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: Prosjekt Sirius

FABLAB ILIAUNI  Tbilisi    Georgia 14 år eller yngre, 15 år, 16 år, 17 år

Ekstern visning for 3d-prosjekt

Prosjektbeskrivelse

For oss er kolonisering av månen en drømmeutfordring. Vårt hovedmål: Utvikling av infrastruktur på måneoverflaten (kraftsystemer, energilagringssystemer, produksjonsressurser i rommet, gruvedrift i rommet) for å muliggjøre fremtidige vitenskapelige og kommersielle oppdrag på måneoverflaten. Når vi har fått noen ressurser rundt en boligbase, vil vi utplassere basissatellittene og ekspedisjonsrobotene våre vekselvis på sørpolen i Aitken-bassenget og Crevius-krateret, ettersom basen er utformet for å utvinne lokale ressurser som vann (is), metaller og andre ressurser. Vi bygger kolonisering på fleksible, lette landingsplattformer, og i denne forbindelse vil vi koble den grunnleggende regolitten til overflatestrukturene. For å skape et langsiktig menneskelig habitat bestemte vi oss for å erstatte hydroponikk ved å bryte ned asteroide-regolitter ved hjelp av sopp, noe som gir astronautene flere fordeler ved å bringe produktet til månen. Prosjektet er utformet slik at kolonisering av månen ikke lenger er en drøm. Det vil bli en realitet som vil gjøre det mulig for oss å vise månen med andre øyne for mennesker og ikke bare astronauter.

Hvor vil du bygge din måneleir?

I løpet av de siste årene har det blitt stadig tydeligere at det beste stedet å plassere en bemannet base er månens sørpol. Forskerne har brukt LOLA (Lunar Orbiter Laser Altimeter), en innretning som ble brukt av NASA til å lage en nøyaktig topografisk modell av månen. Ved hjelp av disse dataene ble det funnet steder nær sørpolen ved Connecting Ridge, som forbinder Shackleton-krateret med de Gerlache-krateret, som ga sollys i 92,27-95,65% av tiden basert på høyder fra 2 m over bakken til 10 m over bakken. Ved å plassere et anlegg for bearbeiding av månens ressurser i nærheten av sørpolen, vil solgenerert elektrisk kraft gjøre det mulig med nesten konstant drift, og soleksponering vil bidra til å lagre ubeskyttede ressurser. For eksempel is, noe som betyr at kolonien i det minste kan få drikkevann og oksygen etter månen, og det er derfor vi ønsker at basen vår skal ligge nær Shackleton-krateret.

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

I stedet for å ta med alt materialet, utstyret og strømforsyningene som trengs for å modifisere regolitten for støvkontroll og annen fundamentstøtte for sammenleggbare landingsplasser, faste landingsplasser eller veier, bestemte vi oss for at "Regolith Adaptive Modification system (RAMs)" skulle brukes. Dette konseptet ble utviklet av Sarbajit Banerjee fra et tidligere NASA-forslag fra NIAC. Vi bruker nye leveringssystemer med mikrokapsler som leverer forløpere (nanotermittblandinger og organosilaner) som aktiveres ved utplassering for å punktsveise forankringspunkter som binder overflatestrukturene til den underliggende regolitten gjennom in situ-dannelse av avanserte høyfaste stålplugger. Det samme systemet leverer ytterligere forløpere for stabilisering av regolitt under overflaten som drives dypere ned i jorden og aktiveres av den første eksoterme reaksjonen, noe som resulterer i et underliggende, sammenhengende lag av termosmeltet og geopolymerisert regolitt som utgjør et bolverk med ekstra bæreevne. Støvbegrensning og bæreevne oppnås derfor både ved hjelp av reaksjons- og størkningskjemi og en fysisk nettbarriere. 

Vi vil også ha en Rover Hybrid for ekspedisjonsarbeid som går på hydrogen og solenergi i 8 timer, designet for 4 astronauter.

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

Astronautene er trygge fordi de nye teknologiene i RAMs-konseptet er: 1) et innebygd mikrokapselbasert sveise- og regolittisk størkningssystem som består av sikrere nanotermittblandinger og jordstabilisatorer som aktiveres sekvensielt for å danne råjernsbaserte ankere samt avanserte høyfaste og duktile stålankere ved behov. Disse ankrene vil strekke seg langs kanten av plattformen og trenge inn i regolittmatrisen. 2) bruk av energi som er lagret i de kjemiske bindingene i regolittkomponentene som den primære kilden til å drive punktsveising på stedet og skape innebygde legeringsrammer. Dette systemet vil forankre utstyr som fleksible plattformer til planetoverflaten ved å generere in situ-legeringer av seismisk kvalitet ved behov. Disse legeringene gjør det mulig for plattformen å motstå de termiske og mekaniske påkjenningene som oppstår under gjentatte landinger.

Og hvis de er i fare under en ekspedisjon utenfor hjemmet sitt, vil de umiddelbart kontakte søk- og redningsteamet på basaren, og kommunikasjonsanleggene og lastebilen om bord vil sørge for radiokommunikasjon innen 48 timer.

For å opprettholde astronautenes helse vil vi ha en spesiell matrasjon og treningsrom.

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

Først og fremst vil vi bruke en autonom robotdemonstrator for dypboring (ARD3) til prøvetakingen. Dette konseptet ble utviklet av Quinn Morley. I dette prosjektet foreslås et autonomt boresystem som bruker en rover av typen Perseverance som borerigg. Roveren utstyres med et minimum av vitenskapelige instrumenter og en borestrategi med høy grad av redundans. Borestrategien er ikke avhengig av kabler; i stedet kjører selvstendige roboter opp og ned i borehullet på egen hånd.
Vann er den mest kritiske komponenten på kort sikt og står derfor i fokus for mange studier. Vi skal få tak i vann ved hjelp av en ny teknikk, "ablative arc mining", som er en del av et prosjekt ledet av Amelia Greig. Denne teknikken ble nylig valgt ut som en del av Phase I Fellows-programmet til NASAs Institute for Advanced Concept (NIAC), et program. Teknikken går ut på at lysbuer med elektrisk strøm over to elektroder sublimerer frossent vann fra månens regolitt, eller overflatemateriale, og omdanner det til vanndamp, før lysbuen bryter vannet opp i ioniserte partikler. Deretter leder elektriske felt de ioniserte partiklene inn i fangstkamrene. Med denne teknikken kan man med ett slag suge ressurser ut av månens regolitt og samle dem opp for senere bruk.
Det ekstraherte vannet overføres til baselageret, til og med gjennom FLOAT - en fleksibel levitasjonsmåler.

I stedet foreslår vi å lage jord av karbonrikt asteroidemateriale ved hjelp av sopp som bryter ned materialet fysisk og bryter ned giftige stoffer kjemisk. Vi vil bruke sopp til å omdanne asteroidemateriale til jord. Den grunnleggende ideen er å inokulere karbonholdig asteroidemateriale med sopp for å sette i gang jorddannelsen. Sopp er utmerket til å bryte ned komplekse organiske molekyler, også de som er giftige for andre livsformer, og mye tyder på at sopp spilte en nøkkelrolle i den tidlige jorddannelsen på jorden (vi kan gjøre det samme på månen).
Derfor har vi satt av plass til å bygge et drivhus direkte på måneoverflaten, og forskningen som foreslås her, vil støtte arbeidet med å utvikle store romhabitater med store grøntområder og robuste jordbrukssystemer.

Light Bender er et nytt konsept for generering og distribusjon av energi på måneoverflaten i forbindelse med Artemis-oppdraget og den etterfølgende "Long-Term Human Lunar Surface Presence". Det innovative konseptet er basert på en heliostat som bruker Cassegrain-teleskopoptikk som det primære middelet til å fange opp, konsentrere og fokusere sollyset. En annen viktig innovasjon er bruken av en Fresnel-linse for å kollimere dette lyset slik at det kan distribueres til flere sluttbrukere på en kilometers avstand eller mer uten store tap. Den omdirigerte og konsentrerte solenergien konverteres deretter til elektrisitet hos sluttbrukeren ved hjelp av små solcellepaneler (2-4 m i diameter) som kan monteres på habitater, kryokjølere eller mobile enheter som rovere eller ISRU-elementer.
For dette formålet bestemte vi oss for å plassere denne enheten flere steder - på taket av oppholdsrom og månen på overflaten, hvorfra energien vil bli omfordelt til de ønskede objektene.

Først tar vi oksygen fra jorden, og senere kan vi utvinne oksygen fra selve måneoverflaten i en prosess som kalles elektrolyse med smeltet salt. Dette vil omdanne månejord til oksygen og andre metaller. Plantene vil også bidra med en liten, men brukbar mengde oksygen gjennom fotosyntesen.

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

Vi foreslår å utvikle FLOAT - Flexible Levitation on a Track - for å imøtekomme disse transportbehovene.transport vil være FLOAT - Flexible Levitation on a Track.dette prosjektet er utviklet av Ethan Schaller ved NASAs Jet Engine Lab.FLOAT-roboter har ingen bevegelige deler og svever over sporet for å minimere slitasje fra månestøv, i motsetning til måneroboter med hjul, ben eller spor. FLOAT-banene kan rulles ut direkte på månens regolitt, slik at man unngår store anleggsarbeider på stedet - i motsetning til konvensjonelle veier, jernbaner eller taubaner - og veggene inneholder stabile nivåer av oksygen og fuktighet slik at mennesker kan leve fritt.

FLOAT - Fleksibel levitasjon Gjennom ruten vil vi transportere ressursene som utvinnes i krateret og omfordele dem i magasinene våre.

Beskriv en dag på månen for astronautbesetningen i Moon Camp.

På jorden er det daglige livsopprettholdende behovet for én person:

Vi kommer til å ha to grupper astronauter på basen. De vil ha en spesiell skiftplan som de vil bli omplassert til basen i henhold til.

Når astronautene våkner, skal de rydde opp og spise frokost. Astronautene vil bruke NASAs uvaskede sjampo med litt vann for å opprettholde den daglige hygienen.

 Etter at de har tatt vare på seg selv, går de til drivhuset for å forske og skaffe seg det produktet de ønsker (en del av dette produktet legger de i spesielle beholdere for å sende til jorden for forskning, og en del for å ta med seg til spisestuen). Derfor får astronautene 0,84 kg oksygen, 1,6 liter drikkevann og 1,77 kg tørrfôr daglig.

Etter å ha fullført morgenrutinen begynner astronautene på dagens arbeidsoppgaver, som kan omfatte en rekke forskjellige oppgaver. På samme måte som huseiere utfører rutinemessig vedlikehold og annet arbeid i huset for å sikre at huset er i god stand, må besetningsmedlemmene jevnlig kontrollere støttesystemer og rense filtre, oppdatere datautstyr og til og med gå ut med søpla. Astronautene bruker dagene på vitenskapelige eksperimenter. Eksperimentene går blant annet ut på å utvinne råstoffer som har samlet seg i meteorittregolitten, utvinne vann og oksygen fra måneskorpen og deretter samles de i drøftingsrommet for å diskutere dette eller hint råstoff, oppsummere dagen og legge planer for neste dag. Etter en slitsom jobb henter de likevel produktene de ønsker fra drivhuset og spiser middag. Også astronauter bruker mange timer hver dag på trening. I gjennomsnitt trener astronauter rundt to timer om dagen for å forebygge tap av bein og muskler mens de lever i mikrogravitasjon. Etter trening har de mulighet til å slappe av, og på slutten av dagen har de mulighet til å kontakte familiemedlemmer.

I løpet av natten vil de sjekke og om nødvendig slå av energiressursene i en del av basen. Deretter begynner en ny dag for det andre mannskapet på basen. 



← Alle prosjekter