moon_camp

Moon Camp Pioneers-galleri 2020-2021

I Moon Camp Pioneers ska varje lag 3D-designa ett komplett Moon Camp med hjälp av Fusion 360. De måste också förklara hur de kommer att använda lokala resurser, skydda astronauterna från farorna i rymden och beskriva bostads- och arbetsutrymmena.

Team: IESS FÖR RYMDEN

I.E.S.S. EUROPEISK GYMNASIESKOLA  Reggio Emilia (RE)    Italien 17

Extern visare för 3d-projekt

Beskrivning av projektet

Projektet *PHILOL-HOUSE* innehåller avancerad teknik som kommer att hjälpa astronauterna att skapa den bästa miljön att leva i och bedriva vetenskaplig forskning på hög nivå.
Vårt team kommer att delta i studiet av månens miljö och i en djupgående analys av jordens sammansättning och ljusinsläpp. Dessutom kommer vårt uppdrag att inriktas på forskning om vattentillgång, vattenförsörjning och miljötemperaturer. Dessutom kommer vi att studera utvecklingen av vad som kommer att bli en verklig månbosättning som är utformad för att kunna bebos på obestämd tid i framtiden.
Basen kommer att ligga nära Nordpolen i ett lavarör i Philolaus-kratern. Denna strategiska position gör det möjligt för astronauterna att dra nytta av solljuset (med hjälp av solpaneler och bränsleceller) och av rikliga vattenresurser. Eftersom basen är underjordisk kommer den också att kunna skydda våra astronauter från många risker, bland annat mot meteoriter och strålning.
Bebyggelsen kommer att bestå av fyra huvudbyggnader, var och en av dem uppdelad i två utrymmen: en övre del som motsvarar ett bostadsområde och en nedre del som används som förråd.
Projektet *PHILOL-HOUSE* har studerats för att kunna ta emot astronauter under en längre tid och skapa en självförsörjande bosättning som använder lokala resurser (t.ex. vatten, regolit och solljus) och återvinner dem för att minska det slutliga avfallet.

Var vill du bygga ditt Moon Camp?

Vi bestämde oss för att slå oss ner i en månkrater som heter Philolaus, 550 km från Nordpolen (72°13′12″N 32°52′48″W), där det finns en lavarörformation (15-30 meter).
Lavaröret kommer att skydda astronauterna från de tre största hoten i månmiljön: strålning, meteoriter och temperaturförändringar. Eftersom vi har hittat skydd under jorden kommer meteoriter och strålning att bli ett sekundärt problem. Genom att bosätta sig under jord minskar också det yttre temperaturintervallet drastiskt: inne i lavaröret är medeltemperaturen cirka -4 F (-20 C).
Philolaus-kratern är det bästa alternativet på grund av sitt läge: den ligger nära polen, vilket innebär att det finns en stor mängd vatten och en exponering för solljuset som är mycket längre här än på andra platser på planeten.

Hur planerar du att bygga ditt Moon Camp? Beskriv vilka tekniker och material du kommer att använda.

Först och främst kommer en rover och en rymdbuggy, 3D-skrivare och aluminiumdelar att skickas till månen med en raket för att påbörja byggandet av lägret och inredningen innan astronauterna anländer.
Vår bas består av fyra självuppblåsbara strukturer som anpassar sig till den underjordiska miljöns morfologi. Dessutom är varje "rum" horisontellt uppdelat av en aluminiumplatta: i den övre delen finns de beboeliga områdena, medan det i det nedre utrymmet samlas många verktyg (inklusive en rover, anordningar för återvinning av organisk mat och en vattenrenare, behållare för mat, vatten, vätgas och syre, medicinska tillbehör, bränsleceller och elektrolysanordningar för utvinning av vatten och syre ur regoliten).
En ramp används för att rovern ska kunna ta sig in i kraterns inre, medan varje bostadsutrymme har en passage för att nå den del under de beboeliga rummen där de olika verktygen finns; dessutom är varje rum kopplat till nästa genom en passage genom väggen.
I vårt månläger finns det fyra bostadsområden: det första är växthuset, där växterna kan dra nytta av ljuset från kratern för att driva de hydroponiska systemen. För det andra finns astronauternas hem som består av ett sovrum, ett badrum, ett kök och ett vardagsrum. För det tredje finns det ett laboratorium som används för vetenskaplig forskning och slutligen ett gym. Både i gymmet och i laboratoriet kommer det att finnas kommunikationscentraler med jorden.

Miljön på månen är mycket farlig för astronauterna. Förklara hur ert månläger kommer att skydda dem.

Vårt underjordiska boende kommer att göra det möjligt för astronauterna att ständigt vara skyddade mot strålning, men också mot meteoriter och värmeförändringar. Om astronauterna lämnar bostaden kommer de att skyddas av en rymddräkt som ger tillräckligt skydd under den tid de är borta från basen.
Miljön på månen kan dock också skada astronautens kropp som kommer att kunna hålla sig frisk och ständigt övervakad tack vare gymutrustningen. Om psykiska problem uppstår finns det slutligen kommunikationsmedel och psykologisk hjälp som tillhandahålls av jordsystemets kontroll.

Förklara hur ert månläger kommer att ge astronauterna:
Vatten
Livsmedel
Elektricitet
Luft

Under de första dagarna på månen kommer astronauterna att överleva tack vare vissa vattenförråd som transporteras från jorden. Därefter kommer vatten att hämtas från månens pol, där vattenreserverna är extremt rikliga. Astronauterna kommer att använda drönare som är utrustade med ljus- och avståndsmätare för att övervaka geologin på ytan och radargeoscanners för att leta efter vatten under jorden och förstå var de ska gräva. Vatten är huvudsakligen isigt, vilket är anledningen till att det är nödvändigt att använda uppvärmda verktyg för att utvinna det ur marken. När vattnet väl har utvunnits kommer det att transporteras (i form av is) till vår månbas tack vare rovern, där det kommer att renas från föroreningar med hjälp av särskilda reningsmedel.

Astronauterna kommer att äta frystorkad mat som de har tagit med sig från jorden under den första perioden. Därefter kommer de att börja odla mikrogrönsaker (som växer på bara 15 dagar), t.ex. tomater, broccoli och savoykål, som kommer att odlas i hydroponiska växthus.
Astronauterna kommer att kunna odla andra grönsaker som spenat, vattenkrasse, raket, rädisor, råg, quinoa, gräslök, ärtor och purjolök i ett odlingsmedium inomhus som består av regolit och organiskt avfall som används som gödningsmedel.
Ett viktigt komplement i kosten är spirulinaalger, hämtade från jorden, med höga näringsvärden som täcker bristen på vitamin B och C.
Vårt team kommer att odla potatis och sötpotatis för att tillgodose behovet av kolhydrater. De kommer också att äta torkad mat som skickats från jorden.
Det protein som astronauterna äter kommer att skapas av en 3D-skrivare från filament av animaliskt protein som kommer från jorden.

Energin används direkt med hjälp av fiberoptik (lämpligt filtrerad vid ingången) som leder ljusenergi i de underjordiska utrymmena och den lagras samtidigt under månens dag tack vare solpaneler som installerats vid polen nära vår bas. Under månnatten levereras energin av de bränsleceller som tidigare lagrat energin under dagen (och som är anslutna till solpanelerna). Bränsleceller är också en lösning vid månförmörkelser. Denna energi kan användas för många ändamål, till exempel för att driva LED-lampor. När det gäller drivmedel och värmesystem kommer dessutom väte och metan att vara våra energikällor: vi får väte genom elektrolys av vatten (som också producerar syre) medan vi får metan från kompostering av organiskt avfall; det oorganiska avfallet (plast och metaller) återvinns genom en 3D-skrivare.

Syre kan erhållas på två olika sätt: för det första kan den utvinnas ur regolit, men då måste den renas efter utvinningen och sedan lagras i särskilda behållare. Även om regolit innehåller stora mängder syre kan det för att tillgodose viktiga behov också erhållas genom elektrolys av vatten. Tack vare denna enkla process kan man med hjälp av vatten (som tidigare renats) producera syre och väte.
Det syre vi får från dessa processer kan användas för astronauternas överlevnad och bli andningsluft i bostadsutrymmen tack vare särskilda luftfuktare.

Förklara vad som skulle vara huvudsyftet med ert Moon Camp (t.ex. kommersiellt, vetenskapligt och/eller turistiskt syfte).

Huvudsyftet med vår utforskning är vetenskapligt: för det första anser vi att det finns ett behov av ytterligare analyser av miljöparametrar på månen (t.ex. jord-, luft-, vatten- och ljusförhållanden) och av att utveckla avancerade metoder för livsmedelsproduktion. För det andra skulle en bosättning på månen testa och förbättra människans anpassningsförmåga, vilket skulle kunna vara användbart för framtida bosättningar. Slutligen skulle en bas på månen vara mycket lämplig som ett mellansteg till ännu mer avlägsna platser, t.ex. Mars, som är det framtida målet för många rymdorganisationer.

Beskriv en dag på månen för din astronautbesättning på Moon Camp.

Astronauterna vaknar upp efter den vanliga 8-timmarssömnen. När de väl är vakna äter de frukost. Sedan spenderar de en timme i gymmet för att träna sin dagliga träning, som tidigare planerats av experter för att bevara astronauternas muskelmassa.
Efter träningen överlåts förvaltningen av växthuset till en astronaut medan resten av besättningen forskar i laboratoriet: teamet kommer att studera gravitationen och dess effekter, som t.ex. massaförlust, men också strålning, hur man hanterar den på rätt sätt och hur man eventuellt kan dra nytta av den.
Efter morgonens arbetsschema äter astronauterna lunch.
På eftermiddagen kan astronauterna lösa tekniska problem som kan uppstå eller gå ut för att göra extra basaktiviteter och utforska omgivningen i sin rymdbuggy för att samla in data: ta jordprover, registrera temperatur och ljusförhållanden, testa teknik som kan användas på Mars, analysera meteoriters sammansättning och slutligen titta på universum utan störningar eller atmosfär. Om astronauterna bestämmer sig för att resa längre sträckor kan de använda rovern som tidigare utrustats med laboratorieverktyg eller ett stort teleskop.
I slutet av dagen lagrar besättningen de insamlade uppgifterna och upprättar sedan en sändning med jorden för att rapportera och förklara dagens nya upptäckter till huvudkontoret. Det kan vara ett tillfälle att prata med släktingar.
Efter ytterligare ett träningspass äter astronauterna middag och går till sängs.



← Alla projekt