som er oppkalt etter sønnen til Apollo, er designet som den neste milepælen i menneskets utforskning av verdensrommet. Etableringen av en permanent utpost på Månen vil ikke bare være en bemerkelsesverdig prestasjon, men også en mulighet for fremtidig ekspansjon. Basen er designet spesielt for å kunne sameksistere med Gateway-stasjonen, hvis tilstedeværelse i bane rundt månen vil vise seg å være svært nyttig under driften av basen. I en nødsituasjon vil begge utpostene samarbeide for å ivareta astronautenes sikkerhet og ha et tett samarbeid om forskning og logistikk. Base Orpheus trenger imidlertid ikke bare å eksistere som en utpost. Den kan også brukes som for eksempel en fyllestasjon for fremtidige oppdrag. Det modulære designet gir basen forutsetninger for å ekspandere til flere vitenskapelige grener. Kommunikasjonsproblemet fra månens nordpol til Jorden kunne vært løst ved å plassere relésatellitter i lav månebane.

Hvor vil du bygge din måneleir?

Vi har valgt å bygge månekolonien nær den nordlige kanten av Peary-krateret på månens nordpol. Vi valgte dette stedet på grunn av den nesten konstante belysningen fra solen, noe som vil holde temperaturen relativt stabil og bidra til at kolonien får nok energi ved hjelp av solcellemoduler. Med tanke på at kolonien skal bygges nær månens nordpol, vil solcellemodulene bli plassert i en vinkel på 90° for mest mulig effektiv produksjon på grunn av den lave helningen på månens rotasjonsakse. Et annet trekk ved månemiljøet i nærheten av Peary-krateret er fjellringen rundt kraterkanten, som kan brukes til å huse radar- og kommunikasjonssystemene. Med tanke på miljøet i nærheten av krateret vil solcellemodulene våre bli plassert på toppen av et fjell, slik at de ikke blir skjult av andre fjellformasjoner.

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

Prosessen med å bygge leiren skulle deles inn i fem nøye gjennomtenkte og utviklede trinn. Det første trinnet består i å undersøke og utforske mulige steder nær den nordlige kanten av Peary-krateret og til slutt velge det endelige stedet. Den andre utviklingsfasen omfatter transport av modulære rovere utstyrt med bore- og gruveutstyr, som skal bore tunneler og kuppelstore hull under bakken. I den tredje fasen skal oppblåsbare kapsler settes inn i kamrene og blåses opp. Deretter sprøytes veggene i kuppelen med ekspanderende skum og fôres med polyetylenplater med høy tetthet. På gulvet vil overflaten av den oppblåsbare kuppelen bli dekket med trekantede aluminiumspaneler. Det fjerde trinnet vil omfatte transport av gårder (som har en størrelse som passer i raketten vår), 3D-skrivere for regolitt, materialer som ikke kan skrives ut, og annet utstyr til basen. Deretter vil 3D-printerne bruke regolitten til å produsere mindre kritisk utstyr og møbler, som vasker, skap og bord. Det femte og siste trinnet omfatter menneskenes ankomst og den endelige plasseringen av diverse utstyr på basen.

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

Da vi designet bosetningen, bestemte vi oss for at sikkerheten til astronautene om bord skulle ha høyeste prioritet. Vi valgte å bruke fosfatglass dopet med CeO2 og Sb2O3, som har potensial til å blokkere så mye som 61,9% gammastråling og 73,9% UV-stråling. Dette vil i stor grad redusere risikoen for å utvikle strålingsrelaterte sykdommer. Vi har også tatt hensyn til effekten av solstormer, som ville utgjøre en stor fare for astronautene våre, ved å plassere hovedkvarteret i bosetningen vår 7 meter under måneoverflaten. Dette er mer enn nok til å beskytte basen mot solstormer og små meteoritter. Vi har også bestemt oss for å gjøre basen vår helt modulær, noe som betyr at en modul kan skilles helt fra hverandre i en nødsituasjon, for eksempel at den underjordiske delen kan fungere uavhengig i tilfelle skade på den delen av basen som ligger på bakken.

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

I et miljø som på månen er det ikke lett å skaffe vann. Den kritiske faktoren for å få tak i vann er basens beliggenhet. Flere studier viser at Peary-krateret er ganske lovende med tanke på vanntilgang. Orpheus-basen vil omfatte spesialdesignede boremaskiner som kan hente opp is fra underjordiske forekomster. Deretter smeltes isen om til flytende vann, filtreres og distribueres over hele basen eller lagres i tanker på overflaten som reserve. Vårt livsopprettholdende system vil også omfatte utstyr for omvendt osmose, som kan utvinne vann fra menneskelig urin eller ekskrementer.

I avanserte stadier av basens utvikling ville botanikere plante og ta vare på planter som ble brakt fra jorden i form av frø. Disse plantene vil omfatte poteter (for karbohydrater, kalium og fiber), bokhvete (for protein, fiber og ulike mineraler), kål (for vitaminer og folsyre) og belgfrukter som linser (hovedsakelig for fiber og protein). På gårdene våre vil det også være honningbier i bieinnhegninger, som kan produsere bokhvetehonning og pollinere fremtidige planter. For å styrke moralen vil vi også dyrke te under nøye kontrollerte forhold og tørke den slik at den kan brukes som drikke.

Mesteparten av strømmen som trengs for å forsyne basen, vil komme fra solcellemoduler. Solcelleparken vil bli plassert på toppen av det høyeste fjellet i området for å unngå å bli skjult av andre fjellformasjoner. Panelene vil også bli plassert i en vinkel på 90° (på grunn av månens lave aksiale helning), slik at vi kan maksimere utbyttet av elektrisitet. Hydrogenet som produseres ved elektrolyse av vann, vil også bli brukt som reservestrømkilde i tilfelle feil i hovedsystemet eller under en prosess som krever ekstra strøm.

Allerede før det første bemannede oppdraget ankommer stasjonen, vil store mengder flytende oksygen og nitrogen bli transportert til kolonien og lagret i spesialtilpassede tanker utenfor basen. Når basen er ferdigstilt og forseglet fra det ytre miljøet, vil en kunstig atmosfære bestående av 79% nitrogen og 21% oksygen bli tilført kolonien. I de senere stadiene av utviklingen vil mannskapet aktivere elektrolyseutstyret, slik at basen kan få oksygen fra vann som utvinnes i form av is eller gjenvinnes fra for eksempel planter eller karbondioksid.

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

Vi har bestemt oss for at basen vår først og fremst skal tjene til å drive vitenskapelig forskning og etablere en permanent og delvis selvforsynt utpost på Månen. Basen skal huse tverrfaglig forskning, for eksempel biologi (studere hvordan planter og bier oppfører seg under måneforhold), geologi (utforske sammensetningen og egenskapene til månens regolitt og stein), kjemi (utføre eksperimenter for å utforske de kjemiske forholdene på månen) og fysikk (utføre eksperimenter for å studere lav gravitasjon og de generelle forholdene på månen). I fremtiden, når energiteknologien utvikler seg, vil Orpheus-basen kunne brukes til å utvinne helium-3 på Månen. 

Beskriv en dag på månen for astronautbesetningen i Moon Camp.

For at det skal være like komfortabelt å bo og arbeide på Månen som på Jorden, vil astronautenes arbeidsdag bli delt inn i tre skift på åtte timer. Dette vil gjøre det mulig for astronautene å utføre sine respektive oppgaver uten å bli overarbeidet. Det vil også bli kontrollert av et spesielt system som er installert på basen, og som analyserer mannskapets atferd og mentale tilstand og tildeler oppgaver deretter.  

 

Avhengig av hvilken dag det var, gikk en del av mannskapet etter å ha våknet enten til treningsstudioet eller rett på toalettet, der de dusjet, pusset tennene og kledde på seg. Deretter gikk de til kantinen, hvor de spiste frokost og hygget seg med de andre besetningsmedlemmene. Deretter går mannskapet på det aktuelle skiftet til møterommet, der de får en gjennomgang av dagens oppgaver og ordrer fra kommandoen. Deretter blir mannskapet sendt ut til sine respektive habitater for å utføre sine daglige oppgaver, for eksempel vitenskapelig forskning, vedlikehold, ingeniørarbeid eller kommunikasjonskontroll.

 

På slutten av arbeidsdagen sjekket ingeniørbesetningen alle systemer for livsopprettholdelse, ekstraksjon og vedlikehold og rapporterte dette til mannskapet på neste skift. Deretter har mannskapet et par timer fri, der de kan kommunisere med familie og venner på jorden, se på film, lese bøker og så videre. Når fritiden er over, går de på toalettet for å pusse tennene, legger arbeidsklærne i vaskemaskinen og gjør seg klare til å legge seg til å sove. Til slutt, mens de sovner, vil spesielle systemer kontrollere lyset og omgivelsene for å gjøre besetningens søvn like fredelig og behagelig som på jorden.



← Alle prosjekter