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: Måneskudd

UTC Portsmouth  Portsmouth    Storbritannia 17, 16

Ekstern visning for 3d-prosjekt

Prosjektbeskrivelse

Det vil ta noen år å bygge opp månebasen vår, som skal være en midlertidig innkvartering for astronauter. Hovedformålet med basen er å teste hvordan miljøet på en underjordisk base vil påvirke astronautene både fysisk og mentalt. Eksperimentene som skal utføres, vil ligne på ISS og vil ha et tilsvarende antall besetningsmedlemmer som skiftes ut jevnlig. Det maksimale antallet personer skal være 8, men dette kan reduseres til så lite som 2, og basen skal fortsatt fungere. Som tidligere nevnt vil basen være delvis under jorden for å beskytte mot stråling og temperatur. Basen er konstruert som en vertikal, nesten siloformet struktur som senkes ned i et hull som graves før den bygges. Grunnen til at det vil ta flere år å bygge basen, er boreprosessen som er nødvendig for å klargjøre den. Etter hvert som hullet graves lenger ned, vil de enkelte delene av basen bli levert og deretter låst på plass på toppen av boremaskinen. Dette vil bli gjort til sammen 7 ganger, slik at man sitter igjen med 8 komponenter som er forankret i bakken. Basen vil bestå av et matlager i bunnen, deretter en sovesal der astronautene kan sove, et medisinrom, et dyrkingsrom, kommunikasjons-, energi- og vannlagertanker og til slutt luftsluserommet og utgangen fra basen. 

Hvor vil du bygge din måneleir?

Basen vil bli plassert rundt månens sydpol, muligens rundt Shackleton-krateret. Dette er på grunn av muligheten for et sted der det er nesten konstant lys på ett bestemt sted, slik det ble analysert av Ben Bussey og rapportert om på International Lunar Exploration Working Group International Conference on Exploration and Utilisation of the Moon i Sorrento, Italia, 2006. Dette kan gi tilnærmet konstant solenergi det meste av året, mens andre deler av basen kan ligge i dvale, på samme måte som arktiske baser. Denne plasseringen gjør det også mulig å utforske områder som ligger i konstant mørke, og som kan inneholde vann som kan brukes til ytterligere utvidelser.

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

Basen vil bruke prefabrikkerte metallhabitater som har lufttette tetninger mellom rommene. Dette gjør at hvert rom kan sendes opp i sitt eget oppdrag etter hvert som basen bygges. Byggingen vil skje etter hvert som boremaskinen sakte graver seg lenger og lenger ned i bakken. På grunn av jordsmonnet rundt vil det være en god beskyttelse mot bakgrunnsstråling, og vannlageret på toppen av basen vil også gi noe mer beskyttelse, slik at luftslusen er den eneste delen av basen som ikke er indirekte beskyttet mot stråling. Den sylindriske formen vil gjøre det lettere å konstruere basen fordi den da kan tilpasses størrelsen på hullet. I tillegg Siden den er sylindrisk, vil den ha mye større strukturell integritet når den skal motstå jordtrykket. Innvendig vil det ikke være noen stor forskjell i forhold til kompleksiteten, men alle veggene vil være isolert for å hindre at temperaturen på månen forårsaker svingninger i månebasen. 

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

Månebasen må beskytte seg mot tre ting: strålingen, atmosfæren og temperaturene. For å beskytte mot stråling skal det bygges under bakken. Selv om blyisolasjon fortsatt vil være på plass for å sikre at astronautene er beskyttet. Astronautene vil få regelmessige blodprøver, og på grunn av etterforsyningene og den korte varigheten på oppdragene på ca. 6 måneder, i likhet med ISS, skal astronautene behandles raskt. Det neste området som skal beskyttes, er mot atmosfæren, noe som kan oppnås ved å bruke tettsluttende deler i tillegg til pakninger for å sikre at det er helt tett innvendig. Ved hjelp av livsstøttesystemer kan atmosfæren i basen overvåkes nøye. Det eneste som står i veien, er temperaturen. Bruk av tykk isolasjon og temperaturregulerende varmepumper kan gi ytterligere stabilitet i miljøet.

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

Vann vil bli levert i en rakett hver 2. måned eller ca. 56 dager og vil bli pumpet inn i vanntanken fra nyttelasten. Denne vil bestå av 224 liter per person, slik at en maksimal kapasitet på 2000 liter vil gi rom for et forventet maksimalt forbruk på 1792 liter og fortsatt ha nok vann igjen til andre bruksområder, for eksempel etablering av et akvaponisk system. Siden basen ligger i nærheten av Shackelton, er det i tillegg mulighet for å finne frossent vann i de mørke delene av månen. Dette vil gjøre det mulig å utvide basen ytterligere for å skaffe en vannkilde på månen, men det vil være nødvendig med ytterligere tester, og til å begynne med vil det være en fordel å forsyne basen med vann fra jorden for å sikre at den fungerer før man etablerer de mest komplekse systemene. Vannet vil også bli resirkulert for å sikre at bare den nødvendige mengden vann blir brukt.

Maten vil bestå av tørkede rasjoner og MRE-mat (meals ready to eat). Grunnen til dette er at denne typen mat ikke krever ekstra vann og kan lagres i lengre perioder. I henhold til vekt og mål fra militære MRE-måltider vil det være behov for 1344 måltider i løpet av en periode på to måneder mellom hver forsyningskjøring. Nettovekten vil være rundt 1000 kg. Dette betyr at mat og vann kan sendes i samme forsyningsrakett. Bruk av rasjoner skal gi alle nødvendige kalorier og næringsstoffer. Det vil også være et dyrkingsrom i basen for å teste hvordan planter vokser i rommet og etter hvert kan brukes til å forsyne astronautene med fersk mat. Maten som dyrkes, skal dyrkes i dyrkingssenger med dyrkingslys og ekstra vann som brukes til å vanne plantene. Maten som dyrkes, skal igjen brukes til å teste hvordan mat kan dyrkes utenfor jorda.

Strømmen vil bli levert av solcellepaneler, og på grunn av basens beliggenhet er det sannsynlig at det vil være sol nesten hele tiden, slik at det bare er nødvendig med nok batteristrøm til å sikre at livsstøtten forblir online hvis det oppstår feil. Ytterligere informasjon vil være nødvendig for å velge den beste plasseringen for solcellepanelene. Det må gjøres mer nøyaktige beregninger av strømforbruket til basen, men iss, som er inspirasjonen til basen, bruker rundt 80 kW og kan trekke opptil 95 kW.

Størstedelen av luften vil bestå av nitrogen og resten av oksygen. Luften vil ha en tilsiktet blanding av 80% nitrogen og 20% oksygen, men det vil være en betydelig mengde karbondioksid som produseres av mennesker. Dette betyr at det vil bli brukt filtrering for å fjerne karbon fra luften og tilsette oksygen etter behov. Luftblandingen må settes opp før astronautene ankommer, og deretter tilføres opptil 448 kg oksygen hver måned. Dette vil dekke det gjennomsnittlige inntaket på 1 kg per dag per person ifølge NASA. Hvis det lagres ved en temperatur på 50 grader, vil dette bare ta opp 7 m3 i lagringsområdet.

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

Formålet med månebasen er å teste ut konseptet med en underjordisk månebase. De medisinske testene og den korte tiden på stedet skal gi mest mulig data og nøyaktig informasjon. Astronautene må ta medisinske tester hver dag og deretter behandle resultatene for å gi nøyaktig informasjon om hver enkelt person fra dag til dag. Ytterligere prosesser som akvaponikk og dyrkingssenger og eventuelt gruvedrift etter vann kan brukes og testes i dette miljøet og også gi faktiske resultater fra den virkelige verden uten risiko for at en spontan feil i et av disse systemene fører til at basen svikter.

Beskriv en dag på månen for astronautbesetningen i Moon Camp.

En gjennomsnittsdag varer i 16 timer og består av én hovedaktivitet, enten det dreier seg om å gjennomføre medisinske tester, ta vare på avlinger, betjene kommunikasjonsutstyr eller utføre generelt vedlikehold. To besetningsmedlemmer vil bli tildelt hver jobb, noe som betyr at man kan dele inn skiftene slik at det alltid er minst én person på jobb til enhver tid. De to astronautene som utfører de medisinske testene, vil i løpet av dagen teste de andre astronautene for muskelmasse, hjertefrekvens, oksygennivå, blodtrykk og blodprøver. Disse dataene vil deretter bli samlet inn og sendt til kommunikasjonssenteret for å bli sendt tilbake til kontrollsenteret. Besetningsmedlemmene som jobber med avlingene, må sørge for at alle vekstmiljøene er i orden, ta seg av utstyr og rørleggerarbeid og overvåke plantenes vekst, og all relevant informasjon sendes til kommunikasjonssenteret for å bli sendt tilbake til kontrollsenteret. Kommunikasjonsoperatørene har ansvaret for å overføre informasjon fra basen til kontrollsenteret og sørge for at all kommunikasjon fungerer. Til slutt har det generelle vedlikeholdsteamet ansvaret for å vedlikeholde utstyret om bord og overvåke bruken av mat, vann, energi og luft.



← Alle prosjekter