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: Cebullion

Liceum Ogólnokształcące COGITO  Zgorzelec    Polen 14 eller yngre, 16, 18

Extern visare för 3d-projekt

Beskrivning av projektet

Vår bas ligger på botten av Shackletonkratern, nära månens sydpol. Den kommer att bestå av en uppblåsbar bollformad kupol av Kevlar 29, som till hälften kommer att vara nedgrävd i månens yta och till andra hälften täckt av regolit. Nästa del kommer att bestå av en båge av månsten, som kommer att fungera som ett garage och ett utrymme utanför basen och samtidigt skyddas från strålning. Syftet med vår bas är att studera månen för att få en bättre förståelse för vår omvärld, att kontrollera effekterna av en långvarig vistelse av människor i rymden och att undersöka möjligheten att utvinna He-3 från månens regolit. Basen ska vara så lätt som möjligt, därför kommer kupolerna (sfärerna) att vara uppblåsta, och det planerade garaget kommer endast att tillverkas av material från månen. Basen kommer att vara hemvist för fyra astronauter och kommer att bestå av fem våningar. Varje våning kommer att ha en annan funktion. Interiören i basen kommer att utformas på ett sådant sätt att astronauterna kommer att ha största möjliga psykologiska komfort och samtidigt minsta möjliga massa som skickas från jorden, t.ex. plast stiliserad på trä. I framtiden ska basen vara självförsörjande, för att möjliggöra detta kan basen lätt utökas (med hjälp av rovers som redan finns på månens yta) med segment med fler hydroponiska anläggningar.

Var vill du bygga ditt Moon Camp?

Vi planerar att bygga en bas vid månens sydpol i Shackeltonkratern. Eftersom månens bana är lutande endast 5 grader från ekliptikan befinner sig kraterns inre i evigt mörker, vilket gör att astronauterna kommer att skyddas av kraterns skugga från kosmisk strålning och radikala temperaturförändringar. Dessutom kan man hitta vatten i form av is i den skuggade kratern. Det stora plana utrymmet inuti kratern är mycket användbart för landningsplatser, framtida vägar och expansion av basen. Topparna längs kraterkanten är nästan ständigt belysta av solljus och spenderar ungefär 80-90% av varje månomlopp exponerade för solen, så vi kan skapa en solcellsfarm för att kontinuerligt förse basen med elektricitet.

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

I det första steget kommer två typer av rovers att föras till månens yta. En för att gräva upp ytan och en för att jämna ut/trycka med regolit. Grävmaskinerna kommer att ta hand om att gräva en grop för den uppblåsbara basen eller justera en av de mindre kratrarna så att den passar under sfärstrukturerna. Samtidigt kommer byggandet av valvet (garaget) att påbörjas. Bågen kommer att byggas av tegelstenar av månregolit som bränns i särskilda solbrännare. Dessa tegelstenar kommer att placeras på den uppblåsbara ytan på ett sådant sätt att de bildar en stödjande båge (som fungerar som romerska akvedukter). När alla tegelstenar är lagda kommer den uppblåsta ytan att avlägsnas, vilket kommer att ge oss ett stort utrymme under bågen som vi fritt kan använda. Terrängen under bågen kommer också att sänkas för att öka det tillgängliga utrymmet. Själva basen kommer att tillverkas av Kevlar 29 och placeras i en grävd halvcirkel, och sedan blåsa upp den så att den fyller hela utrymmet i gropen. Sfären kommer att placeras på ett sådant sätt att när man lämnar basen (bostadsdelen) kommer man omedelbart in i bågen. Nästa steg i byggandet innebär att basen och bågen ska begravas med ett lager regolit för att skydda mot strålning. De kommer att begravas med en rover med en skrivare som långsamt lägger ut den skyddande strukturen lager för lager. De rörliga skrivarna kommer att få hjälp av de tidigare nödvändiga grävande grävmaskinerna.

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

Det största hotet på månens yta är kosmisk strålning och mikrometeoriter. Den första säkerhetsaspekten är placeringen av själva basen, som kommer att ligga i en djup krater. Nästa steg i skyddet är ett tjockt lager regolit på bostadsområdet och garaget. Basen är utformad så att astronauterna löper mindre risk att utsättas för strålning, så när de lämnar bostadsområdet skyddas de omedelbart av det stora garagetaket. Garaget är en plats där våra astronauter kommer att kunna utföra arbete som kräver mycket utrymme eller som måste utföras utanför basen, t.ex. underhåll av rovers, uppackning av förnödenheter från jorden. I en nödsituation kommer våra astronauter att gå ner till basens lägsta nivå, där de är bäst skyddade mot strålning. Solutbrott måste övervakas för att garantera maximal säkerhet för astronauterna.

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

I Shackletonkratern kan besättningen hitta vatten i form av is. För att få dricksvatten måste isen smältas. Vattnet bör framställas i en vattenbearbetningsanläggning, eftersom vattnet kan vara förorenat. Till de andra vattenbearbetningsanläggningens uppgifter hör övervakning av vatten och tillhandahållande av uppskattad vattenförsörjningsmängd. Det kommer att bidra till förvaltningen av basförråden. Vatten kommer att återvinnas från urinen och basatmosfären, tack vare det kommer vattenkretsloppet att slutas och nästan allt vatten kommer att användas igen.

I början av etableringen av basen kommer maten att tillhandahållas av tjänster från marken. Även om man med tiden bör öka mängden mat som produceras i basen för att uppnå självförsörjning. Matkällan är hydroponikerna på basens däck. Fördelen med denna lösning är det stora utbudet av tillgängliga växter. De kan väljas ut specifikt för astronauternas specifika kost för att ge dem det näringsvärde de behöver. Basen kommer också att vara utrustad med insektsodlingar där insekter kommer att hållas för att diversifiera besättningens kost och lägga till en lätt underhållbar proteinkälla. Kostens sammansättning kommer att konsulteras med dietister på jorden för att anpassa kosten till besättningens behov. Detta kommer att hålla astronauterna friska.

Elektriciteten kommer huvudsakligen att komma från solpaneler. Panelerna kommer att placeras högst upp i kratern, där de nästan alltid är upplysta (eftersom kratern ligger på sydpolen) och anslutas till basen med en kabel som kommer att täckas med ett lager regolit över hela sin längd av rovers (för att skydda mot mikrometeoroider). Enheter som rovers kommer att drivas av radioisotopiska termoelektriska generatorer (främst rovers som placerades ut innan solcellsanläggningen byggdes). Under en månnatt kommer vi att få energi från batterier, vätgas som ackumuleras av gruvfordonet och vätgas som produceras genom elektrolys av vatten när vi har för mycket energi (t.ex. från solpaneler under dagen).

Luften är en viktig del av LSS (Life Support System). Luften består till största delen av syre och kväve, och förhållandet mellan dem bör vara så likt jordens atmosfär som möjligt. För att hålla proportionerna mellan luftblandningarna kommer basen att vara utrustad med sensorer för att mäta och korrigera sammansättningen av basens atmosfär. Till en början kommer luften att transporteras från jorden. I nästa steg kommer basen att producera luft från vattenelektrolys. Livsuppehållssystemet kommer inte bara att leverera syre och avlägsna koldioxid från basatmosfären, utan också förhindra att gaser som ammoniak och aceton, som människor släpper ut i små mängder, bildas.

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

Syftet med vår bas är att studera månen för att kontrollera effekterna av en långvarig vistelse av människor i rymden och undersöka möjligheten att utvinna den sällsynta isotopen helium (He-3) från månens yta. Helium-3 är ett potentiellt framtidsbränsle som kan användas i avancerade fusionsreaktorer för att generera elektricitet på jorden. Vi kommer att skörda denna isotop med ett gruvfordon på månen. Fordonet utvinner och bearbetar månens regolit och rör sig långsamt längs månens mark längs en bestämd bana. Ett gruvfordon kan utvinna cirka 66 kg He-3 på ett år. Det fungerar endast på måndagar, eftersom det behöver mycket energi som vår bas får från solen. Fordonet får många kemiska föreningar från regolit, bland annat H2O (för direkt användning i basen) och H2 (som energilager under en månbelyst natt).

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

Astronautens dag börjar med morgontoaletten. Under denna tid kan han använda de rika sanitära faciliteterna på vår bas. På så sätt kan han börja jobba rent och fräscht. I hans dagliga uppgifter ingår att inspektera basen för att upptäcka eventuella brister, t.ex. läckor, och därefter kan han börja arbeta med den vetenskapliga forskning som han tilldelats för tillfället. Hans nästa uppgifter blir att komplettera den tekniska och vetenskapliga dokumentation som saknas, vilket kommer att möjliggöra en effektiv drift av basen och underlätta framtida reparationer och förbättringar. Till besättningens uppgifter kommer också att höra att ta hand om den mat som odlas på basen. Att ta hand om växternas tillstånd, plantera och förbereda dem för konsumtion. Å andra sidan måste man i insektsodlingar fylla på näringslösningen, vilket gör det möjligt att astronauternas kost är ordentligt balanserad och att besättningen kan få färsk mat. Under pauserna kommer kosmonauten att kunna vila i ett särskilt förberett utrymme i basen. Han kommer också att kunna äta och använda gymmet på basens övre våning. Detta kommer att göra det möjligt för honom att bibehålla rätt form och kondition under förhållanden med reducerad gravitation. Under vistelsen kommer det också att vara obligatoriskt att övervaka hälsotillståndet för att motverka eventuella oönskade effekter av att befinna sig utanför marken. Besättningens schema kommer att vara oregelbundet, eftersom besättningens uppgifter inte kommer att vara likartade från dag till dag. Besättningen kommer att utföra vetenskapliga experiment inom många områden, bland annat månens geologiska struktur, effekterna av låg gravitation, möjligheten att utvinna He-3 från ytan, studera solvinden osv. En 3D-skrivare kommer också att finnas tillgänglig för kolonisterna. Med den kommer du att kunna skriva ut de verktyg och föremål du behöver i realtid. För att fungera kommer det att vara mycket viktigt med rymdpromenader för besättningen. Det kommer att hjälpa till att underhålla basen och infrastrukturen utanför basen, t.ex. tankar, gruvrobotar och solcellspaneler. De flesta av besättningens arbeten kommer att ske under taket för att skydda dem från strålning. För de första astronauterna är huvuduppgiften att slå sig till ro, kontrollera tekniken och bedriva forskning. Forskning på He-3 kan uppmuntra investerare, tack vare vilka nästa uppdrag bara kommer att utöka vår bosättning för att göra månen till vårt nya hem.



← Alla projekt