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: Hestia

"Tudor Vianu" nasjonal videregående skole for datavitenskap  Bucuresti    Romania 17, 18

Ekstern visning for 3d-prosjekt

Prosjektbeskrivelse

Mennesker er og har alltid vært oppdagelsesreisende. Målet vårt er å bygge en forskningsleir på månen for å øke vår kunnskap om månens egenskaper og muligheter for videre utvikling. I første fase skal vi bygge et tilfluktsrom med plass til 3 astronauter. Vi skal bygge fire moduler, både under jorden og på overflaten, som hver har en luftsluseinngang og er forbundet med hverandre gjennom tunneler. Kontrollsenteret skal koordinere alle livsstøttesystemene. Boligmodulen skal inneholde soverom, treningsrom og oppholdsrom. I forskningsområdet skal de utføre eksperimenter. Jord- og vannbehandlingsstasjonen skal utvinne stoffer fra regolitten og rense vannisen. I den separate modulen skal vi produsere kjernefysisk energi. I midten blir det et drivhus der vi skal dyrke avlingene våre. Hele basen vil bli dekket av et tak med solcellepaneler, som også fungerer som et skjold.

Hvor vil du bygge din måneleir?

Vi planlegger å bygge måneleiren vår nær månepolene. Etter å ha analysert alle mulige steder for basen vår: lavatunneler, poler, ekvatoriale regioner, kratere, konkluderte vi med at polarområdene var det gunstigste alternativet. Det er bevis for at vi kan finne rikelig med vannis fanget nær månens overflate i de skyggelagte områdene nær polene. Dette ville ikke bare være en levedyktig vannkilde, men også en svært viktig forskningsmulighet. Dessuten har polene nesten permanent sollys som kan omdannes til energi ved hjelp av våre solcellepaneler og brukes til å dyrke våre avlinger. Mens månens overflatetemperatur varierer fra 123 ℃ til -233 ℃, svinger den bare mellom 0 ℃ og -50 ℃ ved polene. Denne mindre amplituden fører til en mer gjennomførbar måte å holde stedet beboelig på.

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

Måneleiren vil ha fire moduler som er forbundet gjennom tunneler og et drivhus plassert i midten. Etableringen vil være både under bakken og på overflaten, så vi begynner med å grave ut jorda med gravemaskin. Der kan vi konstruere de underjordiske veggene ved å 3d-printe månejorda som allerede er hentet ut. Siden det er kostbart og ineffektivt å hente materialer fra jorden, kan vi bare transportere små mengder lette materialer. Vi vil bruke aluminiumslegeringer for å øke konstruksjonens styrke. Drivhusets tak vil være laget av herdet glass, for å utnytte sollyset til jordbruket, men også for å gi skjerming. Hele konstruksjonen vil ha et "tak" av solcellepaneler. Men siden vi trenger beskyttelse mot månens tøffe forhold, vil vi støvsuge flere lag med polyetylen og karbonkevlar, noe som resulterer i et 50 cm tykt skjold.

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

På grunn av mangelen på atmosfære på månen er leiren vår utsatt for flere trusler. De tre viktigste problemene vi står overfor og må ta hensyn til er: varierende temperaturer, farlig solstråling og meteorittregn. Ved å plassere basen vår ved månepolene minimerer vi forskjellen mellom de ekstreme temperaturene, og siden det meste av leiren ligger under bakken, vil temperaturen holdes konstant. Den underjordiske delen av anlegget er også beskyttet mot stråling og meteorittregn, og derfor vil alle viktige systemer befinne seg under månens overflate, og i nødstilfeller kan astronautene opprettholde normal aktivitet ved å oppholde seg under jorden. Taket på solcellepanelene vil også ha et skjold laget av flere lag med polyetylen og karbonkevlar. Disse lagene vil støvsuges sammen, og et 50 cm tykt slikt skjold gir beskyttelse mot solstråling og meteoritter.

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

Å skaffe vann er et av de viktigste aspektene ved måneleiren vår, siden det er uunnværlig for menneskers liv. I den tidlige fasen vil vi selvfølgelig ta med vann fra jorden. Vi vil bruke resirkuleringssystemer som ligner dem på ISS for å sikre at vi taper så lite vann som mulig. Gitt vår nærhet til polene vil vi grave ut månens isforekomster ved hjelp av oppvarmede bor. Den innsamlede isen skal smeltes, filtreres og behandles kjemisk for å gjøre den om til drikkevann som kan brukes til ulike aktiviteter (vasking, jordbruk, dusjing).

Planter kan bare vokse i verdensrommet i et kontrollert miljø ved hjelp av visse teknikker. Den mest effektive teknikken er hydroponisk dyrking. Sammenlignet med konvensjonell dyrking er produksjonen 4 ganger høyere. Vi utførte vår egen forskning og fant lignende resultater (se bilder fra drivhuset). Modulen vil bestå av sammensmeltede mini-hydromiljøer som er lettere tilgjengelige for astronautene. Hvis det skulle oppstå et problem, vil det kunne lokaliseres og løses raskt. Rød lysstråling, kunstig tilført av led-lys, fremmer plantevekst, men naturlig lys er alltid det optimale valget. Ved å slippe inn naturlig lys i drivhuset sparer vi strøm som trengs til mange andre oppgaver.

Vår viktigste energikilde vil være solenergi. Det nesten permanente sollyset ved polene gjør solcellepanelene effektive og dekker mesteparten av strømforbruket. Leirens tak vil bli dekket med solcellepaneler for å maksimere overflaten og samtidig redusere kostnadene. Overfloden av He-3 på månens overflate gjør kjernekraft til en god kilde til ekstra energi. Vi planlegger å utvinne He-3 fra månejorda ved hjelp av roboter. En fusjonsreaktor kan bli en relativt ren og sikker kraftkilde, uten å produsere farlig avfall eller radioaktivitet slik dagens fisjonsteknikk gjør.

Å tilføre oksygen og holde sammensetningen av luften inne i basen konstant er et viktig krav. Oksygenet som produseres av planter gjennom fotosyntesen, transporteres i rør til alle modulene i leiren, og slippes deretter ut gjennom klimaanlegget. Karbondioksidet som vi puster ut, samles opp og føres til drivhuset for å brukes i fotosyntesen. Oksygenproduksjonen kan økes ved å høste alger som spirulina, som bare trenger 8 m2 for å sikre det daglige oksygeninntaket for en person, samtidig som det er en god kilde til mat.

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

Som tidligere nevnt vil hovedformålet med basen vår i den innledende utviklingsfasen være rent vitenskapelig. Forskningen vår har som mål å finne ut hvilke muligheter månen har å by på for menneskelig ekspansjon. Derfor vil neste skritt bli bestemt av dataene vi samler inn på stedet. Hvis det er mulig, ønsker vi å utvide bosetningen for turistformål. Siden konstruksjonen er modulbasert, vil det være enkelt å utvide modul for modul. Dette vil ha stor innvirkning på menneskeheten og representere de første virkelige skrittene i erobringen av verdensrommet.

Beskriv en dag på månen for astronautbesetningen i Moon Camp.

"Det er et lite skritt for mennesket, et stort sprang for menneskeheten" er den berømte setningen som ble sagt av Neil Armstrong, det første mennesket som noensinne satte sin fot på månen. Forestill deg så hvordan et menneske som lever på månen vil påvirke menneskeheten. Det sier seg selv at dette vil være det neste viktige skrittet for utforskningen av verdensrommet.

Om morgenen, etter å ha fullført sin grunnleggende hygieneprosess, vil astronautene spise sitt første måltid for dagen, som hovedsakelig består av mat med høy energiindeks som kan gi dem energi gjennom hele dagen. Den neste aktiviteten vil være hagearbeid, ettersom jordbruk vil være den eneste kilden til mat for kolonien. De trenger ikke å gjøre mye fysisk arbeid ettersom "landbruksmodulen" består av automatiserte hydroponiske miljøer.

Astronautbesetningen vil ikke bli delt inn i lag, ettersom forskning har vist at det å dele en liten gruppe som vår i lag hemmer de sosiale relasjonene som er så nødvendige for et godt samliv.

Neste aktivitet på astronautenes program er å forske på allerede innsamlede prøver i et par timer i "forskningssfæren". Deretter er det tid for lunsj og fysisk trening. Ettersom tyngdekraften på månen er langt lavere enn på jorden, vil musklene forvitre raskere enn på jorden, så det er viktig med tilstrekkelig daglig mosjon.

Etter en hvileperiode på en time går astronautene videre til neste del av dagen: Måneutforskning. Utstyrt i romdraktene sine vil astronautene starte sin daglige ferd gjennom månens kratere for å samle inn prøver til fremtidig forskning og lete etter de beste stedene for å utvide den nye kolonien. Når de kommer tilbake til basen, blir prøvene lagret i forskningsanlegget i påvente av å bli behandlet dagen etter. Etter en lang dag full av aktiviteter vil astronautene hvile seg og spise dagens siste måltid, og ha tid til å gjøre de aktivitetene de ønsker.

Nå er det på tide at både astronautene og mannskapet hjemme får litt søvn, for de tar tross alt små skritt, slik at menneskeheten kan ta et stort sprang.



← Alle prosjekter