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: Cebullion

Liceum Ogólnokształcące COGITO  Zgorzelec    Polen 14 eller yngre, 16, 18

Ekstern visning for 3d-prosjekt

Prosjektbeskrivelse

Basen vår ligger i bunnen av Shackleton-krateret, nær månens sørpol. Den vil bestå av en oppblåsbar kuleformet kuppel laget av Kevlar 29, hvorav halvparten vil bli begravd i måneoverflaten og den andre halvparten dekket med regolitt. Den neste delen vil være en bue laget av månestein, som vil fungere som en garasje og et rom utenfor basen og samtidig være beskyttet mot stråling. Målet med basen vår er å studere månen for å få en bedre forståelse av verden rundt oss, for å sjekke effekten av langvarig menneskelig opphold i verdensrommet og for å studere muligheten for å utvinne He-3 fra månens regolitt. Basen skal være så lett som mulig, derfor vil kuplene (kulene) blåses opp, og den planlagte garasjen vil bare være laget av materialer fra månen. Basen vil være hjemmet til 4 astronauter og vil bestå av fem etasjer. Hver etasje vil ha en annen funksjon. Det indre av basen vil bli utformet på en slik måte at astronautene vil ha størst mulig psykologisk komfort og samtidig lavest mulig masse sendt fra jorden, f.eks. plast stilisert på tre. I fremtiden skal basen være selvforsynt, for å muliggjøre dette kan basen enkelt utvides (ved hjelp av rovere som allerede er på månens overflate) med segmenter med mer hydroponics.

Hvor vil du bygge din måneleir?

Vi planlegger å bygge en base på månens sørpol i Shackelton-krateret. Siden månens bane er vippet bare 5 grader fra ekliptikken, er det indre av dette krateret i evig mørke, takket være at astronauter vil bli beskyttet av skyggen av kratrene mot kosmisk stråling og radikale temperaturendringer. I tillegg kan du finne vann i form av is i det skyggelagte krateret. Den store flate plassen inne i krateret er svært nyttig for landingssteder, fremtidige veier og utvidelse av basen. Toppene langs kanten av krateret er nesten kontinuerlig opplyst av sollys, og bruker omtrent 80-90% av hver månebane eksponert for solen, slik at vi er i stand til å lage en solpark for kontinuerlig å forsyne basen med strøm.

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

I den første fasen vil to typer rovere bli brakt til månens overflate. En for å grave opp overflaten og en for utjevning / utskrift med regolith. Gravemaskinene vil ta seg av å grave en grop for den oppblåsbare basen eller justere et av de mindre kratrene for å passe under kulekonstruksjonene. Samtidig vil byggingen av buen (garasjen) bli påbegynt. Buen vil bli bygget av månens regolittstein brent i spesielle solskrivere. Disse mursteinene vil bli plassert på den oppblåsbare overflaten på en slik måte at de danner en støttende bue (fungerer som romerske akvedukter). Når alle mursteinene er lagt, vil den blåste overflaten bli fjernet, noe som vil gi oss et stort rom under buen, som vi fritt kan bruke. Terrenget under buen vil også bli senket for å øke mengden plass tilgjengelig for oss. Selve basen vil være laget av Kevlar 29 og plassert i en gravd halvsirkel, og deretter oppblåst for å fylle hele gropen. Sfæren vil bli plassert på en slik måte at når du forlater basen (boligdelen), går du umiddelbart inn i buen. Neste byggetrinn innebærer å begrave basen og buen med et lag regolitt for å beskytte mot stråling. De vil bli begravet med en rover med en skriver som sakte legger beskyttelsesstrukturen lag for lag. De bevegelige skriverne vil bli hjulpet av de tidligere nødvendige gravemaskinene.

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

Den største trusselen på måneoverflaten er kosmisk stråling og mikrometeoritter. Den første sikkerhetsfunksjonen er plasseringen av selve basen, som vil være i et dypt krater. Det neste trinnet i beskyttelsen er et tykt lag med regolitt på oppholdsrommet og garasjen. Basen er designet med mindre sjanse for eksponering av astronauter for stråling, slik at når de forlater oppholdsrommet, blir de umiddelbart beskyttet av det store garasjetaket. En garasje er et sted der astronautene våre vil kunne utføre arbeid som krever mye plass eller som må utføres utenfor basen, f.eks. vedlikehold av rovere, utpakking av forsyninger fra Jorden. I en nødsituasjon vil astronautene våre gå ned til basens laveste nivå, der de er best beskyttet mot stråling. Solutbrudd må overvåkes for maksimal sikkerhet for astronautene.

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

Inne i Shackleton-krateret vil mannskapet kunne finne vann i form av is. For å få drikkevann bør isen smeltes. Vannet må klargjøres i et vannbehandlingsanlegg, fordi vannet kan være forurenset. Til de andre oppgavene til vannbehandlingsanlegget hører overvåking av vann og levering av estimert vannforsyningsmengde. Det vil bidra til styring av grunnforsyningen. Vann vil bli resirkulert fra urinen og basisatmosfæren, takket være at vannsyklusen vil bli lukket og nesten alt vann vil bli brukt igjen.

I begynnelsen av etableringen av basen vil mat bli levert av tjenester fra bakken. Selv om mengden mat som produseres i basen over tid bør økes for å oppnå selvforsyning. Matkilden er hydroponics på basisdekket. Fordelen med denne løsningen er det store utvalget av tilgjengelige planter. De kan velges ut spesielt for astronautenes spesifikke kosthold for å gi dem den næringsverdien de trenger. Basen vil også være utstyrt med insektfarmer der insekter vil bli holdt for å diversifisere mannskapets kosthold og legge til en lett å vedlikeholde proteinkilde. Sammensetningen av kostholdet vil bli konsultert med ernæringsfysiologer på jorden for å tilpasse kostholdet til mannskapets behov. Dette vil holde astronautene friske.

Elektrisitet vil hovedsakelig bli hentet fra solcellepaneler. Panelene vil bli plassert på toppen av krateret, der de nesten alltid er opplyst (fordi krateret er på sørpolen) og koblet til basen med en kabel som vil bli dekket med et lag av regolith over hele lengden av rovere (for å beskytte mot mikrometeoroider) . Enheter som rovere vil bli drevet av radioisotop termoelektriske generatorer (hovedsakelig rovere som ble plassert før solparken ble bygget). På en månenatt vil vi få energi fra batterier; hydrogen akkumulert av gruvekjøretøyet og hydrogen som vil bli produsert ved elektrolyse av vann når vi har for mye energi (f.eks. fra solcellepaneler om dagen).

Luften er en viktig del av LSS (Life Support System). Luften består for det meste av oksygen og nitrogen, og andelen av dem bør være så lik jordatmosfæren som mulig. For å holde proporsjonene i luftblandingen vil basen være utstyrt med sensorer for å måle og korrigere sammensetningen av baseatmosfæren. Innledningsvis vil luft bli transportert fra jorden. I de neste trinnene vil basen produsere luft fra vannelektrolyse. Life Support System vil ikke bare tilføre oksygen og fjerne karbondioksid fra baseatmosfæren, men også forhindre opphopning av gasser som ammoniakk og aceton som mennesker slipper ut i små mengder.

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

Målet med basen vår er å studere månen for å sjekke virkningene av langvarig menneskelig opphold i verdensrommet og for å studere muligheten for å utvinne den sjeldne heliumisotopen (He-3) fra overflaten. Helium-3 er et potensielt framtidig brensel som kan brukes i avanserte fusjonsreaktorer for å produsere elektrisitet på jorden. Vi skal høste denne isotopen med et månefartøy. Kjøretøyet utvinner og bearbeider måneregolitt ved å bevege seg sakte langs månebunnen langs en bestemt bane. Et gruvekjøretøy kan utvinne omtrent 66 kg He-3 i løpet av ett år. Det fungerer bare på månedager, fordi det trenger mye energi som basen vår får fra solen. Kjøretøyet henter mange kjemiske forbindelser fra regolitten, inkludert H2O (for direkte bruk i basen) og H2 (som energilager på en måneklar natt).

Beskriv en dag på månen for astronautbesetningen i Moon Camp.

Astronautens dag begynner med morgentoalettet. I løpet av denne tiden kan han bruke de rike sanitærfasilitetene på basen vår. Så han vil være i stand til å begynne å jobbe ren og uthvilt. Hans daglige plikter inkluderer å inspisere basen for eventuelle feil, for eksempel lekkasjer, etter at han vil kunne starte arbeidet med den vitenskapelige forskningen som er tildelt ham på det tidspunktet. De neste oppgavene vil være å supplere den manglende tekniske og vitenskapelige dokumentasjonen, noe som vil gjøre det mulig for basen å fungere effektivt og legge til rette for fremtidige reparasjoner og forbedringer. Mannskapets oppgaver vil også omfatte å ta vare på maten som dyrkes i basen. Å ta vare på plantenes tilstand, plante og forberede dem til konsum. På den annen side, i insektfarmer må næringsløsningen etterfylles, noe som vil gjøre det mulig for astronautenes kosthold å være riktig balansert og mannskapet vil kunne motta fersk mat. I pausene vil kosmonauten kunne hvile i et spesielt forberedt rom i basen. Han vil også kunne spise og bruke treningsstudioet i basens øverste etasje. Dette vil tillate ham å opprettholde riktig form og tilstand under forholdene med redusert tyngdekraft. Under oppholdet vil det også være obligatorisk å overvåke helsetilstanden for å motvirke eventuelle uønskede effekter av å være utenfor bakken. Tidsplanen for mannskapet vil være uregelmessig, fordi oppgavene for mannskapet ikke vil være like fra dag til dag. Mannskapet vil utføre vitenskapelige eksperimenter på mange områder, blant annet månens geologiske struktur, virkningen av lav tyngdekraft, muligheten for å utvinne He-3 fra overflaten, studere solvinden osv. En 3D-skriver vil også være tilgjengelig for kolonistene. Dette vil tillate deg å skrive ut verktøy og elementer du trenger i sanntid. For å fungere, veldig viktig kommer til å være mannskapet romvandringer. Det vil bidra til å vedlikeholde basen og infrastrukturen utenfor basen, for eksempel tanker, gruveroboter og solcellepaneler. Det meste av mannskapets arbeid vil foregå under taket for å beskytte dem mot stråling. For de første astronautene er hovedoppgaven å slå seg til ro, sjekke teknologien og drive forskning. Forskning på He-3 kan oppmuntre investorer, takket være at de neste oppdragene bare vil utvide bosetningen vår for å gjøre månen til vårt nye hjem.



← Alle prosjekter