moon_camp

Moon Camp Pioneers Galleri 2019-2020

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: Lucine

Liceo Scientifico G. Stampacchia  Tricase    Italia 15 til 16 år gammel

Ekstern visning for 3d-prosjekt

Prosjektbeskrivelse

[42]

Beskriv Moon Camp-prosjektet ditt.

Fra den sentrale sylindriske strukturen med kuppel (kommando- og kommunikasjonssenter) forgrener seks radiale strukturer seg: de tre lange sekskantede gangene (10,7 m) fører til de større områdene, som er nyttige for
vedlikehold av astronauter, et hydroponisk drivhus (NFT-type) og oppholdsrom, og til roverhangaren.
(den virkelige inngangen til leiren, da det er et forrom med trykk) De mindre gangene (6 m) fører til
i stedet til de områdene som er nyttige for å sikre selvforsyning av basen (energilagring, produksjon av
Oksygen og vann), i samme form som kommandosentralen. Utenfor basen er det tre antenner
for kommunikasjon. Solcellepaneler strekker seg på de tre øvre sidene av alle korridorer på et område av
omtrent 264 kvadratmeter og rundt basen i 60 kvadratmeter. I tillegg er det under den sentrale strukturen en
tank for lagring av vann.

Hvor vil du bygge din måneleir?

Team Lucine ble enige om at leiren vil reise seg i det enorme Aitken-krateret, på den andre siden av månen. De
Den indre veggen i Aitken er terrassert (som bekreftet av Apollo 17), så basen vil bli bygget veldig enkelt og livet vil være
veldig behagelig. Spesielt ligger den nær månens sørpol; her, takket være den langvarige
eksponering for sollys, lå temperaturene i et smalt intervall: fra 0 °C til 60 °C. Videre var det i
kraterisavsetninger og mange underjordiske lavarør er konsentrert. Disse rørene, skapt av
primordial månevulkansk aktivitet, vil bli brukt som lagre: de kan være nyttige for astronautene som den
over jord er også i stand til å skjerme farlig stråling. Dessuten vil isvann være en grunnleggende ressurs
for å muliggjøre forskernes liv og vedlikehold av drivhuset.

Hvordan planlegger du å bygge måneleiren din? Beskriv teknikkene og materialene du vil bruke.

Det viktigste byggematerialet vil være regolitten, som kjennetegnes av en variert sammensetning og er spesielt utbredt på månens overflate. Det vil særlig bli brukt jern-aluminium-legeringer som oppstår ved smelting av regolitten (ved en temperatur på 950 °C): dette vil være mulig ved bruk av tredimensjonale industrielle skrivere. Strukturene vil ha deler i forsterket glass (nyttig for eksempel i drivhuset for å slippe inn lys for å forbedre veksten av avlinger): for å lage det kan det brukes silisium (som utgjør omtrent 20% av satellitten). Kommandosenteret og de tre mindre strukturene vil bli utstyrt med doble skallkupler (steinbrudd, som skal brukes som lagerhus) for å sikre større beskyttelse og lette reparasjonen av dem i passende tilfeller. Gangene vil være regelmessig ispedd dører (som seksjoner) for å unngå problemer (for eksempel trykkavlastning) ved å isolere de aktuelle rommene.

Vann
Mat
Elektrisitet
Luft

Vann er uunnværlig både for bosetternes liv og avlingene i drivhuset. Hovedkilden vil være resirkulering: urin vil bli gjort drikkbar gjennom en behandling i Water Recovery System og i Urine Processing Assembly, og flere tørkesystemer vil bli brukt til å skaffe vann fra resirkulering av fuktig luft. Likevel kom teamet med andre løsninger: Kolonien vil faktisk ligge i nærheten av Sydpolen. Når isen er utvunnet, kan den behandles slik at vannet kan brukes på de nevnte måtene.

En viktig matkilde kommer til å være mat hentet fra jorden (hermetikk og dehydrert mat). I drivhusmodulen skal det produseres grønnsaker som tomater og poteter, og det skal også plantes frukttrær. Spirulina vil vokse i en spesifikk tank: en næringsrik encellet alge, full av proteiner, aminosyrer og lipider. Tilstedeværelsen av Omega-3 og det store tilbudet gjør det mulig å få bedre kolesterol- og triglyseridnivå i blodet, normalisere blodtrykket, øke produksjonen av myelinskjeder og forbedre immunsystemets funksjonalitet.

Den viktigste energikilden vil være sollys, som vil bli fanget opp og omdannet av et solcelleanlegg (en stor del av dette vil bli bevart i en spesifikk struktur). Disse panelene, som i gjennomsnitt produserer 275 kWh per kvadratmeter, vil bli montert på overflaten av gangene og rundt basen for å spare plass og materialer. Ved måneformørkelser kan den lagrede energien også brukes. Til slutt, i nødstilfeller, vil astronautene kunne bruke litium-svovelbatterier. Til tross for deres reduserte livssyklus tilbyr de en spesifikk energi på ca. 500 W⋅h/kg.

Oksygen vil åpenbart være en uunnværlig ressurs for å garantere astronautenes overlevelse. Det vil bli produsert fra plantene som dyrkes i det hydroponiske drivhuset. Generelt vil pustbar luft spres takket være et Dual Flow Ventilation System, som vil tillate resirkulering av ren luft og en passende distribusjon i alle miljøer. Videre vil det i en av de små strukturene bli satt opp en fotobioreaktor (som bruker en lyskilde til å dyrke fototrofe mikroorganismer) for dyrking av spirulina, som produserer store mengder oksygen (som lett kan lagres).

Hvordan planlegger du å bygge din måneleir? Hvilke materialer vil du bruke?

[54]

Miljøet på månen er svært farlig for astronautene. Forklar hvordan din måneleir vil beskytte dem.

Før de bor på månen, vil astronautene møte følgende problemer: mikrometeoritter, solstråling, temperaturendringer mellom dag og natt og atmosfærisk trykk. På grunn av forekomsten av sollys (leiren vil ligge i nærheten av Aitken-krateret, på Sydpolen) og den lave hastigheten på varmeutbredelsen på Månen, vil temperaturene være utholdelige, og i modulen vil det være et ventilasjonssystem og oppvarming. Strukturene vil være i jern-aluminiumslegeringer med 20-30 cm tykke vegger for å motstå støt og isolere varmen på innsiden, samt skjerme for stråling. Basen vil bli permanent bebodd først når konstruksjonen er langt fremme, så oksygenet som produseres i mellomtiden vil bli brukt i modulen for å stabilisere trykket. I tillegg er det lavatunneler i nærheten av krateret som kan brukes som lager eller tilfluktsrom før astronautene bosetter seg i strukturen.

Beskriv en dag på månen for astronautbesetningen i Moon Camp.

Siden det er en måne koloni, i det store og hele, forskning og innsamling av prøver og data vil sikkert gjort.
Team Lucine trodde at det ideelle mannskapet vil bestå av 6 forskere: alle astronautene vil ta vare på
alt, men det vil være behov for spesialister innen områder som botanikk, medisin, kommunikasjon og
vedlikehold av moduler. Kolonien vil kunne kommunisere med jorden ved hjelp av en geostasjonær satellitt som repeater. I den første delen av dagen (i forhold til den jordbaserte 24-timersdagen) vil hvert besetningsmedlem
vil vie seg til aktivitetene i sin kompetanse (der det er hensiktsmessig) for å enkelt administrere produksjonen
og basens fasiliteter, og foreta de nødvendige kontrollene. Når oppgavene er utført, skal
astronauter kan møtes i spisesalen for å spise sammen: det må være samarbeid og vennskap
mellom medlemmene i virksomheten, og derfor vil det å spise sammen stimulere til samtale,
favorisere mannskapets omgjengelighet og kompakthet. Åpenbart vil de forbruke et tilstrekkelig antall
av måltider i løpet av dagen for å tilfredsstille de riktige kaloribehovene, men i tilfelle mangel, kan sykestuen
inkludert i boligkomplekset vil være tilgjengelig, med nødvendige førstehjelpsverktøy og medisiner. De andre
forskning vil bli utført eksternt, direkte på månejorda, med passende rover: som varebiler, vil de
inkludere et minilaboratorium som er egnet for umiddelbar analyse av prøver osv. Deretter, med henvisning til NASA-studier
og prosjekter, for å fange opp bilder og data som skal sendes til jorden, vil de kunne bruke en av de nærliggende
kratere som et infrarødt teleskop (ved å plassere en mottaker i en forhøyet posisjon), uten forstyrrelsene som skyldes
til nærheten til jordens magnetfelt og annen bakgrunnsstøy. Resten av tiden er
astronauter vil være i stand til å skape et rom dedikert til rekreasjon og fysisk aktivitet: det er ikke en
tilfeldighet at huset er ganske romslig og også tilbyr et treningsstudio med et "omkledningsrom" utstyrt med
forstøvende dusjer (som reduserer vannforbruket med 70%, siden det er et "dampbad"). På slutten
av dagen, når de siste kontrollene for å sikre at modulen er fullt funksjonell, er utført, vil
astronauter kan møtes til middag og til slutt gå til sovesalene.



← Alle prosjekter