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: Orpheus-programmet

II Liceum Ogólnokształcące im. księżnej Anny z Sapiehów Jabłonowskiej w Białymstoku  Białystok    Polen 16, 15

Extern visare för 3d-projekt

Beskrivning av projektet

Base Orpheus är uppkallad efter Apollos son och är utformad som nästa milstolpe i människans utforskning av rymden. Att etablera en permanent utpost på månen skulle inte bara vara en anmärkningsvärd bedrift, utan också en möjlighet till framtida expansion. Basen är särskilt utformad för att kunna samexistera med Gateway Station, vars närvaro i månens omloppsbana skulle visa sig vara ytterst användbar under basens drift. I händelse av en nödsituation skulle de båda utposterna samarbeta för att garantera astronauternas säkerhet och ha ett nära samarbete när det gäller forskning och logistik. Basen Orpheus behöver dock inte bara existera som en utpost. Den kan också användas som t.ex. en tankstation för framtida uppdrag. Konstruktionens modularitet ger basen förutsättningar att expandera till ytterligare vetenskapliga grenar. Kommunikationsproblemet från månens nordpol till jorden skulle ha lösts genom att placera relä-satelliter i den låga månbanan.

Var vill du bygga ditt Moon Camp?

Den plats vi valt att bygga vår månbosättning på är nära den norra kanten av Peary-kratern på månens nordpol. Vi valde just denna plats på grund av att den är nästan konstant belyst av solen, vilket kommer att hålla temperaturen relativt stabil och hjälpa kolonin att klara sig själv med hjälp av solcellsmoduler. Med tanke på att vår bosättning kommer att byggas nära månens nordpol kommer solcellsmodulerna att placeras i en vinkel av 90° för den mest effektiva genereringen på grund av den låga lutningen av månens spinnaxel. Ett ytterligare kännetecken för månmiljön nära Peary-kratern är den bergiga ringen runt kanten, som skulle kunna användas för att hysa radar- och kommunikationssystemen. Med tanke på miljön nära kratern kommer våra solcellsmoduler att placeras på toppen av ett berg, så att de inte skyms av andra bergsformationer.

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

Uppbyggnaden av lägret skulle delas in i fem noggrant genomgångna och utvecklade steg. Det första steget skulle bestå i att undersöka och utforska de möjliga platserna nära den norra kanten av Peary-kratern och slutligen välja den slutliga platsen. Det andra utvecklingssteget skulle omfatta transport av modulära rovers utrustade med borr- och gruvutrustning, som skulle borra tunnlar och hål av kupolstorlek under jorden. Under den tredje etappen skulle uppblåsbara kapslar sättas in i kamrarna och blåsas upp. Därefter skulle kupolens väggar sprutas med expanderande skum och kläs med polyetenplattor med hög densitet. På golvet skulle den uppblåsbara kupolens yta täckas med triangulära aluminiumpaneler. Den fjärde etappen skulle innefatta transport av farmer (som är av lämplig storlek för att passa i vår raket), 3D-skrivare för regolit, icke-skrivbara material och annan utrustning till basen. Därefter skulle 3D-skrivarna använda regolit för att tillverka mindre kritisk utrustning och möbler, som diskbänkar, skåp och bord. I det femte och sista steget anländer människorna och den slutliga placeringen av olika apparater på basen.

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

När vi utformade bosättningen bestämde vi oss för att säkerheten för astronauterna ombord skulle vara vår högsta prioritet. Vi valde att använda fosfatglas dopat med CeO2 och Sb2O3, som har potential att blockera så mycket som 61,9% gammastrålning och 73,9% UV-strålning. Detta skulle avsevärt minska risken för att utveckla strålningsrelaterade sjukdomar. Vi har också tagit hänsyn till effekterna av solstormar, som skulle utgöra en stor fara för våra astronauter, genom att placera huvuddelen av vår bosättning 7 meter under månens yta. Detta är mer än tillräckligt för att helt skydda basen från solstormar och små meteoriter. Vi har också beslutat att göra vår bas helt modulär, vilket innebär att en modul skulle kunna separeras helt i händelse av en nödsituation, till exempel skulle den underjordiska delen kunna fungera självständigt om markdelen av basen skulle skadas.

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

I en miljö som den på månen är det inte lätt att få tag på vatten. Den avgörande faktorn för att få tag på vatten är var basen ligger. Flera studier visar att Peary-kratern är mycket lovande när det gäller tillgång till vatten. Basen Orpheus skulle innehålla specialutformade borrar som skulle kunna utvinna is från underjordiska lager. Isen skulle sedan smältas till flytande vatten, filtreras och distribueras över hela basen eller lagras i tankar på ytan som reserv. Vårt livsuppehållande system skulle också omfatta utrustning för omvänd osmos som skulle utvinna vatten ur mänsklig urin eller avföring.

Under avancerade stadier av basens utveckling skulle botanister plantera och ta hand om växter som fördes in från jorden i form av frön. Dessa växter skulle omfatta potatis (för kolhydrater, kalium och fibrer), bovete (för protein, fibrer och olika mineraler), kål (för vitaminer och folsyra) och baljväxter, t.ex. linser (främst för fibrer och protein). På våra gårdar kommer vi också att ha honungsbin i moduler med bihagar, som producerar bovetehonung och kan pollinera framtida växter. Som ett sätt att stärka moralen skulle vi också odla te under noggrant kontrollerade förhållanden och torka det för att använda det som dryck.

Större delen av den el som behövs för att försörja basen kommer att komma från solcellsmoduler. Vår solcellsanläggning kommer att placeras på toppen av det högsta berget i området för att undvika att den skyms av andra bergsformationer. Panelerna kommer också att placeras i en vinkel på 90° (på grund av månens låga axiella lutning), så att vi kan maximera elvinsten. Vätgas som erhålls som en produkt av elektrolys av vatten skulle också användas som en reservelektrokälla, i händelse av fel i huvudsystemet eller under en process som kräver extra kraft.

Redan innan det första bemannade uppdraget skulle ha anlänt till stationen skulle stora mängder flytande syre och kväve transporteras till kolonin och lagras i särskilt avsedda tankar utanför basen. När basen väl är färdigställd och förseglad från den yttre miljön skulle en konstgjord atmosfär av 79% kväve och 21% syre införas i kolonin. Under senare skeden av utvecklingen skulle besättningen aktivera elektrolysutrustningen, vilket skulle göra det möjligt för basen att få syre från vatten som utvinns i form av is eller återvinns, t.ex. från växter eller koldioxid.

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

Vi har beslutat att vår bas huvudsakligen ska tjäna till att bedriva vetenskaplig forskning och etablera en permanent och halvt självförsörjande utpost på månen. Basen skulle rymma tvärvetenskaplig forskning, t.ex. biologi (studera hur växter och bin beter sig under månens förhållanden), geologi (utforska sammansättningen och egenskaperna hos månens regolit och bergarter), kemi (utföra experiment för att utforska de kemiska förhållandena på månen) och fysik (utföra experiment för att studera låg gravitation och månens allmänna förhållanden). I framtiden, när energitekniken väl har utvecklats, skulle Orpheusbasen kunna underlätta utvinningen av helium-3 på månen. 

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

För att bibehålla samma komfort i livet och arbetet på månen som på jorden kommer astronauternas arbetsdag att delas upp i tre åtta timmar långa skift. Detta skulle göra det möjligt för astronauterna att utföra sina respektive uppgifter utan att bli överansträngda. Detta skulle också kontrolleras av ett särskilt system som installeras på basen och som skulle analysera besättningens beteende och mentala tillstånd och fördela uppgifterna därefter.  

 

Beroende på vilken dag det var, skulle en del av besättningen efter att ha vaknat antingen träna i gymmet eller gå direkt till badrummet, där de duschade, borstade tänderna och klädde på sig. Senare gick de till matsalen där de åt frukost och umgicks med andra besättningsmedlemmar. Efter det skulle besättningen på det aktuella skiftet gå till mötesrummet, där de skulle informeras om dagens uppdrag och order från befälet. Därefter skulle besättningen skickas till sina respektive bostäder för att utföra sina dagliga aktiviteter, som vetenskaplig forskning, underhåll, teknik eller kommunikationskontroll.

 

I slutet av arbetsdagen kontrollerade ingenjörsbesättningen alla system för livsuppehållande, utvinning och underhåll och rapporterade detta till besättningen från nästa skift. Därefter skulle besättningen njuta av ett par timmars ledighet, under vilka de kunde kommunicera med sina familjer och vänner på jorden, titta på film, läsa böcker och så vidare. När fritiden är slut kommer de att gå till badrummet för att borsta tänderna och lägga sina arbetskläder i tvättmaskinerna och förbereda sig för att gå till sängs. När de slutligen somnar kontrollerar särskilda system belysningen och miljön för att göra besättningens vila lika fridfull och behaglig som på jorden.



← Alla projekt