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: CoderDojo Oradea romrobotikk

CoderDojo Oradea  Oradea    Romania 17 til 18 år

Ekstern visning for 3d-prosjekt

Prosjektbeskrivelse

[42]

Beskriv Moon Camp-prosjektet ditt.

Vårt måneprosjekt tar sikte på å åpne nye horisonter for bedre kunnskap om månen og verdensrommet. Å skape en funksjonell kuppel på månen vil være et stort skritt for vitenskapen og menneskeheten. Prosjektet vårt kombinerer komfort med vitenskapens behov, og skaper et perfekt rom for forskere som kan hjelpe menneskeheten.

I den første fasen av prosjektet vil en rakett med roboter og teknologi som hjelper robotene med å bygge basen, bli skutt opp på månens overflate. I den andre fasen vil forskere fra alle vitenskapsgrener oppholde seg på månebasen. Kuppelen vil være perfekt for utforskningen deres, slik at de kan utføre oppdraget sitt på månen. Oppdraget er ment å bidra til utvikling av vitenskap og teknologi innen romforskning.

Hvor vil du bygge din måneleir?

Vi valgte plasseringen av måneleiren vår i sørpolområdet på Månen, siden det er mer enn egnet for forskningsoppdrag. Regionen berøres permanent av sollys, noe som gjør den ideell for energihøsting. Det indre av kratrene er skyggelagt, noe som favoriserer eksistensen av frosne avleiringer, som kan inneholde fossiler fra Månens dannelsesperiode. Sydpolen inneholder også store forekomster av oksygen, jern, silika, hydrogen, magnesium, kalsium, aluminium, titan og mangan, hvorav de tre første er rikelig forekommende. Månens nordpolområde har en mye lavere mengde tilsvarende beskyttede kratere.

Den nøyaktige plasseringen av måneleiren vår ligger mellom Cabeus B-krateret og Amundsen-krateret; etter LCROSS-oppdraget ble det bekreftet at det finnes store mengder vann i Cabeus-krateret. Vi valgte å plassere basen vår på utsiden av krateret, siden innsiden er for kald og mørk.

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

Vi vil bygge måneleiren under det første oppdraget. De nødvendige materialene vil bli landet separat: 20 solcellepaneler (2,3 x 0,86 meter), 2 Kilopower-generatorer, 3 typer roboter og 7 oppblåsbare kupler bør være tilstrekkelig. Robotene vil gjøre alt byggearbeidet: en robot designet for å samle regolitt, bygget som et vakuum som absorberer regolitten. Den andre vil ta regolitten fra den første og tørrpresse murstein i størrelsen 30 x 15 x 15 cm. Den tredje roboten vil ta mursteinene med en uttrekkbar arm som kan nå opp til 7 meter høy. Dette hjelper den med å plassere murstein rundt den oppblåsbare kuppelen.

Robotene vil være autonome; de fungerer i henhold til en algoritme, men av redundanshensyn vil alle robotene ha kameraer om bord, og hvis noe går galt, kan de fjernstyres fra jorden. De vil også ha navigasjonssensorer som hjelper dem å orientere seg i felten.

Vann
Mat
Elektrisitet
Luft

Plasseringen av måneleiren vår skal være i nærheten av Cabeus-krateret, der vann ble bekreftet i tilstrekkelige mengder, og isforekomster blir utforsket med en spesiell gruverobot, den samme roboten som regolitten absorberer. Roboten vil samtidig varme opp og sette isen under trykk for å forhindre sublimering; vannet som oppnås vil bli destillert for å kvitte seg med eventuelle rester. Avløpsvannet fra dusjer og urin vil også bli resirkulert ved å gå gjennom en spesiell filtreringsprosess. Vi vil senere bruke destillert og resirkulert vann som drikkevann og dusjvann.

I løpet av de to oppdragene vil vi sende astronauter med all maten de trenger for hele oppdraget, fordi planter trenger lengre tid på å vokse. Vi brukte et aeroponisk dyrkingssystem fordi det er veldig effektivt og trenger få forsyninger. De første plantene som vil vokse i drivhuset vil være spinat, reddiker og salat, ettersom de vokser raskere. Etter at vi har etablert en jevn matforsyning, kan vi begynne å dyrke andre planter. Astronautene kan senere ta med seg noe annet enn planter, for eksempel kjøtt. De må ha et variert kosthold.

Hovedstrømforsyningen vil være et solcellepanelfelt som ligger nær månebasen. Robotene vil også ha solcellepaneler på seg, noe som gir dem uavhengig energi. De vil ha batterier for å lagre energien for nattbruk når panelene ikke kan produsere energi, og etter at batteriene er utladet, vil robotene bruke en MMRT-generator for å fortsette å arbeide. Energien fra panelene brukes i sin helhet av basen. Når det ikke er sol, slår reservesystemet, som består av to kilowattreaktorer basert på anriket uran, inn for å produsere energi.

Oksygenet skal utvinnes fra regolitten, siden den inneholder rundt 45% oksygen. Prosessen som brukes kalles METALYSIS FCC, en elektrolyse for metaller som vi vil bruke til oksygen i stedet. Denne prosessen trenger omtrent 15 kg regolitt per dag for å gi oksygen til et mannskap på seks personer. Regolitten vil bli levert av en robot. Den må skiftes ut manuelt hver 8. time, og restene vil bli brukt som konstruksjonsmateriale. Oksygenet som oppnås, fortynnes med nitrogen. Siden det ikke finnes nitrogen på månen, vil det bli transportert fra Jorden.

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.

Miljøet på månen er svært farlig, og derfor har vi truffet noen beskyttelsestiltak for å sikre at astronautene er trygge.

Det første som beskytter dem, er basens beliggenhet på Månens sørpol: den årlige gjennomsnittstemperaturen er -13 °C, som er en behagelig temperatur for mennesker. Inne i kuppelen vil vi heve temperaturen bare noen få grader.

Den andre tingen som vil beskytte astronautene vil være materialet som kuppelen er laget av: regolitt. Ettersom solstrålingen er svært kraftig, fungerer regolitten som et skjold.

Et annet sikkerhetstiltak er en tunnel som vil forbinde det ytre med det indre av kuplene. Inne i tunnelene vil astronautenes drakter bli desinfisert. Paradoksalt nok beskytter regolitten dem mot stråling, men ved innånding kan den være dødelig.

Dessuten vil astronautene gjøre utstrakt bruk av godt beskyttede rovere for å utforske omgivelsene.

Beskriv en dag på månen for astronautbesetningen i Moon Camp.

Vi bestemte at en dag på månebasen vil ha totalt 24 timer, ettersom det ville være veldig vanskelig for folk å tilpasse seg en annen tidsplan enn den de har blitt vant til hele livet.

Søvnperioden vil være 8 timer lang, for at mannskapet skal få nok søvn og kunne slappe av, ettersom livet på månen kan bli veldig stressende. Etter 8 timers god søvn vekkes astronautene av en alarm. Mellom alarmen og begynnelsen av arbeidsdagen har de en times "post-sleep"-periode. I løpet av denne perioden spiser mannskapet frokost, kan lese aviser, slappe av og samhandle med hverandre; dessuten må et av besetningsmedlemmene også skifte regolitten fra METALYSIS FCC-maskinen, da den må skiftes manuelt hver 8. time. Når "post-søvn" -perioden er over, holder mannskapet et kort møte der de snakker om oppgavene for dagen. I løpet av dette møtet kommuniserer de også med mannskapet på jorden.  

Ettersom hver av dem kjenner oppgaven de er tildelt, får de jobbe i ca. 3 timer. Deretter tar de en pause fra arbeidet, ettersom det er lunsjtid. Denne pausen varer i omtrent en time. Etter lunsjpausen fortsetter de arbeidet i 3,5 timer. Dette gir dem totalt 6,5 arbeidstimer om dagen.

Etter at de er ferdige på jobb, må de trene i 2,5 timer for å holde seg friske. Treningsstudioet vil være utstyrt med et sykkelergometer og en tredemølle for kardiovaskulær trening - som belaster skjelettsystemet og opprettholder de nevromuskulære mønstrene for bevegelse, og et motstandstreningsapparat for å vedlikeholde muskler og bein. Siden det ikke er nok treningsapparater til at hele mannskapet kan trene samtidig, mens noen teammedlemmer trener, har de andre ledig tid der de kan slappe av, dusje, jobbe med andre prosjekter eller sosialisere seg.

Før middagen har de ett møte til der de diskuterer dagens prestasjoner og snakker for siste gang med Jorden. Etter dette møtet opphører all kommunikasjon med Jorden, slik at mannskapet kan slappe av og spise middag sammen. Etter middagen er det sengetid, for de må gjøre seg klare til nok en hel dag på månen.



← Alle prosjekter