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: Harmonia

"Tudor Vianu" nasjonal videregående skole for datavitenskap  Bucuresti    Romania 16, 17   4 / 3


Ekstern visning for 3d-prosjekt

Prosjektbeskrivelse

Harmonia Moon Camp er et sted for forskning og helt nye oppdagelser. Kjerneverdien til basen er å legge til rette for mennesker så godt som mulig, samtidig som den tilbyr et fokusområde som er harmonisk egnet for ethvert forskningsområde som kan være nyttig.

Den asymmetriske utformingen av måneleiren gir et unikt utseende, og alle korridorene forgrener seg fra kommandosenteret, som, som navnet antyder, er plassert i midten av bygningen. Harmonia tilbyr fasiliteter som spenner fra de vanligste nødvendighetene (som bad, dusj og kjøkken) til områder som er laget for spesifikke forsknings- og bærekraftsmetoder.

Basen inneholder to lagringsplasser for rovere, som er koblet til et vitenskapslaboratorium som brukes til det meste av forskningen som utføres av forskerne. Det gjenværende settet med vitenskapelige studier som foregår, er relatert til bærekraft, og fokuserer hovedsakelig på selenfarmen. Harmonias gård består av en sentral kuppel og to omkringliggende toruser, og kombinerer "tradisjonell" og hydroponisk dyrking. Dette resulterer i varierte avlinger, noe som i stor grad bidrar til basens bærekraft.

Et annet viktig område er den medisinske kuppelen, der besetningsmedlemmenes vitale funksjoner sjekkes og registreres daglig. Det er også her de trener like ofte. På dette området er basen utstyrt med alt nødvendig medisinsk utstyr, og den er også innredet deretter.

Stuen er designet enkelt og effektivt, med soverom av lite kaliber, men likevel rikelig med lagringsplass.

Til slutt er gangene lyse og av moderat lengde, og bringer basen sammen på en balansert måte.

2.1 Hvor vil du bygge din måneleir?

Vi kommer til å plassere leiren vår i Clavius-krateret, som ligger i det sørlige høylandet på Månen. Vi har valgt dette stedet på grunn av ressursene det vil gi oss: sollys og vann. Forskning har vist at det ikke finnes noen permanent skyggefulle områder i krateret, og bare de stedene som ligger på utsiden av de sørlige og vestlige skråningene er mindre belyst i løpet av månedagen. På grunn av det planlegger vi å lage vår base i den nordlige regionen. I løpet av den tiden månen fullfører en full bane, vil solcellepanelene våre omdanne to ukers sollys til elektrisitet som vil drive basen vår og sikre dens funksjonalitet i en lengre periode. I tillegg vil vi bruke isen som finnes i kraterets jord for å skaffe flytende vann, og maksimere mengdene som er lagret i leiren.

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

Byggefasen vil bli delt inn i tre faser. Først vil vi sende roboter for å begynne å grave etter rørene og også lage en endelig utskytningsrampe for rakettene ved hjelp av kun månestøv for å lage betong ved hjelp av 3D-printing. Den andre fasen vil bestå av raketter som sendes fra Jorden med deler av basen som allerede er produsert, og deretter vil robotene koble dem sammen og sette dem på plass. Disse delene vil bli laget av materialer som kan beskytte astronautene, men som også vil være lette, slik at kostnadene reduseres. Basen vil være laget av titan, et metall, som kan avverge de fleste farene, og være i stand til å motstå et trykk på 63,000 psi. I sammensetningen av veggene vil det også være bruk, som tilsetningsstoff, aluminium, som er et lett metall som hjelper til med å stoppe stråling, allerede brukt himmelsk på ISS og i verdensrommet. Vinduene på basen vil være laget av herdet glass. Og til slutt vil rørene, som er under jorden, bestå av to lag for bedre beskyttelse. Mellom dem vil det være plass for robotene å komme inn og reparere dem.

I den siste fasen vil menneskene ankomme med de ikke-essensielle gjenstandene for konstitusjon, som møbler. Det vil bli designet, slik at det vil være så effektivt som mulig, slik at det ikke vil dekke for mye plass, men heller ikke for å gjøre livet til astronautene vanskelig.

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

For det første, for å beskytte astronautene og selve basen, er den bygget med 0,8 meter tykke vegger, noe som sikrer både fysisk og termisk beskyttelse. Rommet mellom veggenes lag (som brukes til rør og elektriske kabler) kan tjene som ekstra termisk isolasjon.

For å beskytte måneleiren mot romskrot er den mest effektive løsningen å bruke Whipple-støtfangerskjold. Disse kan monteres på utsiden av de viktigste områdene av bygningen, eller de rommene som kan inneholde farlige (eksplosive) stoffer. Et annet tiltak for mekanisk beskyttelse er bruk av monolittiske skjold, som er mindre og kan brukes til de gjenværende rommene i basen.

Et annet problem vil være romstråling, som kan løses ved å bruke polyetylen til isolering av måneleirens vegger. På grunn av det høye hydrogeninnholdet er det svært effektivt til å absorbere og spre stråling.

2.4 Forklar hva måneleiren din vil gi astronautene:

Vann
Mat
Makt
Luft

I begynnelsen vil astronautene ta med seg den nødvendige mengden vann for å sikre månebasens funksjonalitet i to uker. I løpet av den tiden vil basen gå gjennom en helautomatisk prosess for å forsyne seg med vann gjennom kjemiske reaksjoner. Det resulterende vannet, sammen med det som er oppnådd fra ispartiklene som finnes i krateret, vil bli overført gjennom rørene og lagret i de 14 beholderne i vår modell som har en kapasitet på 60 m`3 per modul. Distribusjonen av vannet vil være effektiv på grunn av rørledningene som forbinder beholderne med gården, legesenteret og kjøkkenet.

Astronautenes kosthold vil være basert på grønnsaker og frukt. Men før de kan produsere dem i basen, må de spise pakket og hermetisert mat fra jorden. Etter to måneder vil de kunne spise mat produsert i et hydroponisk drivhus. Plantene vil bli polarisert ved hjelp av roboter, hylegården er automatisk.
Maten som hovedsakelig vil bli plantet er: søtpoteter og spinat, for det store nivået av vitamin A de gir, jordbær, for de store mengdene sukker og vitamin C, agurker og tomater, for mengden vann de inneholder. Proteinene vil også bli erstattet av bønner, som har et veldig høyt antall kalorier. De 2000 kaloriene per dag som en person bør innta, vil bli gitt gjennom velbalanserte måltider, tilberedt ved hjelp av standardoppskrifter.  

Energien er en viktig del av basen, og for å lage den vil vi bruke lyset som produseres av solen. Ettersom basen vår er plassert nær polene, vil den ha lys i løpet av månedagen, som vil bli fanget opp og omdannet til energi av solcellepaneler. Energien, etter å ha blitt fanget, vil bli sendt til SSU og deretter, med en intensitet på 150 V til DCSU. Derfra kan strømmen gå to veier, til MBSU og deretter til basen, men også til BCDU og derfra til batteriene. Om nødvendig vil batteriene bidra til å belyse og holde basen i gang i løpet av nattsyklusen. De vil også være nyttige i tilfelle feil på solcellepanelet, og lagres trygt.

Basens ventilasjonssystemer har to komponenter: et kretsløp som gir mennesker oksygen og et annet som trekker ut CO2 og transporterer det til gården.
Det er permanent lagret minimum 70,8 kg O2 i tanker, med (ca. 30 000 Pa) / høyt trykk for å redusere volumet. Denne mengden kan støtte 12 personer i 7 dager.
Automatiseringen av prosessen er mulig på grunn av roboter og rørledninger. Det er to kilder til oksygen: kjemiske reaksjoner og drivhuset. 
Elektrolyse av H2O er det siste trinnet i produksjonen av oksygen. Før dette trinnet gjennomføres kjemiske reaksjoner som inkluderer FeO eller FeTiO3 og H₂ for å oppnå vann. Biprodukter som Fe og TiO3 brukes i andre aktiviteter i måneleiren, mens oksygenet transporteres til astronautene.
I prosessen med fotositter er utarbeidet oksygen, som representerer en viktig ressurs. Drivhuset eliminerer CO2.

2.5 Forklar hva som vil være hovedformålet med din måneleir.

Måneleiren har et vitenskapelig formål, med fokus på studier av teknologi og astrobotanikk, for å skaffe mer informasjon for fremtidige oppdrag. (Kolonisering av månen ville være umulig hvis folk ikke simulerte situasjoner).

Rovere og roboter vil (bli laget og) testet under reelle forhold før de produseres i industrielle mengder. Å bygge dem med lokale ressurser er også det første skrittet mot bærekraft. Ingeniørene og programmererne arbeider med nye modeller for å forbedre effektiviteten.

Dyrking av planter krever andre teknikker i verdensrommet enn på jorden. Geologiske eksperimenter vil gi detaljer om sammensetningen av månejord og andre bergarters egenskaper. Botanikerne studerer plantenes tilpasning og prøver å skape det ideelle miljøet for effektiv vekst.

I tillegg kan basen støtte to astronauter som ikke er en del av teamet, hvis de trenger innkvartering mens de arbeider på andre oppdrag eller i nødsituasjoner.

3.1 Beskriv en dag på månen for astronautbesetningen i måneleiren.

Alle starter dagen bedre etter en tilfredsstillende mengde søvn, og mannskapet på Harmonia Moon Camp er ikke annerledes. Selv om det kan være komplisert å vite tiden på månen, vil astronautene følge en nøyaktig søvnplan for å sikre best mulig produktivitet.

Etter morgenrutinen blir hvert besetningsmedlem presentert for sine respektive oppgaver for dagen. Avhengig av rollene deres, varierer besetningsmedlemmenes sjekklister enormt. Bygningsingeniørene vil ha begynt arbeidet sitt i god tid før kollegene ankommer, og sørger for at basen blir effektiv og komfortabel. I tillegg vil de ha kontroll over basens rovere. Sammen med dem vil elektroingeniører skape et effektivt elektrisk system og opprettholde dets funksjonalitet. Dessuten vil de holde oppsyn med kommandosentralen (inkludert sikkerhetsopptakene).

Kjemikerens prioritet er å overvåke utviklingen av prosjektet (spesielt når det gjelder kjemisk fremskaffede ressurser). De kan også delta i analysen av sonder samlet inn av rovere. Samtidig vil geologen undersøke og holde oversikt over jordsonder og rapportere om eventuelle variasjoner som måtte dukke opp.

Botanikere er betrodd aktiviteten med å holde oversikt over måneleirgården, pleie plantene, høste, men også med jevne mellomrom analysere dem for å undersøke mulige tilpasninger til det seleniske livet. Programmerere vil opprette databaser for hver nødvendighet av sine besetningsmedlemmer og selve basen, og stadig fylle dem med ny informasjon. Legenes hovedprioritet er å skanne alles vitale organer på slutten av dagen, samt av og til diagnostisere mulige pasienter og behandle dem.

Til slutt er kapteinen pålagt å overvåke lagets aktivitet og evaluere hver enkelt. Sammen med det er det de som gir ut oppgaver og tar utøvende beslutninger.

Måltidene tilberedes av to utpekte besetningsmedlemmer hver dag, og de serveres sammen av hele teamet, en tid som også vil bli brukt til sosialisering.

Varigheten av arbeidsøktene varierer basert på hendelser som kan oppstå i basen, men det gjennomsnittlige arbeidsprogrammet vil ikke overstige seks timer, som strekker seg fra 8 til 16. Den resterende tiden tilbringes på en hvilken som helst foretrukket måte, separat eller i en sosial sammenheng, den eneste obligatoriske aktiviteten er fysisk trening.

På slutten av dagen går astronautene til sengs rundt klokken 22 for å forberede seg til neste dag.

Andre prosjekter:

  Oppdrag Eos

 

  Salesianos de Lisboa - Oficinas de São José
    Portugal
  Tisa

 

  郑州轻工业大学附属中学
    Kina
  Fremmedspeider

 

  郑州轻工业大学附属中学
    Kina
  Moon Hut

 

  郑州轻工业大学附属中学
    Kina