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: KS Im Lee

Kantonsschule Im Lee Winterthur  Winterthur    Sveits 17 til 18 år

Ekstern visning for 3d-prosjekt

Prosjektbeskrivelse

[42]

Beskriv Moon Camp-prosjektet ditt.

Vår måneleir består av en stasjon og utstyret som trengs for å gi stasjonen et levedyktig klima for mannskapet som bor der. Stasjonen er designet for å være konstant bemannet, for å samle inn data fra månens overflate, for å kunne inneholde flere vitenskapelige eksperimenter og for å fungere som et knutepunkt for oppdrag som starter fra månen for å gå dypere inn i rommet. Stasjonen består av flere oppblåsbare smultringlignende elementer som er forbundet med luftsluser. Disse elementene er lette og derfor billige å sende til månen og enkle å blåse opp og koble sammen, noe som minimerer byggetiden for stasjonen før oppdraget. Disse rommene er spesialisert på forskjellige oppgaver som vitenskapslaboratorier, maskinrom, drivhus og soverom. Et radioteleskop utgjør infrastrukturen for videre vitenskapelige eksperimenter.

Hvor vil du bygge din måneleir?

Stasjonen skal bygges under overflaten i et lite krater i et av månens polområder. På grunn av plasseringen ved polen er det lettere å samle inn is for videre bruk, kommunikasjonen til jorden blir enklere og solen skinner i en lengre periode slik at batteriets vekt kan reduseres. Krateret bidrar til å dekke stasjonen med et jordlag for beskyttelse og reduserer jorda som må flyttes med en alvorlig mengde.

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

Stasjonen består av flere oppblåsbare elementer. Disse er konstruert på jorden ved hjelp av en slags sterk fiber. Elementets vegger vil bestå av to lag som er noen centimeter fra hverandre. Mellomrommet mellom dem er fylt med et nett laget av samme fiber, noe som gir veggene stabilitet. På månen vil det bli gravd et hull ved hjelp av spesialdesignede rovere. Elementene kobles deretter til hverandre og blåses opp i hullet. Stasjonen ville deretter bli dekket ved hjelp av jord som ble samlet inn tidligere og kraterveggene. Ståltråd og ankere skal rammes ned i steinene under stasjonen og kobles til elementene for å hindre at stasjonen flyter opp og samtidig gi den stabilitet.

Vann
Mat
Elektrisitet
Luft

En tilstrekkelig mengde vann skaffes til veie ved først å smelte vannis fra månens overflate i en spesialdesignet roer for å produsere stasjonens vannressurser før den settes i drift. Under drift vil vann bli resirkulert fra flytende og fast menneskelig avfall, luftfuktighet på stasjonen og en avfukter som er bygget for å trekke ut vann fra våte klær og håndklær. Vann som går tapt under driften, vil bli erstattet av smeltende overflateis ved hjelp av en spesialdesignet roer.

Næring til astronautene skal skaffes ved å dyrke en spesiell algeart i vannfylte poser som monteres på stasjonsveggen. Ved å omdanne dehydrert fast menneskelig avfall til gjødsel dekkes plantenes behov for næringsstoffer. Viktige næringsstoffer for algenes vekst som ikke kan resirkuleres fra menneskelig avfall, leveres av forsyningsoppdrag fra jorden. Eventuell mangel på sporstoffer og vitaminer i astronautenes mat vil bli dekket ved å tilføre tilsetningsstoffer med de samme forsyningsferdene. I tillegg finnes det to drivhus der det kan dyrkes grønnsaker og frukt for å gi astronautene et variert kosthold.

Både stasjonslys og elektrisk kraft oppnås ved å bunte sollys ved hjelp av et parabolsk speil og lede det bundne lyset inn i rør som strekker seg fra overflaten til bunnen av stasjonen. Gjennom disse rørene ledes sollyset inn i algebeholdere og treffer radiatorer i bunnen av lysforsyningsrørene. Disse radiatorene varmer opp en væske som sirkulerer gjennom radiatorer montert på stasjonens vegger. Den samme væskesyklusen er koblet til et klimaanlegg for å kjøle ned stasjonen ved behov. Det er solcellepaneler på månens overflate som gir elektrisk energi.

Luft til stasjonen utvinnes ved hjelp av elektrolysemoduler som omdanner vann som samles opp på månen, til hydrogen og oksygen. Andre atmosfæriske gasser som nitrogen vil bli levert før oppdraget og kontinuerlig resirkulert. Både hydrogen og oksygen vil også bli brukt som rakettdrivstoff for senere måneferder. CO2 som produseres av mannskapet, skal pumpes gjennom algebeholderne og dermed omdannes til oksygen som kan pustes inn, slik at strømforbruket til elektrolysen kan minimeres.

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.

Leiren er bygget under månens overflate slik at et jordlag hele tiden beskytter mannskapet mot skadelig stråling. Det samme dekket brukes for å beskytte stasjonen mot meteorittnedslag. Videre er stasjonen delt inn i flere rom som er forbundet med luftsluser som kan lukkes i tilfelle trykkavlastning i kabinen og dermed redde mannskapet. Alle disse kamrene er i stand til å opprettholde et levedyktig klima i den tiden det tar for et redningsoppdrag å ankomme, dersom en stor del av stasjonen skulle gå tapt. For å beskytte utstyr og mannskap mot månestøv skal romdraktene aldri tas med inn i selve stasjonen, men dokkes til stasjonen ved knutepunktene på overflaten. Astronautene vil da gå inn i stasjonen gjennom draktens dokkingport, slik at draktens utside aldri vil være inne i stasjonen, og dermed etterlate alt støv utenfor.

Beskriv en dag på månen for astronautbesetningen i Moon Camp.

Astronautene vekkes til samme tid hver jorddag. Takket være LED-lys kan det skapes en atmosfære av soloppgang (og solnedgang om kvelden). Dermed våkner astronautene veldig raskt og kan starte dagen med motivasjon. Først er det et felles frokostmåltid, og etterpå får alle sine respektive planer for dagen. Siden romfart aldri er rutine, vil de se forskjellige ut hver dag. Det er reparasjonsarbeid som skal gjøres på radioteleskopet eller selve stasjonen, høsting av planter i drivhuset, innsamling av steinprøver i området rundt, analyse av disse plantene og steinprøvene i laboratoriet, rengjøring av stasjonen og ventilasjonssystemene, lasting og lossing av landingsmodulene osv. På grunn av den lave tyngdekraften må astronautene også trene nok for å holde seg i form. Når det er mulig, spiser astronautene sammen, og om kveldene har de fritid etter en viss tid og kan snakke med familiene sine i telefonen eller drive med andre fritidsaktiviteter. Favorittstedet til astronautene på stasjonen er sannsynligvis kuppelen. Den tilbyr en fantastisk utsikt over kraterlandskapet på månen, jorden og stjernene. I motsetning til den nåværende situasjonen på ISS er forberedelsene til en EVA ikke lenger en stor innsats, slik at tradisjonen med romgolf kan videreføres i fritiden utenfor.



← Alle prosjekter