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: Prosjekt Sequana

Cowes Enterprise College  Cowes    Storbritannia 15 til 16 år gammel Førsteplass - ESAs medlemsstater og Canada

Ekstern visning for 3d-prosjekt

Prosjektbeskrivelse

[42]

Beskriv Moon Camp-prosjektet ditt.

Vår måneleir er utformet for å være en første utpost på månen for utforskning og vitenskapelig og infrastrukturell utvikling, og er konstruert for å være beboelig gjennom hele månesyklusen. Ved hjelp av et lavarør som beskyttelse vil oppsettet ikke kreve store mengder utgraving eller kraftig strålingsskjerming fra jorden. Basen er delt inn i forskjellige seksjoner med hvert sitt formål og utstyr, for eksempel medisinsk eller hydroponisk behandling, der sistnevnte vil tilsette næringsstoffer i vannet som går til de hydroponiske bassengene, og også bruke et eksperimentelt akvaponisk system for å se hvordan fisk utvikler seg på månen som en potensiell matkilde. Basen er utformet for å få tilgang til lokale ressurser som is fra kratere og metaller og andre ressurser på overflaten. Prosjektet er utformet for å fungere som en mellomstasjon for videre utvidelse av basen, slik at det blir plass til et større mannskap og flere ressurser.

Hvor vil du bygge din måneleir?

Månebasen vil ligge nær nordpolen. Vi har bestemt at dette er den beste plasseringen fordi det er kratere i nærheten av månens nordpol, og i bunnen av dem er det vannis. Isen kan utvinnes fra kratrene og bringes tilbake til basen. Nærheten til nordpolen betyr at ethvert kjøretøy som reiser til kratrene, ikke trenger å reise langt. Det vil utvinne isen før det returnerer til basen.
Basen vår vil sannsynligvis være i Philolaus-krateret, ettersom det er mistanke om at det finnes lavarør der. Nærmere polene er solen nesten alltid på himmelen, slik at solenergi kan brukes hele tiden. Vi ønsker å lage basen vår i et lavarør fordi det vil beskytte basen mot stråling og mikrometeoritter. Hvis det oppdages lavarør lenger nord, vil vi bruke dem i stedet.

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

For å konstruere basen ville vi sende modulære deler via nyttelastraketter. Delene vil deretter bli brukt til å konstruere forskjellige strukturer og kjøretøy. Basegulvet vil bli konstruert av trekantede paneler laget av aluminium, med en sekskantet kjerne for å opprettholde styrken, men redusere vekten, for å senke kostnadene. Veggene vil bli laget av aluminiumsstenger, formet til en kuppel, og trelags plastduk, slik at eventuelle lekkasjer kan oppdages med sensorer og identifisere hvilket eller hvilke lag som har punktert. Kjøretøyene vil bli sendt opp i deler som er enkle å montere, delene må være robuste nok til fortsatt bruk uten reparasjon, men reparasjoner av kjøretøyene vil bli oppbevart i skuret på overflaten, som vil bli laget med metallpaneler sendt fra jorden. Tankene og annet eksternt utstyr vil bli sendt opp i deler og satt sammen på månen.

Vann
Mat
Elektrisitet
Luft

Etter at basen er satt opp, vil en trakterrakett fly på en suborbital bane til kratere som er identifisert med is i bunnen, og lande i krateret. Isen vil bli utvunnet og lagret i radiale avtakbare tanker. Vel tilbake på basen vil isen lastes over i en stor metalltank. I løpet av månedagen vil tanken varmes opp på grunn av solens varmeenergi. Etter hvert som isen smelter, vil vannet synke til bunnen av tanken. Vannet vil strømme ned i nedgravde rør, inn i en pumpestasjon for å gjøre vannet brukbart i basen.

Maten vil bli dyrket i hydroponiske bukter av botanikere. Hydroponics vil være rader av rør som vil ha hull i dem hver 457,2 mm. Rørene vil være på skinner slik at de kan flyttes for å få tilgang til andre rader. Vi vil dyrke soyabønner for protein, kalsium og fett; søtpoteter for karbohydrater og vitamin A; ender / andeegg for protein, vitamin B og D; paprika for vitamin C og E, og rosenkål for vitamin K. Endene må ha genetisk mangfold, så ubefruktede eggceller vil bli tatt. Det vil være et kjøkken for å tilberede maten.

Solenergi vil bli brukt på dagtid. Paneler er nødvendig for å drive hele basen og også lade opp batteriene for natten. For at basen skal ha nok strøm om natten, må det brukes en blanding av strømkilder. En løsning er å bruke hydrogenbrenselceller som elektrolyserer vannet om dagen for å gjøre det om til H2 og O2, som kan forbrennes for å frigjøre energi. En annen løsning er en RTG (Radioisotope-Thermal-Generation), men på grunn av strålingen den produserer, er dette ikke den beste. Menneskelig avføring kan fordøyes til metan og brennes for å produsere energi.

Den opprinnelige kilden til oksygen vil bli importert fra jorden. Vi vil elektrolyse vannet for å oppnå oksygen. Denne prosessen vil også danne hydrogengass som deretter kan gjenbrukes i den samme prosessen. Vi vil elektrolyse vannet ved å smelte måneisen. En del av oksygenet vil bli avledet fra forbindelser som finnes i månens malmer, disse forbindelsene inkluderer aluminiumoksid, jern(||)oksid, titandioksid, natriumoksid osv. Nitrogen må sannsynligvis importeres 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.

Måneleiren skal gi beskyttelse mot farene i verdensrommet ved å bygges inne i et lavarør. Dette vil gi beskyttelse mot mikrometeoritter, ekstreme temperaturer og ioniserende stråling fra solen og verdensrommet. Det vil være en kunstig dag- og nattsyklus som sørger for at plantene/dyrene oppfører seg normalt og at mannskapet ikke får forstyrret søvnen. Veggene vil inneholde stabile nivåer av oksygen og fuktighet slik at alle organismer har et habitat å overleve i. For å sikre at besetningens mentale helse ikke forringes, vil kontakten mellom venner og familie opprettholdes, og hver person vil få ta med seg ett kilo personlige eiendeler. Treningsmaskiner vil sørge for at mannskapets muskler og beinstrukturer ikke brytes ned på grunn av manglende tyngdekraft. For å sikre at statisk elektrisitet generert av ladde partikler ikke skader elektrisk utstyr, vil basen være jordet på månens overflate.

Beskriv en dag på månen for astronautbesetningen i Moon Camp.

Besetningen har roterende søvnmønstre slik at minst to medlemmer av besetningen er våkne hvis det oppstår en nødsituasjon. Når de våkner, vil hvert medlem vaske seg og spise frokost, og deretter begynne å jobbe med oppgavene sine - hvert besetningsmedlem vil ha flere roller å fylle, og det vil være to eksperter på en jobb på oppdraget som vil være våkne mens den andre sover. Besetningen vil overvåke systemene gjennom basen for å sikre at ingen kritiske systemer går i stykker. Hvis en komponent eller et system går i stykker, vil ingeniørene ta systemet eller maskinen til teknisk avdeling, hvis det er innenfor basen, eller til skuret der utstyret vil bli lagret for å kreve feilene og la skadeobjektene fortsette å tjene oppdraget, hvis gjenstander er skadet utover reparasjon, vil erstatninger bli sendt. Mannskapet vil også frakte materialer høstet av høstingsmaskinene ned til smelteverket der mannskapets metallurg, som det vil være en av, vil behandle materialene og raffinere dem til nyttige ressurser og oksygen, ettersom de fleste malmer er i metalloksidform på månen. Botanikerne vil drive de hydroponiske og akvaponiske systemene for å sikre at basen har nok mat, men maten som produseres vil sannsynligvis ikke være nok til å være helt selvforsynt og vil derfor kreve matforsyninger fra jorden, men på grunn av maten som dyrkes vil dette øke tiden mellom forsyningsskipene. Mannskapet vil utføre vitenskapelige eksperimenter på sitt felt for å øke forståelsen av månen, for eksempel dens geologiske struktur eller effekten av lav gravitasjon på levende organismer. Denne forskningen vil bidra til å øke vår forståelse av hvordan man kan opprette en bærekraftig base på månen og hvordan lokale ressurser kan brukes til å utvide basen og øke befolkningen. Mannskapet kan også forske på fordeler og ulemper ved industri og ressursutvinning på månen for fremtidig referanse ved bygging av en stor månebase eller bosetning. Senere i prosjektet kan mannskapet også konstruere nye anlegg sendt fra jorden eller bygget av ressurser og utstyr på månen. Før månenatten vil mannskapet vurdere ressursene og energien som er lagret i basen. I løpet av natten vil de overvåke nivåene av hydrogen og om nødvendig slå av noen systemer for å sikre at basen har strøm til kritiske systemer som livsopprettholdelse.



← Alle prosjekter