moon_camp

Moon Camp Explorers-galleri 2019-2020

I Moon Camp Explorers är varje lagets uppgift att 3D-designa ett komplett Moon Camp med hjälp av Tinkercad. De måste också förklara hur de kommer att använda lokala resurser, skydda astronauterna från farorna i rymden och beskriva bostads- och arbetsutrymmena.

Team: Halvmånebor

Lycée Français Charles Lepierre  Lissabon    Portugal Tredje plats - ESA:s medlemsstater och Kanada

Extern länk för 3d

Beskrivning av projektet

Vår månbas byggs av rovers under jorden innan människorna anländer för långvarig vistelse. Basen kommer inte att byggas helt och hållet på en gång, utan det kommer att ta tid, men den kan vara färdigställd under de kommande tio åren. Resursutnyttjande på plats av månens material kommer att vara avgörande för byggandet av basen och försörjningen av vår besättnings behov. Basen kommer att skyddas från yttre hot såsom mikrometeoriter, strålning eller trycklöshet med tjocka väggar av regolit och jord som förstärker de yttre och underjordiska modulerna. Hjälp från 3D-utskrifter och rovers kommer att vara viktigt eftersom de kommer att bygga basen och de verktyg som behövs. Dessutom skulle man kunna använda sig av uppblåsbara autonoma forskningsanläggningar på utsidan, t.ex. ett teleskop. En permanent bas på månen skulle kunna ge en ny start åt den mänskliga rymdforskningen, med enklare förutsättningar för att skjuta upp raketer och rikligt med bränsle från elektrolys av vatten till väte och syre.

Var vill du bygga ditt Moon Camp?

Nära månens poler

Varför valde du den här platsen?

Månens sydpol är det mest välkända området på månens yta, där varje kvadratmeter har undersökts och kartlagts noggrant. Månen har en lutning på 1,54 grader i sin axel, vilket gör att det finns permanent skuggade områden i nord- och sydpolen som innehåller stora isavlagringar, liksom områden som innehåller solljus under avsevärd tid (t.ex. nära Shackletonkratern), vilket kommer att vara ytterst användbart för basens autonomi och dessutom för temperatur- och strålningsskydd. Slutligen kommer vår bas att ligga i kratrar på månens sydpol, nära Shackletonkratern.

Vatten
Livsmedel
Elektricitet
Luft

För att få en tillförlitlig vattenkälla på månen måste vattnet först återvinnas från månbasens avfall. För det andra är lägret beläget i månens poler nära månens is som kan brytas och raffineras till vatten. Rovers kommer att lokalisera och utvinna isen med hjälp av termiska borrar och mikrovågor, varefter vattnet kan separeras genom elektrolys till syre och väte och användas för jordbruk och mänsklig konsumtion.

Vår bas kommer att förse astronauterna med mat genom förnödenheter från jorden och växter som transporteras till månen i form av frön som växer hydroponiskt inne i basen. Måltiderna från jorden kommer att vara rehydrerbara och förpackas i lätta förpackningar som är lätta och snabba att servera och som kan återanvändas med hjälp av 3d-utskrift. Alger (Chlorella Vulgaris) skulle ge nästan alla viktiga vitaminer, aminosyror och tillräckligt med lipider till besättningen, och växter, som potatis och grönsaker, som odlas i hydroponisk odling skulle få näring genom en lösning av vatten och näringsämnen utan användning av jord eller tunga organiska gödselmedel, vilket skulle ge kolhydrater till astronauternas kost.

Den första huvudsakliga kraftkällan för vår månbas kommer att vara kärnklyvningsreaktorer som kallas Kilopower. Projektet och utvecklingen av Kilopower leds av NASA och ger 1 till 10 kilowatt energi kontinuerligt i 12-50 år. Dessutom är reaktorerna lätta och fyra av dem skulle lätt kunna driva basen med en besättning på fyra personer. I slutskedet av basen och för att stödja en större besättning skulle bränsleceller kunna användas med hjälp av syre och vätgas från elektrolys av vatten för att skapa energi. Några solpaneler kommer dock att användas för att stödja rovers.

För att ge våra astronauter luft att andas skulle huvudkällan vara elektrolys av vatten till väte och syre:
2 H2O → 2 H2 + O2 (observera att processen frigör dubbelt så många vätemolekyler och att väte dessutom är mycket lättantändligt och explosivt, vilket innebär att det krävs mer noggranna åtgärder och utrymme för att lagra det). Dessutom kan alger (Chlorella Vulgaris) och växter hjälpa till genom att förbruka koldioxid, frigöra syre och naturligt avlägsna flyktiga och flytande organiska föroreningar som ammoniak eller bensen som bildas till följd av människans och maskinernas närvaro i systemet.

Hur planerar du att bygga ditt Moon Camp? Vilka material skulle du använda?

Basen skulle byggas på månens södra polkratrar med hjälp av rovers. En cirkelformad, utplacerbar modul skulle placeras i en krater och täckas med måndamm, sedan skulle två andra moduler fästas och täckas igen, den sista kupolmodulen skulle placeras, men denna gång skyddad av en 3d-utskriven vägg av en pasta gjord av regolit som är ansluten till luftslussarna som leder ut. Samma sak skulle byggas i en annan närliggande krater som skulle vara förbunden med en uppblåsbar rörmodul. En hiss möjliggör passage mellan våningarna. Huvudmaterialet är en aluminiumlegering som tillsammans med regolit håller det inre trycket uppe.

Månens miljö är mycket farlig för astronauterna. Förklara hur ert månläger kommer att skydda dem.

I den underjordiska månbasen kommer astronauterna att skyddas från yttre hot som mikrometeoriter, skräp, extrema temperaturer och strålning. Lägret säkrar andningsbar luft, tillgodoser besättningens alla behov och skyddar dem från månstoft som skulle förstöra lungor och hjärnceller efter långvarig exponering. För att förhindra detta problem utför astronauterna rutinmässig övervakning och rymddräkterna rengörs automatiskt innan de lämnar luftslussarna.

Beskriv en dag på månen för en av era Moon Camp-astronautar.

En typisk dag för våra fyra astronauter innebär att de vaknar tidigt och har en timme på sig för att äta, tvätta sig, borsta tänderna och göra sig redo för morgonen. Efter att ha fått sitt schema från kontrollcentralen under natten kommer varje astronaut att sätta sig in i sina tilldelade uppgifter, antingen genom att utföra experiment, kontrollera utrustning, samla in grödor och alger, styra de yttre roversen för olika uppdrag, leda astronomisk forskning och så vidare. Omkring kl. 13-1400 äter astronauterna lunch tillsammans eller för sig själva innan de fortsätter sina uppdrag. På eftermiddagen måste besättningen utföra underhåll av basen, maskinerna och systemen för att se till att allt fungerar och rengöras eftersom även måndamm kan infiltrera basen genom EVA-dräkterna och bli ett allvarligt hälsoproblem. Månens gravitation är 1/3 av den som råder på jorden, så astronauterna måste träna för att bibehålla sin muskel- och benmassa, och därför ägnar teamet minst en timme åt träning. 

Vid ca 2000-tiden kan teamet äta middag innan de får lite fritid för att kontakta sina nära och kära och slappna av innan de äntligen går till sängs. 

Besättningen måste varje vecka rapportera till kontrollcentralen och kan ibland ha särskilda uppgifter som en EVA eller händelser, till exempel en ceremoni för övergång av befälet eller en sändning från månen till jorden som är planerad i förväg. Utanför den dagliga rutinen är hälsokontroller obligatoriska och de kan delta i gemensamma aktiviteter (se på film, ...).


← Alla projekt