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: Mission Eos

Salesianos de Lisboa - Oficinas de São José  Lisboa    Portugal 18, 17   6 / 2


Ekstern visning for 3d-prosjekt

Prosjektbeskrivelse

"Hermes"-basen, oppkalt etter den antikke greske guden for budbringere og astronomi, representerer vårt ønske om å spre all kunnskap som er ervervet gjennom den, i forhold til universet, til resten av menneskeheten.

Månebasen vil i hovedsak være delt inn i to komponenter: en som ligger i det indre av Malapert-fjellet og en på utsiden.

For det første, i det indre av fjellet, vil du finne astronautens rom, bad, et treningsstudio, et fellesrom, en kafeteria og et kommunikasjonsrom. Det er også her vi finner vannlagrings- og filtreringsrommene. I tillegg vil det også være tilgang til et lagerrom for mat og andre materialer, som kan brukes som en bunker i tilfelle solstormer.

På kanten av fjellets indre kan du finne sentre for forskning og observasjon, samt rom for elektrisitetskonvertering og lagring. Ved inngangen til basen, mellom disse stedene, vil det være et lite rom designet for filtrering av astronautdraktene når de kommer inn, for å forhindre at månestøv kommer inn i basens luft.

For det andre vil det på utsiden være flere drivhus og et punkt for landing og/eller avgang. På toppen av fjellet er det solcellepaneler som skal forsyne basen med strøm.

2.1 Hvor vil du bygge din måneleir?

Basen skal bygges på Månens sørpol, nærmere bestemt i Malapert Mountain-regionen. Denne regionen er ideell siden den er eksponert for sollys 90% av året, og derfor ikke er så utsatt for store daglige temperaturvariasjoner som andre måneområder, der temperaturen kan variere mellom 100 ºC og -150 ºC på svært kort tid. En annen fordel med dette er at det muliggjør lønnsom bruk av solcellepaneler.

I tillegg ligger dette fjellet i nærheten av kratere som Shackleton, som ligger permanent i skygge og er rike på viktige naturressurser som kan garantere basens selvforsyning, som is og mineraler. Det tilbyr også et strategisk landingspunkt og kommunikasjonsområde, siden Malapert er synlig fra Månen og Shackleton.

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

På grunn av prisen og avstanden ville det ikke være tilrådelig med en første menneskelig ekspedisjon. I stedet valgte vi å stole på de første trinnene til motstandsdyktige roboter som kan fjernstyres fra jorden og ville bygge den grunnleggende strukturen som senere ville ønske menneskelige ekspedisjoner velkommen. Denne strukturen ville være laget av aluminium, et lett, motstandsdyktig materiale, og dekket (om nødvendig) med 80 cm regolitt for å beskytte basen mot stråling.

I det første byggetrinnet vil det være en robot som er i stand til å grave og bygge en 3D-skriver for å skape tilstrekkelige materialer på månen, vann og mikroalger, slik at man kan begynne å gjødsle månejord og solcellepaneler. Alle byggeprosessene vil bli fjernovervåket av mennesker og utført av roboter..

Den andre fasen vil bestå av en menneskelig ekspedisjon, som også vil ha med seg materialer til bygging av drivhus (struktur, LED-lys osv.), vann, frø, gjødsel og et vannfiltreringssystem for å rense isen som er hentet fra månejorda. På slutten av denne prosessen vil basen ha blitt selvforsynt.

Den tredje fasen vil være dedikert til å ta seg av eventuelle tekniske detaljer i forhold til basens funksjonalitet og til å bygge et observatorium som vil gi astronautene vitenskapelig relevante data.

Den fjerde og siste fasen er åpningen av strukturen for verdensøkonomien, dvs. at inngrep fra private midler vil bli tillatt, noe som vil være avgjørende for utviklingen av en måneby.

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

Når vi snakker om den delen av basen som ligger i fjellets indre, er beskyttelse mot stråling og meteorittnedslag allerede garantert, i tillegg til ekstreme temperaturvariasjoner, siden de i det indre er relativt stabile (varierer mellom -50 ºC og -20 ºC). 

I tillegg, siden det er nødvendig å garantere beskyttelse mot månestøv, som er svært skadelig for menneskelig velvære, vil det være et inngangskammer der støvet vil bli skilt fra astronautdraktene ved hjelp av elektromagnetiske prosesser, samt et ventilasjonssystem langs basen som filtrerer disse partiklene fra luften.

2.4 Forklar hva måneleiren din vil gi astronautene:

Vann
Mat
Makt
Luft

Til å begynne med vil vannet måtte sendes til basen i poser, via romferger og påfyllingsfartøyer, som de som brukes av Den internasjonale romstasjonen (ISS). Siden basen i fremtiden vil ha et kommersielt formål, kan den ved behov fylles opp av besøkende skip.
I tillegg vil et vannfiltreringssystem, som ligner på det i ISS, som vil gjøre det mulig å resirkulere opptil 93% av vannet som brukes i basen, inkludert astronautens avføring, bli brukt i basen. Dette systemet består av filtre, rensere og en destillator i form av et roterende fat for å skape mer tyngdekraft, noe som gir bedre separasjon mellom vannet og restene.
Et annet alternativ er utvinning av vann (is) fra månejorda, som det er rikelig av på Sydpolen, ved hjelp av flere typer teknologier.

På samme måte som med vann, vil mat i en innledende fase hovedsakelig anskaffes gjennom påfyllingsoppdrag, som vil ta med dehydrerte måltider.
Mat vil imidlertid også gradvis oppnås hovedsakelig gjennom grønnsaker plantet i de hydroponiske drivhusene, siden månejorda er ufruktbar. I disse veksthusene vil det være forskjellige typer salat og kål, slik det er på ISS, men med tillegg av poteter, erter og til og med soya på grunn av disse grønnsakenes næringsverdier. En plantasje med vannmelon eller agurk ville også være et godt alternativ, siden de er svært rike på vann (som kan gjenbrukes) og sukker. Plantene vil bli utsatt for stråling fra LED-lys (særlig fra rødt lys).

Strømmen vil hovedsakelig komme fra solcellepaneler i nærheten av basen, siden området der den ligger er permanent eksponert for solstråling.
Det ville samtidig bli oppnådd gjennom mikroalger, som deretter ville bli brukt til å lage biodrivstoff, omdannet fra lipidene ekstrahert fra algene. Disse drivstoffene kan brukes i generatorer som er spesielt beregnet på dem.
Noe av energien som produseres av både solcellepanelene og generatorene, lagres i batterier og oppbevares som reserve i tilfelle en nødsituasjon, for eksempel en feil i solcellesystemet.
I tillegg har vannelektrolyse, som primært brukes til produksjon av oksygen, også hydrogen som biprodukt. Dette hydrogenet vil i en "omvendt" kjemisk prosedyre reagere med oksygen, siden denne reaksjonen genererer elektrisitet.

I en innledende fase, før basen var blitt helt selvforsynt, skulle oksygen komprimeres og bringes til månen fra jorden.
En av hovedprosedyrene for å skaffe oksygen vil være vannelektrolyse, som nevnt tidligere. Gjennom hele basen vil det være ventilasjons- og luftfiltreringssystemer, som vil fange opp karbondioksid og andre skadelige gasser, produsert i mindre mengder.
Plantehagen, så vel som mikroalgene, vil være en pålitelig oksygenkilde på grunn av fotosyntesen til disse organismene, som fanger karbon og frigjør den ønskede gassen.
I tillegg er månejorda rik på oksygen, siden hver kubikkmeter regolitt inneholder omtrent 630 kg av det, noe som gjør utvinning fra jorda til et mulig alternativ.
Det produserte oksygenet vil bli lagret i trykktanker, utformet på en slik måte at eventuelle gasslekkasjer minimeres og at alle trykkforskjeller overvåkes.

2.5 Forklar hva som vil være hovedformålet med din måneleir.

Hovedformålet med oppdraget er å skape en selvforsynt base som gjør det mulig å etablere menneskelig liv på Månen.

Derfor er studier og undersøkelser av Månen og dens egenskaper avgjørende for utviklingen av anlegg som er utformet for romlig beboelse. Når det gjelder vitenskapelige studier og gjennombrudd, vil basen samtidig fungere som et romobservatorium og kan i fremtiden tjene som et sted dedikert til å studere meteoritter, brakt fra sin bane til månebunnen.

I en mye senere fase av oppdraget kan basen fungere som en forsyningsstasjon ved hjelp av en orbital dokkingstasjon som åpner for utforskning av verdensrommet.

I tillegg, for å oppnå økonomisk støtte, vil det være ønskelig å utvikle romturisme og fremme privatisering og kommersialisering av visse deler av månebasen.

3.1 Beskriv en dag på månen for astronautbesetningen i måneleiren.

(Vi bestemte oss for å fokusere på kapteinens daglige rutine siden deres ville være den mest grundige).

Klokken 6.45 våkner astronautene og har 15 minutter fri til å gjøre seg klare for dagen. Deretter praktiserer de sin daglige fysiske treningsrutine på treningsstudioet frem til klokken 8, og sparer halvannen time til å ta vare på hygienen, slappe av og spise frokost. I løpet av denne perioden vil kapteinen diskutere og organisere alles oppgaver for dagen. Fra da av er alles rutine forskjellig, avhengig av hva som ble avtalt mellom besetningsmedlemmene.

Kommandanten vil imidlertid alltid reservere morgenen sin til svært spesifikke oppgaver, som vil sikre henholdsvis astronautenes og basens velvære og funksjon. Derfor vil de evaluere ytelsen til ventilasjons- og filtreringssystemene, analysere gassammensetningen i leiren og kontrollere at disse er på riktig nivå. De må også sjekke tilstanden til avlingene, organisk kompost, vanning, temperatur og fuktighet i plantehusene. Etter dette bør de inspisere systemene for behandling og resirkulering av vann.

I tiden som er igjen før lunsj, vil de overvåke andre pågående oppgaver og om nødvendig hjelpe astronautene. Klokken halv to vil teamet spise lunsj, tilberedt av personene som ble valgt ut om morgenen, og slappe av.

En time senere gjenopptas oppgavene, der kapteinen nå vil gripe direkte inn. På denne måten vil de fylle dagen med oppdrag som vitenskapelig forskning, datainnsamling og overflateutforskning.

Mellom kl. 17.30 og 18.00, etter at oppgavene er avsluttet, skal alle besetningsmedlemmene diskutere hverandres prestasjoner og eventuelle vanskeligheter og hindringer de har møtt i løpet av dagen. Sjefen vil gi korte instruksjoner for resten av ettermiddagen og neste dag.

Frem til middag vil kapteinen registrere dagens hendelser og annen mer spesifikk informasjon i forhold til basens mekanismer. De kan også rapportere disse til jorden hvis forholdene for kommunikasjon er tilstrekkelige.

Etter middagen, som vil finne sted kl. 20.00, vil alle ha tid til å slappe av, mens sjefen gjør en siste sjekk av vann-, luft- og matsystemene. Til slutt vil de også ha tid til å hvile, ta vare på sin personlige hygiene og gjøre seg klare til å legge seg kl. 21.30.

Andre prosjekter:

  vokterne av depot

 

  Zhengzhou universitet for lett industri
    Kina
  Overflyging

 

  郑州轻工业大学附属中学
    Kina
  m.t.a

 

  郑州轻工业大学附属中学
    Kina
  Terra nova

 

  Bertrand Russell College
    Nederland