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: Space Bound

Bertrand Russell College  Krommenie    Nederland 18   2 / 2


Ekstern visning for 3d-prosjekt

Prosjektbeskrivelse

Med dette prosjektet understreker vi viktigheten av at en måneleir er selvforsynt. Dette vil sette et eksempel for jorden. Månebasen vil hovedsakelig være for forskning. I tillegg til forskning på utviklingen av organismer under forholdene på månen, vil det også bli forsket på månejord. Dette vil gi oss et bredere perspektiv på utviklingen av organismer og forholdene i verdensrommet. Dette vil bidra til å utvikle fremtidens romfart.

Teamet av astronauter vil bestå av 6 personer. Ved ankomst vil astronautene ta med seg sin egen mat og ressurser, i fremtiden vil månebasen være selvforsynt. Astronautene vil opprettholde jordens dag-natt-rytme. I løpet av dagen vil de dele seg i to grupper for å utføre sin forskning og sine oppgaver. På grunn av dette vil det alltid være astronauter våkne for å administrere månebasen. I løpet av dagen kommer astronautene sammen flere ganger for å reflektere over fremdriften.

Mesteparten av månebasen vår vil bli bygget på jorden, etter samme mønster som ISS. Månebasen vil bestå av sterke og lette geodomer. Vi valgte trekantstrukturen fordi kuppelen ikke krever noen innvendig støtte, og trekantene fordeler vekten jevnt over strukturen. Kupplene vil bli plassert på månens sørpol, som er konstant opplyst. Månebasen vil være delvis under bakken og delvis over bakken.

2.1 Hvor vil du bygge din måneleir?

Vi valgte å plassere vår måneleir på månens sørpol, på kanten av Shackleton-krateret. Dette vil være et funksjonelt sted å bo, arbeide og forske. Kraterkanten er utsatt for nesten kontinuerlig sollys. Vi vil plassere solcellepanelene våre der. Innsiden av krateret er alltid mørkt og ekstremt kaldt. Noen studier viser at det er is i disse delene av krateret. Disse ressursene gir mange fordeler for livets nødvendigheter. Viktigst av alt er en sikker kilde til elektrisitet og vann. På grunn av dette vil månebasen etter hvert bli helt selvforsynt. Temperaturen i denne regionen er mer stabil, noe som vil være nyttig for potensielt arbeid utenfor. Inne i måneleiren vil vi skape vårt eget behagelige klima. Det meste av basen vår vil være under jorden. På denne måten vil astronautene være beskyttet mot meteoritter og stråling.

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

Basen vil være delvis under bakken og delvis over bakken og består av geodomer. Mannskapet vil for det meste bo og forske under jorden. På grunn av månesanden på toppen i kombinasjon med demronen på innsiden av månebasen vil mannskapet være bedre beskyttet mot stråling og meteoritter.

Månebasen har en inngang over bakken som inneholder et rensesystem for drakter og utstyr slik at ingen månesand kommer inn i basen. For sikkerhets skyld er det nødutganger fra hvert underjordiske rom.

Før astronautene kommer til månen, vil roboter grave hullene for den underjordiske delen. De fleste delene vil bli bygget på jorden, på samme måte som ISS. Disse delene vil bli transportert til månen og satt sammen av astronautene ved hjelp av roboter.

I den første fasen av oppdraget vil astronautene bo i raketten de kom med. I den andre fasen vil basen være ferdig, og astronautene vil flytte dit.

Veggene vil være laget av et dobbelt lag titan med aerogelisolasjonsmatter mellom. Titan har et gunstig forhold mellom styrke og masse. Aerogel er en veldig god isolator og er lett. For vinduene vil vi bruke gjennomsiktig silikatfiberglass. På grunn av disse materialene og formen, som består av trekanter, vil strukturen være lett og sterk. Dette vil være nyttig når delene av månebasen skal transporteres fra jorden til månen.

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

Da vi tok designvalgene, tok vi hensyn til: månesand, landskap, stråling, meteoritter og temperatur. Basen vil være helt forseglet og ha innganger med rensesystemer slik at ikke noe av den farlige månesanden kommer inn. For å sikre at astronautene kjenner landskapet, vil det bli laget et topografisk høydekart over månen.

Veggene i basen vil være laget av titan fordi det er sterkt, lett og tåler ekstreme temperaturer. Vi vil bruke aerogelmatter med en varmeledningsevne på mellom 0,0135 og 0,017 W/m K. Basen er derfor beskyttet mot meteoritter og ekstreme temperaturer. Demron er et strålingsskjermende materiale og vil bli plassert på innsiden av basen. Det har litt lavere strålingsbeskyttelse enn blyskjerming, men er fleksibelt og lett. Den underjordiske delen av månebasen er dekket med månesand, som også beskytter basen mot stråling.

2.4 Forklar hva måneleiren din vil gi astronautene:

Vann
Mat
Makt
Luft

For å generere vann brukte ISS et vanngjenvinningssystem. Dette er en del av miljøkontroll- og livsstøttesystemet om bord på ISS. Vannet samles opp inne i ISS. De sørger for rent vann ved å resirkulere mannskapets urin, svette, andre kondensater i kabinen og avfall som produseres på grunn av aktivitet utenfor fartøyet. Dette vannet filtreres og kan brukes som drikkevann eller vann til planter.
Månen inneholder mest sannsynlig is i kratere med permanente skygger. Dette vannet vil bli utvunnet og filtrert. Deretter kan vannet brukes til drikkevann og dyrking av planter.
Det brukte vannet som er igjen, vil bli tatt opp av vanngjenvinningssystemet. På denne måten kan vannet resirkuleres. Det blir altså et sirkulært system.

I begynnelsen av oppdraget vil astronautene spise maten som er hentet fra jorden. Senere kan de spise grønnsaker fra drivhuset. Mannskapet vil for det meste leve på et plantebasert kosthold. Bestående av soya, belgfrukter, mais, spinat, poteter og frukt for et variert kosthold. Disse avlingene vil bli dyrket i et lukket drivhus med kunstig lys, der plantene er beskyttet mot stråling.
For å få i seg alle nødvendige næringsstoffer må mannskapet også ta kosttilskudd, for eksempel vitamin D, jern og vitamin C. Disse må fraktes fra jorden til månen med ubemannede lasteskip og vil bli levert til månebasen.

Hovedkilden til elektrisitet vil bli produsert av solcellepaneler. De vil bli plassert på toppen av Chakleton-krateret som er konstant opplyst, slik at det er en konstant strømkilde. Overskuddet av elektrisitet lagres i store batterier. Dette er nyttig hvis det er mangel på energi og hvis solcellepanelene ikke fungerer. Med det vil basen aldri ha mangel på strøm. Med elektrolyse av vann vil rakettdrivstoff (hydrogen og oksygen) bli opprettet. Dette kan også fungere som en energireserve.

For å generere oksygen vil vi bruke det samme systemet som brukes av ISS. Det er et oksygengenereringssystem for elektrolyse av vann. En viktig komponent er det tidligere nevnte vanngjenvinningssystemet. Dette vannet brukes til å skape pustbar luft for å opprettholde livet om bord. På vår månebase vil ikke bare vannet som samles opp på basen bli brukt, men også måneisen som utvinnes, vil bli brukt. Luften vil bli frisket opp med et luftfiltersystem.
Oksygentanker under trykk vil være et supplement til hovedmetoden for å syntetisere pustbar luft. Ubemannede lasteskip vil frakte disse oksygentankene og levere dem til månebasen.
Plantene og algene som skal dyrkes på månen, vil også gi oksygen til astronautene. Karbondioksidet som astronautene slipper ut, kan brukes igjen av planter og alger.

2.5 Forklar hva som vil være hovedformålet med din måneleir.

Oppdraget til månen har hovedsakelig vitenskapelige formål. For det første forskning på organismer og effekten av månen på deres vekst og livsprosesser. Vi vil ta med oss dyr (som rotter, høner og bier) og planter til månen og sammenligne påvirkningen av tyngdekraften og strålingen på månen med den på jorden.
For det andre månejordforskning. Tester vil bli gjort på sand, jord, steiner og kratere på månen. Dette gir oss mer innsikt i månens sammensetning og hvordan månen ble dannet.
Dette har til slutt som mål å etablere en permanent koloni på månen. Månebasen vil være begynnelsen på permanent bosetting på månen. Forskningen vil også bidra til å muliggjøre bosetting på andre planeter i fremtiden, for eksempel Mars.
I fremtiden kan basen også brukes som turistmål for turer til månen.

3.1 Beskriv en dag på månen for astronautbesetningen i måneleiren.

Måneleiren er aldri i mørket, derfor kan vi ikke skape en "naturlig" dag-natt-syklus på månen. På grunn av det vil astronautene følge jordens dag-natt-syklus. Dette vil også gjøre det lettere å kommunisere med jorden, og siden astronautene på månen ikke bor på månen permanent, vil det være lettere å tilpasse seg livet på jorden igjen.

Mannskapet på månebasen vil bestå av 6 personer, delt inn i to grupper. For sikkerhets skyld vil de to gruppene aldri sove samtidig. Det vil alltid være tre personer våkne for å legge merke til og løse potensielle problemer.

Den første gruppen sover fra 20.00 til 3.00. Den andre gruppen sover fra 3.00 til 10.00. Mens den andre gruppen sover, spiser den første gruppen frokost fra 3.00 til 3.45. Deretter vil de trene i en time for å holde seg sterke og ha 15 minutter til å dusje. Etter det har astronautene en og en halv time fritid, de kan bruke denne tiden til å henge i loungen og ringe familie og venner på jorden. Fra 6.30 til 10.00 vil denne gruppen gå på jobb. Klokken 10.00 våkner den andre gruppen. Mannskapet vil da spise frokost sammen i 45 minutter, de vil lage en plan for dagen og ha kontakt med basen på jorden. Den andre gruppen vil trene fra 10.45 til 11.45 og deretter ta en dusj, mens den andre gruppen vil jobbe. Den andre gruppen vil også gå på jobb etter det. Fra to til tre vil hele mannskapet spise lunsj. Under lunsjen vil de ta kontakt med basen på jorden og reflektere over dagen så langt. Frem til 18.00 vil mannskapet jobbe igjen. Deretter vil mannskapet spise middag sammen og ha kontakt med basen på jorden og reflektere over dagen som har gått. Den første gruppen vil legge seg til å sove etter det, mens den andre gruppen vil jobbe igjen. Klokken 23.30 vil denne gruppen spise og ha fritid frem til klokken tre. Deretter går denne gruppen til sengs og den andre gruppen våkner. Og så begynner dag-natt-syklusen igjen.

Andre prosjekter:

  Amadis

 

  Shanghai QingPu videregående skole
    Kina
  Machu Picchu-teamet

 

  PAUC
    Peru
  Cyrille

 

  郑州轻工业大学附属中学
    Kina
  Pioneren i øst

 

  郑州轻工业大学附属中学
    Kina