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: Camp Helenborough

Nidderdale videregående skole og folkehøyskole  Pately bro    Storbritannia 15

Ekstern visning for 3d-prosjekt

Prosjektbeskrivelse

Vårt månehabitat er designet for å være den første langsiktige menneskelige kolonien på månen, og skal fungere som et utgangspunkt for videre kolonisering og menneskelig utnyttelse av månens ressurser.

 

Hovedmålene er å:

  1. Forske på månens geologi, månens tyngdekraft og andre områder som er spesifikke for månen.
  2. Etablere en langsiktig menneskelig tilstedeværelse på Månen.
  3. Produsere drivstoff for videre utforskning av solsystemet.

 

Etableringen av en koloni på månen ville være en monumental bragd for menneskeheten og ville inspirere en ny generasjon ingeniører, forskere og astronauter til å bære menneskehetens fakkel videre til nye verdener.

Habitat vil fungere som et fundament for videre menneskelig utvikling av månen og utnyttelse av dens ressurser.

Hvor vil du bygge din måneleir?

Vi har valgt å bygge vårt habitat i Schrödingerkrateret. Vi har valgt dette stedet fordi det har mange lavarør og en relativt flat overflate innenfor den indre ringen, noe som er bra for fremtidige utbygginger på overflaten.

 

Det er også nær sørpolen og Shackleton-krateret. Det vil være en fordel å bygge basen nær polene, siden det antas at det finnes is der som kan bearbeides til brukbart vann.

 

Schrodingerkrateret er et av de få stedene på månen som viser tegn på nylig geologisk aktivitet, og det gir store muligheter for videre forskning på månens geologiske sammensetning og utvikling. Schrodingerkrateret har lavarør under overflaten som kan utgjøre et naturlig underjordisk område for bygging av baser. Dette er en fordel, ettersom en underjordisk base gir beskyttelse mot solstråling og mikrometeoritter.

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

Leiren vil bli bygget opp av enhetlige moduler adskilt av lufttette dører. Dette gjør det enklere å bygge basen og vedlikeholde den. Det gjør også basen modulær, noe som betyr at den relativt enkelt kan utvides.

 

Veggene i habitatet vil bli konstruert av ensartede, rektangulære titanpaneler som sendes fra Jorden. Disse panelene skal sveises sammen ved hjelp av elektronsveiseteknikker. Elektronsveising er en fordel i forhold til andre sveisemetoder fordi den ikke krever noen gasser og fungerer i vakuum. Taket vil bli konstruert på samme måte, men med trekantede paneler. Fundamentet bygges av titanbjelker, og gulvene konstrueres av ensartede aluminiumsplater.

 

Noen av de større modulene, for eksempel aeroponics-bayene, må bygges av oppblåsbare moduler. Årsaken er at det vil være svært vanskelig å frakte basemoduler av denne størrelsen til månen. Veggene vil ha flere lag for å øke sikkerheten. Hvert lag vil ha individuelle sensorer slik at trykket kan overvåkes og lekkasjer oppdages før de vokser. Veggene vil bli støttet av stålstolper.

Bruk av oppblåsbare moduler gjør også levering og bygging enklere. Det eneste problemet er at disse modulene av sikkerhetshensyn ikke kan brukes som hovedbase.

 

Tungt utstyr skal monteres på stedet. Stort innvendig utstyr vil bli flyttet inn i basen av bosettere før montering, for å unngå potensielle komplikasjoner med å flytte utstyr gjennom luftsluser. Innvendig utstyr vil bli montert når basen er fullt trykksatt.

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

For å beskytte habitatet mot stråling og mikrometeoritter skal det bygges inne i et lavarør. Hver del av basen er adskilt av lufttette dører, slik at andre områder er beskyttet i tilfelle en av avdelingene skulle få trykksvikt. Habitatet har en medisinsk avdeling med operasjonsstue. I nødstilfeller kan beboerne evakueres til en utpost på overflaten.  

 

Livsstøttesystemet kan styre luftstrømmen til hvert rom individuelt. Dette er nødvendig for at de operative delene av basen fortsatt skal kunne fungere uten at ventilasjonssystemet utgjør en risiko hvis det oppstår en nødsituasjon i én del av basen.

 

Habitatet er også utstyrt med et brannslukkingssystem. Hvis en brann oppdages, kan livsstøttesystemet oversvømme rommet med argongass for å redusere oksygenkonsentrasjonen og slukke brannen. Dette vil ikke skade sensitivt utstyr. Eventuelle beboere må evakueres på forhånd.

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

Undersøkelser vil bli utført ved hjelp av en satellitt utstyrt med et nøytronspektrometer for å finne et egnet sted å høste is. Når et sted er funnet, vil ESAs prospektsystem lande og begynne å høste is. En rakett skal brukes til å transportere isen fra utvinningsstedet til basen, der den skal behandles. Isen skal deretter lagres i tanker der den smeltes ved hjelp av solstråling. Ved hjelp av elektrolyse og et trykksystem skal det produseres oksygen og hydrogen som skal brukes som rakettdrivstoff, pusteluft og drivstoff til hydrogenbrenselceller.

For mat vil vi bruke et aeroponisk system for vekst av avlinger. Aeroponics er en fordel sammenlignet med andre dyrkingsmetoder fordi det ikke krever jord og bruker mindre vann enn hydroponics.
Soya skal dyrkes for proteiner og fett, grønnkål for vitamin K, C, E og kalsium. Poteter skal dyrkes for karbohydrater og vitamin A.
En del matvarer som ikke er lett bedervelige, vil bli fraktet fra Jorden, ettersom det er umulig å produsere alt som trengs på en base av denne størrelsen. Astronautene vil også ta daglige vitamintilskudd for å sikre at de ikke utvikler vitaminmangel.

Elektrisitet vil bli produsert og lagret ved hjelp av ulike metoder i løpet av dagen.

Når det er månedag, brukes solcellepaneler til å produsere elektrisitet. Elektrolyse vil produsere hydrogen og oksygen i løpet av dagen. Hydrogen- og oksygengassen lagres for bruk i hydrogenbrenselceller, ettersom solcellepanelene ikke kan brukes om natten.

For å unngå underskudd på hydrogen vil elektrolyseutstyret kun være i drift på dagtid. Årsaken er at det kreves mer energi for å produsere hydrogen til brenselcellene enn den energien som frigjøres fra hydrogenet i brenselcellene.

Til å begynne med må oksygenkilder importeres fra jorden. Etter en kort periode kan lokal produksjon av oksygen starte via elektrolyse av vann. Vekst av planter på stedet vil bidra til å forbedre luftkvaliteten. Luften vil bli sirkulert ved hjelp av et ventilasjonssystem som sikrer at karbondioksid filtreres ut av luften og ikke fører til farlig opphopning. Nitrogen, eller en annen lignende inert gass, er nødvendig som fortynningsmiddel for å sikre at atmosfæren i habitatet ikke blir farlig oksygenrik. Fortynningsmiddelet må importeres fra Jorden.

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

Camp Helenborough, oppkalt etter astronauten Helen Sharman, vil først og fremst fokusere på vitenskapelige studier og utforskning av Månen. Det vil gi verdifulle vitenskapelige oppdagelser, ikke bare for ESA, men også for internasjonale samarbeidspartnere. Man vil også få verdifull erfaring fra de langvarige oppdragene i leiren. Disse erfaringene vil vise seg å være uvurderlige for dem som arbeider for å sende de første menneskene til Mars og andre himmellegemer.

 

Dette oppdraget er i seg selv risikofylt, så det vil ikke være noen muligheter for turistbesøk i begynnelsen. I fremtiden kan det imidlertid bli muligheter for noen sivile besøk, i likhet med tidligere betalte besøk til ISS.

 

Det kan også være muligheter for kommersiell utvidelse av basen, f.eks. landing og påfylling av drivstoff for kommersielle romfartøyer på vei til Mars og andre steder, eller kanskje eksport av sjeldne materialer funnet på månen. Men slike oppdrag må vurderes og planlegges nøye på forhånd.

Beskriv en dag på månen for astronautbesetningen i Moon Camp.

Klokken 07.00 norsk tid våkner dagskiftet. Sentral-europeisk tid er valgt fordi ESOC (European Space Operations Center) bruker denne tidssonen, og det er den tidssonen de fleste ESA-astronauter vil være innstilt på.

Etter at de har stått opp, kler de på seg, går på toalettet og spiser frokost før de begynner på skiftet. Mannskapene arbeider i 2-timers skift, avbrutt av rekreasjonspauser hver fjerde time.

Mannskapene som arbeider inne i hovedhabitatet, skal også overvåke kritiske systemer som livsstøtte og elektrisitet. Hver astronaut vil være på jobb 12 timer om dagen, men dette vil ikke være konstant arbeid. De vil ha rekreasjonspauser og en lunsjpause for å sikre at de ikke blir overarbeidet. Roterende søvnplaner vil bli brukt for å sikre at det til enhver tid er minst to personer våkne, hvorav den ene vil være en systemspesialist. Dette er for å sikre at alle systemene overvåkes kontinuerlig, og at uplanlagt vedlikehold kan utføres når som helst hvis det er nødvendig.

Habitatet har et treningsrom med to resistive treningsapparater som bruker mekanismer som motstandskraft i stedet for tyngdekraften. Den ene er en romaskin som brukes til å opprettholde styrke og muskelmasse i overkroppen, og den andre er en ergometersykkel som brukes til å opprettholde kardiovaskulær og aerob kondisjon samt styrke og forebygge ben- og muskelatrofi. Alle beboerne vil ha en bestemt tid hvor de har tilgang til treningsutstyret i treningsstudioet. Dette er viktig for å sikre at muskler og beinstruktur ikke brytes ned på grunn av lavere tyngdekraft.

I rekreasjonstiden har beboerne tilgang til hver sin bærbare datamaskin, som hver har 500 GB med personlige medier.

I overlappingen mellom vaktskiftene har beboerne tid til å jobbe med teambuilding-aktiviteter for å styrke moralen og samarbeidet. I denne perioden skal de også lage og spise kveldsmat/frokost sammen. Skiftlederne holder briefinger for å sikre at all nødvendig informasjon blir videreformidlet til neste skift, og for å markere åpningen/avslutningen av det daglige skiftet i oppdragsloggene.



← Alle prosjekter