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: Club Astro Lycée Lafayette

lycée général et technologique LAFAYETTE  CLERMONT-FERRAND    Frankrike 16, 17   7 / 0

Prosjektbeskrivelse

Vi er astronomiklubben til Lafayette videregående skole i Clermont-Ferrand. I år deltar vi sammen med naturfaglæreren vår i eksperimentet med blobben i forbindelse med Alpha-oppdraget til den franske astronauten Thomas Pesquet fra ESA. Vi er alle i en skoleplan for å orientere oss i luftfarts- og romfartsteknikk, eller i astrofysisk forskning. Så det er med stor motivasjon at vi sa ja til læreren vår om å delta i denne konkurransen. Før vi begynner å fortelle deg om løsningene våre for denne utfordringen, skal vi presentere arbeidsteknikken vi brukte gjennom hele dette prosjektet. Arbeidsteknikken vår består i å lage en liste over problemer vi har støtt på eller med stor sannsynlighet for å bli konfrontert med: når denne listen over problemer er ferdig, deler vi disse "store" problemene for å lage mange "mindre" problemer som svarer på en mer spesifikk måte til våre behov. Det er faktisk enklere å løse flere små problemer uavhengig av hverandre slik at vi kan møte en generell begrensning i stedet for å takle den direkte. Når hele teamet vårt var enige om hvilken teknikk vi skulle bruke, begynte vi å lage en funksjonsspesifikasjon som vil gjøre oss mer effektive og produktive når vi går videre til 3D-modelleringsdelen. Modellen vår er en visning av basen under et første oppdrag, så det er bare den essensielle modulen.

2.1 Hvor vil du bygge din måneleir?

Basen vår trenger vann for å fungere, så basen må absolutt ligge i nærheten av vann: på månen kan vi finne det i form av is, hovedsakelig ved månens poler, så basen vår vil ligge på en av de to polene på månen.

2.2 Hvordan planlegger du å bygge din måneleir? Beskriv teknikkene, materialene og designvalgene dine.
Vi valgte å lage en modulbasert base, som gjør det mulig å utvide den i henhold til de forskjellige ekspedisjonene som skal gjøres. Vi vet at månens overflate bestråles av forskjellige stråler som kommer fra solen, for å beskytte oss bestemte vi oss for å begrave basen vår. Dette har også fordelen av å beskytte den mot potensielle meteorittnedslag. For å grave regolitten tenkte vi å bruke fliser med en orm inni for å flytte og grave regolitten. Fordelen er vekten som er ganske lav, og det faktum at vi kan lage lang lengde ved å sette ende til ende flere seksjoner. Valget av modul ble bestemt i henhold til flere kriterier: det viktigste er at modulen må motstå trykket som regolitten vil utøve på den når basen er begravet. Vi fant da ut at en firkantet modul med avrundet kant var lettere å bygge, og vi valgte denne formen. For å bekrefte valget vårt gikk vi for å spørre læreren vår i ingeniørvitenskap om dette valget kunne motstå de forskjellige kreftene det ville bli utsatt for. Han sjekket og fortalte oss at det dessverre ikke ville være tilfelle. Så vi valgte til slutt en halvkulemodul. Av hensyn til enkel transport vil denne bestå av trekanter satt sammen med hverandre. Det er mulig å montere dem på bakken for å lette monteringen på stedet. Våre forskjellige moduler er koblet til hverandre med trykkrør.
2.3 Miljøet på månen er svært farlig for astronautene. Forklar hvordan din måneleir vil beskytte dem. (maksimalt 150 ord)

Vår leir på månen lar oss beskytte astronautene mot de mange farene som omgir dem på denne fiendtlige overflaten. Vi vet faktisk at det ikke er noen atmosfære på månen, og derfor ingen mulighet for å puste. Dette er grunnen til at månebasen vår vil være vanntett og trykksatt under forhold som ligner på jorden eller ISS. For å sikre denne tettheten vil vi bruke tetninger ved hvert veikryss. Vi har lært fra NASA- og ESA-nettstedene at månens regolitt er skarp og irriterende, så for å beskytte astronautene har vi sørget for en hangar på månens overflate for å sikre at det ikke er noen regolitt i basen. Hvis dette ved et uhell skulle være tilfelle, vil filteret vårt fortsatt sørge for astronautenes sikkerhet. For å beskytte astronautene våre mot den farlige strålingen har vi, som forklart i del 2.2, besluttet å grave ned basen vår.

2.4 Forklar hva måneleiren din vil gi astronautene:

Vann
Mat
Makt
Luft

Vann vil være en viktig ressurs for månebasen vår, faktisk vil det bli brukt til å hydrere mannskapet, til avlinger og fremfor alt til å produsere oksygen til basen via et vannelektrolysesystem som også vil produsere hydrogen, som kan brukes som drivstoff for å få forsyningsrakettene opp fra bakken.
Det kan utvinnes direkte fra månen ved å utnytte isen som finnes der, eller hentes direkte fra jorden, særlig de første dagene. I tillegg finnes det et vannresirkuleringssystem i basen for å forbruke mindre vann.

Basen må sørge for mat til mannskapet, men det finnes ingen reell matkilde på månen, så maten må bringes inn fra jorden ved hjelp av en forsyningsrakett. Takket være basens modularitet kan imidlertid en drivhusmodul eller en avlsmodul for å oppdra kyllinger for eksempel legges til uten problemer, noe som vil redusere antall forsyningsraketter og samtidig forbedre livskvaliteten til mannskapet, det er mye hyggeligere å spise ferske egg om morgenen enn hermetikk.

Basen må også forsynes med strøm, så vi vil bruke solcellepaneler som er mye mer effektive enn på jorden fordi månen ikke har noen atmosfære. Selvfølgelig må disse solcellepanelene ledsages av akkumulatorer for å lagre energi i løpet av natten, men en dag-natt-syklus på Månen varer 30 jorddager, så vi trenger flere akkumulatorer.
Men dessverre, for å ha tilgang til vann, må basen være plassert mot polene, der det er minst sollys, og derfor ble det besluttet å legge til bruk av kjernefysiske batterier for å kompensere for dette tapet.

Det er et problem på månen, og det er at vi ikke finner luft der. Kosmonauten trenger luft, så vi har ikke noe valg å importere mye oksygen og azotetanker fra jorden for å sikre menneskers respirasjon. Videre, hvis vi kan bruke oksygen som er i månejorda, kan vi erstatte oksygentanker med flere azotetanker, slik at vi effektivt kan bruke plassen til jordraketten, fordi månejorda hovedsakelig består av oksygen (mer enn 40%). Hvis vi kan utvikle teknologien for å ta oksygen med bakken, kan vi bruke denne teknologien til å ta oksygen i CO2 som er vår utløpsgass. Vi kan bruke elektrolyse med vann og ta dets oksygen, slik at vi kan være helt uavhengige med denne gassen, og reservere raketter for andre nødvendige produkter, for eksempel vann eller mat.

2.5 Forklar hva som vil være hovedformålet med din måneleir.

Hovedformålet med vår måneleir vil være å forske på menneskers evne til å overleve i et annet miljø (annen tyngdekraft, ingen luft osv.). Eksperimentet vil vare i mange år, og hvis det fungerer, kan vi med sikkerhet si at vi kan leve på månen. Men hvis resultatene ikke er konkluderende, vil vi ta tilbake tingene våre og dra trygt tilbake til jorden. Det neste trinnet etter vår lille base på Månen er å etablere kolonisering på denne satellitten, og begynne å lage en ny sivilisasjon, så hovedformålet vil være turistisk.

3.1 Beskriv en dag på månen for astronautbesetningen i måneleiren.

Styringen av dagen under et langtidsoppdrag er avgjørende for å unngå overarbeid fra teammedlemmene på stasjonen. Av denne grunn vil ukeplaner bli utformet på jorden og distribuert hver mandag i begynnelsen av uken. Uken vil bli inndelt på grunnlag av 5 arbeidsdager (mandag til fredag) og 2 hviledager (lørdag og søndag), og timene vil være UTC. Hver dag vil også være godt forberedt og organisert. Det starter klokka 7 når de siste må være våkne. Astronautene har til 8:30 til å forberede seg og spise frokost. Klokken 8:30 samles alle medlemmene i et møterom, og der gir sjefen hvert medlem dagens oppdragsordre som jorden vil ha overført til ham og gir en generell orientering. Fra klokken 9 vil hver astronaut være opptatt med det jorden har bedt ham om å gjøre. Astronautene er forpliktet til å ta en times pause mellom kl. 11 og 14. Arbeidsdagen avsluttes kl. 17.30 med en 30 minutters oppsummering av dagen i møterommet. Etter dette står astronautene fritt til å gjøre hva de vil frem til kl. 23.00. Klokken 23.00 går basen over i nattmodus, og astronautene skal være på rommene sine så mye som mulig. Denne planleggingen av dagen kan endres hvis det er noen spesielle handlinger (EVA, bursdag, avlastning, ...).

Andre prosjekter:

  ASEA Pioneers

 

  Aerospace Explorers Academy
    Iran
  Aquasis

 

  Videregående skole for matematikk "Dr Petar Beron"
    Bulgaria
  Cyrille

 

  郑州轻工业大学附属中学
    Kina
  CFS Deep Dark

 

  IX Liceum Ogólnokształcące im. Klementyny Hoffmanowej w Warszawie, XIV Liceum Ogólnokształcące im. Stanisława Staszica w Warszawie, XLI Liceum Ogólnokształcące im. Joachima Lelewela, III Liceum Ogólnokształcące im. Marynarki Wojennej RP w Gdyni (Marynarki Wojennej RP w Gdyni)
    Polen