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: S.P.I.D.E.R.

Tudor Vianu National High School of Computer Science (engelsk)  Bucuresti    Romania 16, 17   2 / 0


Ekstern visning for 3d-prosjekt

Prosjektbeskrivelse

Vår måneleir, S.P.I.D.E.R., har som hovedformål å drive romforskning, men også å simulere kolonisering av andre planeter. Det vil gi astronauter og forskere en bredere forståelse av universet vårt og hva det vil si å leve utenfor jorden. Vi vil bruke alt vi har til rådighet: vann hentet fra isen i Shackleton-krateret, kontinuerlig sollys på Sydpolen og månens regolitt til forskning og til og med plantedyrking. Vi vil ha en rover som våre astronauter kan bruke til å reise til andre deler av Månen, og Shackleton- og Shoemaker-kratrene i nærheten, som også er av vitenskapelig interesse. Leiren vil stå på måneoverflaten, forankret med små edderkopplignende ben laget av sterkt stål. Måneleiren skal huse et lite team på to astronauter som skal utføre vitenskapelige eksperimenter og lære mer om månen og verdensrommet generelt. De vil også gjøre seg kjent med hva det vil si å bo på en annen planet (selv om det er en satellitt). De vil deretter ta med seg funnene og erfaringene sine tilbake til jorden og forhåpentligvis oppmuntre andre mennesker til å utvide horisonten sin. Vi ønsket å bygge en best mulig leir for astronautene våre, for å gi dem et optimalt miljø for å praktisere vitenskap og nyte livet i verdensrommet.

2.1 Hvor vil du bygge din måneleir?

Måneleiren vår skal ligge på Sydpolen, i nærheten av Shackleton-krateret. Dermed vil vi ha kontinuerlig sollys som vil drive leiren vår gjennom solcellepanelene, og vi vil lagre noe av denne energien i brenselceller for måneformørkelsene. De store mengdene hydrogen som er målt inne i krateret, kan også tyde på at det finnes vannis, noe som er en avgjørende fordel for astronautene våre. Fordi vi kan støte på meteorregn, vil vi innkapsle leiren vår i Kevlar, som er veldig lett og slitesterkt. I tilfelle vitenskapelig forskning krever det, vil astronautene bruke roveren til å dra dit de trenger. Vi planlegger også å ha fjernstyrte Kevlar-beskyttede rovere, i tilfelle langdistansereiser, som også vil være soldrevne, ha en brenselcelle og, i nødstilfeller, en RTG, som også kan gjøre det mulig for oss å besøke til og med baksiden av månen.

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

Vi tenkte på dette designet slik at hver og en av astronautene skulle ha et personlig rom, men også dele et felles rom der de kan jobbe og slappe av sammen. Vi ville at de skulle føle seg hjemme, og derfor sørget vi for at måneleiren vår har alle elementene til en. Fordi alle materialene vi bruker er lette, vil det ikke være noe problem å frakte dem med romskipet. Vi likte også at måneleiren vår skulle være modulbasert, slik at den var lettere å bygge på månens overflate og lett å reparere i tilfelle noe skulle skje. For det første må vi installere støttene til leiren vår, som er edderkoppbeina. Tykke plater av aluminiumslegering vil danne basen vår. Alle lagene vil bli låst lufttett til hverandre. Tunnelene vil være laget av 3 slike sett med lag, i en trekantform. Forskningssfæren vil bestå av trekantformede vinduer laget av termisk glass. Roverne vil bli satt sammen utenfor basen og vil også være modulære. De siste elementene i månebasen vår er solcellepanelene, som kommer ferdig bygget og klare til å festes på plass. Vi valgte en edderkoppform fordi denne skapningen i mytologien assosieres med skapelsen, og er i stand til å veve sine egne verdener. Vi vil forklare materialvalget i neste avsnitt, siden det er sterkt knyttet til astronautenes sikkerhet.

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

Astronautenes helse og sikkerhet er vår hovedprioritet, foran alt annet. Derfor har vi undersøkt de beste materialene for å sikre deres velvære. Derfor vil vi bruke aerogel, Kevlar, en sterk aluminiumslegering og termisk glass. Aerogel nøytraliserer de tre metodene for varmeoverføring: konveksjon, ledning og stråling, og som sådan er det en utmerket termisk isolator. Kevlar har tilstrekkelig kraft til å motstå effekten av romskrot og meteorer. Dessuten veier Kevlar lite og har en høy grad av hardhet. Uten å skade strukturen eller endre form, kan den også gjennomgå ekstreme temperaturer. I støtforskning fungerer aluminiumslegering så bra at vi kan bruke dette materialet til vindusskodder for å forhindre at rusk ødelegger glasset, som vi vil bruke det termiske glasset til fordi det beskytter astronautene mot både høye og for det meste lave temperaturer rundt vinduene og påkjenningene i rommet.

2.4 Forklar hva måneleiren din vil gi astronautene:

Vann
Mat
Makt
Luft

Vannkilden til basen vår vil være isen inne i Shackleton-krateret. Overflaten er glatt nok til at roveren vår kan komme seg ned til isen, og deretter vil vi bruke et oppvarmet bor til å gå gjennom soloverflaten og smelte isen i prosessen. Denne prosessen er tids- og energikrevende, og derfor vil vi ikke gjøre det mer enn nødvendig, helst en gang i uken. Vi vil oppbevare vannet i et reservoar, og astronautene vil bruke et rensesystem før de drikker det. I tillegg til menneskelig forbruk vil vannet også bli brukt til elektrolyse og plantevekst.

Våre astronauter vil selvfølgelig få romfartsmat. Dette vil sikre dem en balansert ernæring, samtidig som det er enkelt og trygt å oppbevare, tilberede og konsumere, men dette koster 0,64 kg/individuell dag med lagringsplass, noe som ikke er optimalt for oppdraget vårt. I stedet vil deres primære matkilde være deres drivhus, der de vil dyrke poteter, selleri, tomater for vitaminer og karbohydrater, og hovedkilden til protein vil være forskjellige virvelløse vannlevende dyr, fra fylum Mollusca, for forskjellige fordeler: de tilpasser seg lett til et delvis gravitasjonsmiljø, krever ikke mye plass, og de assimilerer næringsstoffer fra strømmen av omkringliggende vann for å bygge biomasse. Det finnes allerede prosjekter som bruker måneregolitt-simulanter som substrat for å opprettholde plantevekst, og det er også dette astronautene våre kommer til å bruke.

Vår viktigste kraftkilde vil være solcellepanelene. Siden vi befinner oss på Månens sørpol, vil vi ha kontinuerlig sollys bortsett fra måneformørkelsene, som vi vil ha brenselceller som backup for. Vi vil også sende roverne våre til steder med maksimalt sollys på månen for å samle ekstra energi med solcellepanelene. I tilfelle en nødsituasjon (et solcellepanel blir skadet av en meteor eller rett og slett ikke fungerer), vil vi ha en radioisotop termoelektrisk generator (RTG), som vil bli drevet av plutonium-238, på grunn av dets lange halveringstid og gode effekt.

Astronautene trenger oksygen for å overleve, og dette kan lett skaffes fra tre kilder på månen: elektrolyse av vann, månens regolitt og, selvfølgelig, planter. Fra den første, ved hjelp av en Na+- og Cl-løsning, ville astronautene få H2 og O2. Som en bonus kan H2 rekombineres med O2 for å oppnå rent vann, og O2, etter å ha blitt utsatt for UV / X-stråling, kan omdannes til O3, som har antibakteriell virkning. For månens regolitt, selv om den er veldig rik på oksygen, trenger vi et veldig, veldig presist filter, fordi de minste kornene kan sette seg fast i astronautenes lunger og muligens forårsake langsiktige helseeffekter. Sist, men ikke minst, er plantene våre astronauter dyrker også en sterk oksygenkilde. På grunn av farene den utgjør, vil vi bare bruke måneregolitten som en siste utvei.

2.5 Forklar hva som vil være hovedformålet med din måneleir.

Vi elsker vitenskap, så dette vil være hovedformålet med måneleiren vår. Det er fortsatt uendelig mange ting som fascinerer oss ved verdensrommet, og vi er sikre på at forskerne som er til stede på leiren, vil lære mye av denne opplevelsen. Forskerne kan studere Månen, dens overflate og kratere, pluss verdensrommet, enten ved hjelp av teleskoper innebygd i Måneleiren eller den fjernstyrte roveren, som de kan bruke til å utforske vanskelig tilgjengelige områder og få stjernebilder av himmelen. Et annet mål med måneleiren er å gjøre det mulig for mennesker å bo på en annen planet. Etter å ha kommet tilbake fra måneleiren kan astronautene fortelle om sine erfaringer og inspirere andre til å drømme om å bo i verdensrommet.

3.1 Beskriv en dag på månen for astronautbesetningen i måneleiren.

Våre astronauter, la oss kalle dem Tina og Bob, våkner klokken 0600 presis (standard GMT-tid). Etter en rutinesjekk av alle systemene for å sikre at alt fra livsopprettholdelse til plantevekst fungerer som det skal, spiser de frokost. Bob spiser blåskjell og tomater (favorittretten hans på måneleiren), og Tina nøyer seg med blåskjell med poteter. De kan selvfølgelig velge hvilken kombinasjon av grønnsaker og bløtdyr de vil.

Deretter vil de utføre noen fysiske øvelser, 0700 presis. Bob vil løpe på tredemøllen mens Tina vil bruke innendørssykkelen. 0730 presis går de til de kalde dusjene (vi ønsker ikke å bruke for mye energi, men de har lov til å jukse på søndager). De vasker seg med vann fra reservoaret, som deretter renses på nytt (slik at de ikke får i seg såpe) og sendes tilbake til reservoaret. Vi har også et system for resirkulering av biologisk avfall, som vil hjelpe dem med å skaffe dyrkbar jord.

Klokken 0800 begynner den vitenskapelige dagen. Tina skal gjøre eksperimenter inne i leiren, mens Bob skal ta på seg drakten og dra til månens overflate, der han skal samle inn regolitt til både plantebruk og forskning, og gjøre noen vitenskapelige målinger av månen, solen og jorden. Senere drar han tilbake til leiren der Tina er ferdig med sine eksperimenter. Klokken 12.00 spiser de lunsj, og frem til klokken 14.00 har de fritid der de kan lese, skrive til sine kjære og slappe av. Etter det er det Bobs tur til å gjøre eksperimenter, mens Tina sjekker plantene og høster dem, sjekker vanntanken og deretter gjør vitenskap sammen med Bob, som hun har en matbit rundt 1600.

Klokken 1800 spiser de middag, bløtdyr pluss grønnsaker. Etter fritiden legger de seg klokken 2200. De sover samtidig, og for å sikre deres sikkerhet vil vi ha lag på lag med alarmer for eventuelle forstyrrelser, pluss at astronautene vil ha armbånd som måler hjerterytme og oksygenmetning, som kan vekke dem i nødstilfeller.

Andre prosjekter:

  Lunastro 11

 

  Albert-Einstein-Gymnasium
    Tyskland
  DMH

 

  Matematisk videregående skole Dr. Petar Beron
    Bulgaria
  Lysjeger

 

  郑州 ཻ工业大学
    Kina
  Posthumanist

 

  Sachkhere offentlige skole #2
    Georgia