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: ALOPWR

Akademickie Liceum Ogólnokształcące Politechniki Wrocławskiej  Wrocław    Polen 15

Ekstern visning for 3d-prosjekt

Prosjektbeskrivelse
Velstand 1 er en innovativ og moderne månebase. Den er designet for å være den første basen i en mulig fremtidig koloni. Hele prosjektet er tilrettelagt for et langvarig opphold på månen. Den består av 16 hovedmoduler som hver har sitt formål og er forbundet med solide rør. Eksempler på moduler er magasin, boligkvarter, baseadministrasjon, plantefarm, sykestue, bar, verksted, laboratorium, oksygen- og hydrogendistribusjonsanlegg, treningsstudio, fiskeoppdrett og mye mer. Alle modulene er koblet sammen i en sirkel og skjult under regolittkuppelen som beskytter basen mot stråling. Astronautene får god hjelp av små multitasking-roboter som kan ta seg av gruvedrift, gårdsdrift, matlaging, magasinhåndtering og mye mer. Disse robotene skal bygge kuppelen i den første fasen. Dette er mulig takket være 3D-printere som brukes av robotene til å smelte og fordele regolitten. I basen finnes det også 3D-printere med metallstøv som brukes til å produsere manglende eller ekstra deler. Ved siden av basen finnes det en solcellepark og en liten, avansert atomreaktor. Det finnes også vannelektrolyseanlegg som tilfører viktige mineraler til smeltet is, slik at den kan drikkes av astronautene. Basen har O2 og H2 generatorer som bruker is til å produsere oksygen og hydrogen. Astronautene har også sin egen rover. Velstand 1 bruker også Moxie-systemet til å omdanne karbondioksid til oksygen og karbon, slik at oksygenet kan gjenbrukes og karbonet kan brukes til å produsere CH4 som drivstoff.
Hvor vil du bygge din måneleir?
Velstand 1 vil befinne seg på månens sydpol, over et stort, alltid mørkt krater. Takket være denne egenskapen finnes det is i krateret, og den kan utvinnes. Astronauter kan sende roboter eller dra dit på egen hånd. Tunnelen som robotene graver, gjør det mulig for dem å nå de nedre delene av krateret og drive gruvedrift der. Tunnelen ser veldig lang ut, men den midterste delen av den er et lavarør som allerede er valgt ut, så robotene trenger ikke å grave lenge. Denne plasseringen gjør det også mulig å plassere hele kolonien rundt hele krateret. Hvis kolonien er avansert, kan bosetterne utvinne varer som litium, jern og andre malmer fra krateret.
Hvordan planlegger du å bygge måneleiren din? Beskriv teknikkene og materialene du vil bruke.
Basebygget er delt inn i tre faser. I fase én ankommer en gruppe på to hundre personer. Robotene har med seg 50 solcellepaneler og nødvendige komponenter for å begynne å utvinne regolitt og distribuere den. Alt dette trengs for å bygge et regolitt-ly som skal beskytte astronautene mot stråling. Robotene har kunstig intelligens som gjør at de kan kommunisere i gruppen, planlegge og bygge regolittkuppelen og deretter utføre andre oppgaver. Sammen med robotene ankommer reservedeler som batterier, gruvedriftsverktøy, lager, dippedutter, robotarmer og 3D-printersystem til Månen. De kan festes magnetisk til robotene, og robotene kan også kobles til hverandre og samarbeide. Robotene må grave en tunnel inn i krateret for å finne is. Deretter har robotene en oppgave til, nemlig å bygge en modul av medbrakt tilbehør som astronautene kan bo i mens de bygger basen. I fase to ankommer de første astronautene. I begynnelsen bor de i modulen som robotene har bygget. I løpet av denne fasen begynner de å dele opp 16 oppblåsbare moduler inne i regolittkuppelen. Astronautene tar også med seg 150 solcellepaneler, utstyr til modulene, en liten og moderne atomreaktor og forsyninger som trengs de første månedene. I del tre ankommer en pakke med dekorative planter, avanserte hydroponiske anlegg, 3D-skrivere med metallstøv og rover. 3D-printere med metallstøv kan brukes til å skrive ut ekstra eller manglende deler til basen, roverne og robotene. Etter fase tre er basen klar til bruk for astronautene, og det er heller ikke her robotenes oppdrag tar slutt. De hjelper astronautene med isutvinning, plantepleie, mattilberedning og mye mer.
Miljøet på månen er svært farlig for astronautene. Forklar hvordan din måneleir vil beskytte dem.
En enorm regolittkuppel kan beskytte astronauter mot stråling ved å absorbere den. Kuppelen er 2 meter tykk, noe som er bra for å absorbere stråling og kan bygges av roboter. En riktig bygget kuppel kan overleve nedslag av kosmisk rusk og kan raskt gjenoppbygges av roboter. Den kan også overleve meteornedslag. Oksygenet kommer fra O2 og H2 generatorer som kan utvinne oksygen og hydrogen fra is. Dette gir oksygen til å puste for mannskapet og hydrogen til å drive rovere og varmeanlegg i anleggsmodulen. Oksygenet utgjør ca. 30% av luften i basen. 70% er nitrogen produsert av cyanobakterier som produserer nitrogen. Takket være dette ligner luften i basen på jordens atmosfære. Basens energi og elektrisitet produseres av solcellepaneler, atomreaktorer og bioenergi fra matavfall.
Forklar hva måneleiren din vil gi astronautene:
Vann
Mat
Elektrisitet
Luft

Vann utvinnes fra utvunnet is og brukes til å bade og vaske enkelte komponenter. Drikkevann utvinnes også fra is, men først filtreres det, deretter elektrolyseres det og mineraliseres ved hjelp av apparater. Mineraler kan finnes i månens malmer og deretter utvinnes av roboter. Elektrolytter kan lages av rødbetsaft. Senere skal vann utvinnes fra luft.

I hydroponiske gårder under roboter og en botanisk pleie vil det vokse planter. Det kommer til å være ris, rødbeter, paprika, soyabønner og rosenkål, og disse plantene gir alle nødvendige vitaminer. Ifølge NASAs forskning vokser, utvikler og oppfører fisk seg normalt i rommet. Derfor finnes det i nærheten av plantemodulen en spesialmodul med akvarier for fisk som hjelper astronautenes sirkulasjonssystem, syn, nervesystem og muskler.

Elektrisitet og strøm genereres av 200 solcellepaneler, en liten og moderne atomreaktor og bioenergi fra matavfall. Varme genereres hovedsakelig av solfangere og infrarøde generatorer. De første genererer varme på månens dagtid og de andre på månens nattestid. Ettersom infrarøde generatorer bruker store mengder energi, støttes de av O2- og H2-generatorer som genererer mye varme mens de spalter vann.

For å gjøre luften i basen pustbar trenger vi ca. 30% oksygen og 70% nitrogen. Oksygenet skaffes ved hjelp av O2- og H2-generatorer og distribueres via kabler rundt om på basen. Nitrogen er svært vanskelig å finne på Månen. Det kan importeres fra jorden, men det er en enkel måte. Prosperity 1-basen bruker cyanobakterier til å produsere nitrogen. Disse organismene lever på basen i spesielle habitater, der de utvikler seg og produserer nitrogen som en del av sine kroppsfunksjoner. Deretter filtreres dette nitrogenet og distribueres over hele basen.

Forklar hva som vil være hovedformålet med måneleiren din (for eksempel: kommersielle, vitenskapelige og/eller turistformål).
Hovedformålet med Velstand 1 er å gjøre det mulig for mennesker å oppholde seg på månen og forske der. Et velutstyrt laboratorium hjelper astronautene og hele menneskeheten med å se hvordan månen har utviklet seg og hvordan den fungerer. Vitenskapelig utvikling er noe av det viktigste i menneskehetens historie og samfunn. Velstand 1 er også den første utposten til en fremtidig menneskelig koloni på Månen. Takket være dette vil menneskeheten bli interplanetarisk, og vi vil kunne starte koloniseringen av Mars. Kolonien består av sammenkoblede kupler og mange moduler som summer av liv.
Beskriv en dag på månen for astronautbesetningen i Moon Camp.
Hele astronautbesetningen på basen består av 12 medlemmer. I Velstand 1 basen kan hele besetningen sove samtidig og leve i normal døgnmodus. Det er fordi robotene tilkaller astronautene hvis det oppstår en nødsituasjon. Om morgenen går hele besetningen til en barmodul for å spise frokost, og deretter går de i gang med å gjøre jobben sin. Ingeniørenes første oppgave er å sjekke alt utstyret og basen for å se om det er noen problemer eller skader. Hvis det er noen skader på basen, kan mannskapet enkelt skrive ut manglende/skadde deler eller utstyr i 3D-printere med metallstøv. Botanikernes oppgave er å ta vare på og observere plantene i begynnelsen og deretter sette noen roboter i plantepleiemodus. Deretter drar en del av mannskapet til et laboratorium eller utenfor basen for å hente eller studere prøver for å få kunnskap om månens geologiske historie, terraformasjonsmuligheter, hvordan egenskapene påvirker levende organismer og mer. Resten av mannskapet sjekker først moduler som fiskeoppdrettsanlegg, energi, O2 og H2 generatorer for å se om noen ressurser er ferdige eller mangler, og i så fall drar en del av mannskapet for å fylle på og hente dem ut. To astronauter oppholder seg i en basestyringsmodul for å kontrollere basens tilstand og for å kontrollere kontakten med jorden. Alle besetningsmedlemmene som befinner seg utenfor basen, må være i konstant kontakt med basestyringsmodulen. Annenhver time må en botaniker sjekke det hydroponiske systemet for å se hvordan plantene utvikler seg. Deretter må han/hun sjekke fiskens tilstand og behov sammen med andre besetningsmedlemmer. IT-spesialisten på basen må jevnlig sjekke tilstanden og forbindelsen til robothorden. En viktig oppgave for mannskapet er også å sjekke industri- og utnyttelsesmulighetene på månen for fremtidige kolonier. Disse mulighetene er gruvedrift, bygging av større konstruksjoner og romfartsteknikk. I løpet av månenatten er mannskapets aktiviteter begrenset, noe som betyr at de sjeldnere går ut av månen og driver bemannet gruvedrift (gruvedriften utføres da kun av roboter). Hver dag må noen av besetningsmedlemmene sjekke solcellepanelene og reaktorens tilstand av hensyn til basens sikkerhet. En sekundær oppgave for alle besetningsmedlemmene er å forberede ting for fremtiden, tvillingbasen og kolonien.



← Alle prosjekter