moon_camp

Moon Camp Pioneers Galleri 2021-2022

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: Moony

Petroc College  Barnstapel    Storbritannia 17   3 / 0


Ekstern visning for 3d-prosjekt

Prosjektbeskrivelse

Formålet med måneleiren er å etablere en metode for selvforsyning i en atmosfære/miljø som er fremmed for jorden. Basen vil være modulbasert, og det vil være mulig å utvide den etter hvert som tiden går. Den kan også brukes som mellomstasjon for lengre ekspedisjoner i verdensrommet for å øke vår kunnskap om universet.

2.1 Hvor vil du bygge din måneleir?

På grunn av mangelen på atmosfære på månen betyr dette at den kan nå ekstreme temperaturer i løpet av et månedøgn (som er rundt 29,5 dager). Hvis en base skulle settes opp i dette området der temperaturen endrer seg så ofte, ville det være katastrofalt upraktisk å sette opp en slags "leir" på dette stedet, ettersom spesifikke tiltak ville måtte iverksettes for å opprettholde klimakontrollen. Derfor har vi kommet til at det beste er å finne et sted med konstant temperatur. Dette ville bety at leiren ville bli satt opp i et krater på en av månens poler, der temperaturen holder seg rundt -153 grader hele året, noe som ville gjøre klimakontrollen mye enklere og mye sikrere enn å sette opp et sted med ekstreme varme og kalde temperaturer. Krateret vi valgte var Copernicus, som er 93 km i diameter, noe som gir god plass til utvidelse av måneprosjektet.

2.2 Hvordan planlegger du å bygge din måneleir? Beskriv teknikkene, materialene og designvalgene dine.

vil være et modulært oppsett som kan bygges på stedet, da dette av flere grunner er den mest praktiske måten å transportere konstruksjoner på:

Det muliggjør kompakt lagring og transport av materialene, noe som betyr at det kreves mindre volum for rakettens nyttelast.

Et modulært design betyr at basen lett kan utvides senere på oppdraget. Videre kan den første basen bygges opp trinnvis av flere raketter.

vil bestå av en rutenettstruktur av rom og korridorer, som begge vil inneholde både essensielt og ikke-essensielt utstyr. Denne strukturelle utformingen ble valgt av flere grunner i tillegg til de som er nevnt tidligere:

Dette er en sterk struktur som vil være stabil på måneoverflaten fordi modulene har justerbare ben som gjør at basen kan bygges i ujevnt terreng. Dette gir oss flere muligheter for den nøyaktige plasseringen av basen og for å øke størrelsen på basen i forskjellige retninger.

Denne utformingen er mye sikrere enn et stort rom, for eksempel fordi hvis det oppstår en kritisk nødsituasjon i en modul, kan den stenges av fra resten av basen for å beskytte alt i andre moduler og hindre at nødsituasjonen sprer seg ved å isolere den. Etter at dette har skjedd, kan modulen repareres og tas i bruk igjen i den vanlige driften av basen.

 

Byggematerialene:

som kan oppfylle kravene nedenfor, kan bestå av materialer som karbonfiber transportert fra jorden for å danne den underliggende strukturen i basen. I tillegg vil lunarcrete laget av månejord og andre forsterkende materialer produsert på månen (før noen astronauter sendes dit) dekke basen for å beskytte mot det tøffe miljøet på månen.

må velges med omhu, ettersom de kan endre de fysiske egenskapene til basen fullstendig. Kompositter (som de som er oppført ovenfor) kan dekke de viktigste behovene for basen:

Sikkerhet mot månemiljøet, inkludert beskyttelse av strukturen mot meteornedslag, trykk, stråling og det kalde vakuumet i rommet.

Lav vekt for å bli transportert på raketter samtidig som den opprettholder god strukturell styrke for basen.

Byggemetodene:

vi vil bruke til å bygge månebasen inkluderer:

Transport av de første materialene, robotene og forsyningene fra jorden til månen for å etablere basen før astronautene sendes dit. Dette vil være en viktig del av forberedelsene til byggingen av basen.

Robotene som transporteres til månen vil bli kontrollert av ingeniører på jorden og vil bli brukt til å konstruere basen samt ekstra beskyttelse.

2.3 Miljøet på månen er svært farlig for astronautene. Forklar hvordan din måneleir vil beskytte dem. (maksimalt 150 ord)

Temperatur - På grunn av månens temperatur godt under frysepunktet, vil hver modul i basen bli varmet opp til en temperatur på 20 °C for å hindre at astronautene fryser i hjel. Siden vi har valgt plasseringen av et krater, betyr dette at temperaturen vil forbli kontinuerlig og ikke endre seg, slik at modulene kan forbli ved den temperaturen.

Månestøv - Månestøv er kjent for å være svært skadelig for astronautenes åndedrett på grunn av sin mikroskopiske størrelse som kan ødelegge lungene. For å bekjempe dette vil egnet ventilasjon med grundig filtrering av luft være på plass for å forhindre at støvet blir værende i luften, for å bidra til å holde astronautene våre trygge.

2.4 Forklar hva måneleiren din vil gi astronautene:

Vann
Mat
Makt
Luft

Kan lages ved å blande hydrogen og oksygen (som er anskaffet i prosessene ovenfor) sammen og tilsette en gnist eller tilstrekkelig varme til å gi aktiveringsenergien for å starte reaksjonen. Vann og tilføres også ved bruk av energi i reaksjonen (se nedenfor). Måneoverflaten ved polene består delvis av is og kan samles inn av roverne og omdannes til drikkevann. Dette kan også være en svært god måte å skaffe vann på. Avløpsvann vil bli resirkulert og omdannet til drikkevann.

Mat vil først bli levert før det forskes på dyrking av planter. En måte å dyrke planter på kan være akvaponikk for å dyrke planter sammen med fisk for å produsere nok mat til astronautene uten å være veldig ressurskrevende.

Strøm: Elektrisk kraft vil komme fra en liten atomreaktor, muligens en modernisert versjon av EGP-6 eller andre lignende små atomreaktorer. Mye av basens strøm vil også komme fra solcellepaneler rundt basen. Noen av de viktigste komponentene for produksjon av solcellepaneler kan hentes fra månejorda, særlig silikon og metaller (jern, aluminium, magnesium og titan). Disse (sammen med noen andre nyttige elementer og forbindelser) kan også brukes til å produsere andre nyttige apparater for basen, samt forsyne utenomjordiske oppdrag med viktige ressurser når de stopper på månen for å fylle drivstoff. Dette vil drastisk redusere vekten på raketten og dens nyttelast, noe som vil gjøre oppdragene billigere og mer effektive.

Flytende hydrogen (som utvinnes i prosessene ovenfor) kan brukes som en form for energilagring sammen med batterier for å gi strøm til basen under de lange månenettene og når det er mer tilbud enn etterspørsel etter energi.

Rakettdrivstoff: Består hovedsakelig av oksygen og hydrogen (som utvinnes i prosessene ovenfor). Andre komponenter i drivstoffet kan transporteres til månen. Påfylling av drivstoff til raketter på utenomjordiske oppdrag er et av hovedformålene med månebasen, så det er slik det vil bli produsert. Tanking av raketter på månen er svært nyttig fordi det er svært drivstoffkrevende å lande og særlig å ta av fra jorden. Det vil redusere mengden drivstoff som kreves for oppdragene, redusere vekten på raketten og, som sagt tidligere, gjøre oppdragene billigere og mer effektive eller gjøre dem i stand til å utforske lenger inn i det ukjente.

Oksyder utgjør over 40% av måneoverflaten, så oksygen vil bli utvunnet fra månejorda som samles inn av rovere ved å tilføre nok energi til å bryte bindingene eller redusere oksydene med karbon eller hydrogen. Oksygen kan også skaffes ved å spalte vann til oksygen og hydrogen.

2.5 Forklar hva som vil være hovedformålet med din måneleir.

Måneleiren vår vil fungere som en hovedbase for forskning på hvordan mat som poteter og annen vegetasjon vokser på månen, og hvordan miljøet på månen påvirker veksten og/eller andre faktorer. Produksjon/vekst av mat på månen vil etter hvert gi mulighet for en selvforsynt matkilde, med frø som kan høstes fra plantene og dyrkes på nytt. Vi vil også forske på å skape en pustbar luftforsyning med etterforsyninger av oksygen og hydrogen fra jorden, og en drivstoffforsyning for å muliggjøre ytterligere ekspedisjoner ut i rommet. En drivstoffstasjon på månen vil gjøre det mulig å ta med større nyttelast og mer forsyninger til månen.

3.1 Beskriv en dag på månen for astronautbesetningen i måneleiren.

På grunn av at et månedøgn tilsvarer 29,5 jorddøgn, betyr det at astronautene ikke kan bruke noen form for månetid. Dette betyr at astronautene vil opptre på GMT, og bytte til sommertid når Storbritannia også gjør det. Dette er fordi ferdkontrollen vil være basert i Storbritannia. Astronautene skal jobbe fra kl. 06.00 til 18.00 hver dag, resten av tiden skal brukes til fritid og hvile.

På månen vil astronautene følge denne rutinen nøye:

  1. Morgenrutine
    1. Renhold - pusse tenner, barbere seg og bruke toalettene.
    2. Vask - bruk såpe og sjampo uten skylling for å unngå vannsvinn.
  2. Spis frokost
    1. Spis mat som kan rehydreres og har lang holdbarhet for å forhindre matsvinn.
    2. Spis mat uten smuler som er mindre utsatt for å tette ventilasjonsåpninger på grunn av månestøv som allerede legger mye stress på ventilasjonssystemet.
  3. Sjekk inn med oppdragskontrollen
    1. Vedlikehold av stasjonen
      1. Rengjøring av ventilasjonsåpninger
      2. Oppdatering av programvare
  • Reparere skadet utstyr
  1. Kontroller at alt utstyr fungerer som det skal
  1. Gjennomføring av eksperimenter
    1. For eksempel effektene av redusert tyngdekraft på månen på menneskekroppen og planter
  2. Diskutere romoppdrag for utvidelse av månebasen
  1. 2 timer med trening
    1. Kondisjonstrening
    2. Vekter
  2. Fritid
    1. Se på TV-serier
    2. Snakke med familien
    3. Surfe på nettet
    4. Spille spill
    5. Lære nye ting/egen selvrefleksjon og studietid

Andre prosjekter:

  Diana

 

  Vekua offentlige skole #42
    Georgia
  Oppdrag Eos

 

  Salesianos de Lisboa - Oficinas de São José
    Portugal
  Marianas astronauter

 

  IES Mariana Pineda
    Spania
  Plassbundet

 

  Bertrand Russell College
    Nederland