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: Kvinnlig Space Jam
IES Cervantes Madrid Spanien 17, 16
Extern visare för 3d-projekt
Beskrivning av projektet
In-situ resursutnyttjande (ISRU) kommer att användas för att minska riskerna och kostnaderna för månbasens konstruktion och drift. |
|||
Var vill du bygga ditt Moon Camp?
Solen lyser starkast på månens dolda sida. Om vi placerar vårt läger på detta område kommer vi att få elektricitet med solpaneler på grund av den stora mängden solljus. Dessutom skulle vi vilja placera det på sydpolen. Där finns djupa mörka kratrar fyllda med is och kemiska element, från vilka vi kan få syre, väte, vatten, bränsle ... Dessutom kan vi få vatten från isen utan att det tar slut. För vår del tror vi att det bästa alternativet är att placera vårt läger på sydpolen och på månens dolda sida. På så sätt skulle vi få mer ljus, is och vi skulle kunna förhindra upptining. Eftersom denna satellit inte har någon atmosfär kommer vi att drabbas av mindre temperaturvariationer ju närmare sydpolen vi befinner oss, eftersom vi skulle ha isblock runt omkring oss. Hur planerar du att bygga ditt Moon Camp? Beskriv vilka tekniker och material du kommer att använda.
För att bygga ett månläger måste man använda material som kan utvinnas där, även kallat ISRU. En av de resurser som finns i överflöd är regolit. Den har många användningsområden, t.ex. utvinning av syre, men den kan också användas för att skapa tegelstenar till månbasen. Den består av damm, jord, bitar av basaltisk sten och andra material som kan hittas på alla planeters ytor. Det är ett hårt och kompakt material. Miljön på månen är mycket farlig för astronauterna. Förklara hur ert månläger kommer att skydda dem.
Månen befinner sig i den heliosfär som bildas av solen och som skyddar den från det mesta av den kosmiska strålningen. Men eftersom den befinner sig utanför magnetosfären, jordens skyddande magnetfält som avleder de flesta solpartiklarna, utsätts den för högenergetisk solstrålning. Denna joniserande strålning orsakar olika former av biologiska skador på biomolekyler, celler och vävnader, vilket kan vara skadligt för astronauternas mentala hälsa och leda till beteendeförändringar, trötthet eller höga stressnivåer hos dem, eller till och med kan orsaka cancer hos dem. För att undvika denna negativa effekt på astronauterna skulle vi huvudsakligen arbeta med naturresurserna från månen. Vi skulle använda regolit för att bygga infrastrukturen, på grund av dess bevisade skyddande effekt mot strålning. Dessutom skulle vi placera sovmodulen, alla förråd och ett livsmedelsförråd i månens underjordiska grottor som fungerar som naturliga strålningsdämpare. Förklara hur ert månläger kommer att ge astronauterna:
|
|||
Vatten
|
Livsmedel
|
Elektricitet
|
Luft
|
Basen kommer att placeras på månens sydpol för att kunna utvinna vatten ur is. Det kommer att samlas upp och filtreras i basen för senare användning. Dessutom kommer vi att utvinna mer vatten från kratrar i närheten av bosättningen. Dessa kratrar innehåller is och kemiska grundämnen. Vi kommer att kunna få fram väte- och syreatomer för att bilda vattenmolekyler. Isen kommer att samlas upp och filtreras i basen för senare användning. Vatten kommer också att erhållas från regolit, metan och från mänskligt avfall. |
Grönsaker och frukt kommer att odlas i ett växthus. Jorden kommer att bestå av regolit, vatten och mänskligt avfall. Den måste också vara rik på kväve. Trycket i växthusets inre kommer att likna trycket i jordens atmosfär. Det kommer att finnas en cirkulär vattenkrets i lägret som kommer att omdirigera överskottet av vatten till växthuset. Syftet är att vattna växterna i växthuset. Maten kommer att förvaras i ett förråd nära köket. Förutom maten i växthuset kommer astronauterna att bära med sig bearbetade matpaket från jorden. |
Elektricitet kan utvinnas från solpaneler, eftersom mer energi utvinns på månen på grund av avsaknaden av en atmosfär eller jonosfär. Strålningen är dock 1000 gånger större än på jorden, så den kan skada solpaneler eller minska deras effektivitet. |
För att utvinna syre är användningen av månens regolit ett av de bästa alternativen, eftersom den innehåller 45% syre i sin sammansättning. Det är kemiskt bundet till metaller, så det är svårt att utvinna syreatomer ur det. Processen kräver en kammare där regoliten sänks ned i smälta saltföreningar vid 950ºC, och en luftström passerar igenom. På grund av detta utlöses syreextraktionsprocessen. Ny forskning håller på att förbättra temperaturkraven för att utvinna syre. Detta måste naturligtvis kompletteras med metoder för återvinning av syrgas. Den mest effektiva som för närvarande finns tillgänglig kallas roxin. |
Förklara vad som skulle vara huvudsyftet med ert Moon Camp (t.ex. kommersiellt, vetenskapligt och/eller turistiskt syfte).
Huvudsyftet är vetenskapligt och inriktat på att utforska månens yta och dess material. Det kommer också att göra det möjligt för forskare att experimentera under andra tryck-, strålnings-, gravitations- och fuktighetsförhållanden än de som finns på jorden. Det finns ett annat vetenskapligt syfte, som består i att skapa en skyttel till Mars eller andra uppdrag. Eftersom det inte finns någon gravitation på månen är det lättare att skjuta upp raketer. Dessutom kan månen användas som en transitplats för astronauter som ska resa till Mars när den optimala tidpunkten för resan har uppnåtts. Det finns ett tekniskt-industriellt syfte, eftersom månen är rik på material och mineraler som är intressanta för olika användningsområden, t.ex. titan och andra sällsynta metaller. Det finns flera företag som redan är inriktade på att utnyttja dessa resurser. Dessutom finns det några företag som fokuserar på möjligheterna till turistiskt bruk, men detta är en långsiktig idé. |
|||
Beskriv en dag på månen för din astronautbesättning på Moon Camp.
Med tanke på att en ljusdag på månen är 14 jorddagar, och att människokroppen inte klarar av så många timmar utan sömn, kommer vi som referens att använda en jorddag (24 timmar) som skulle motsvara en dag på den internationella rymdstationen. Vi kommer att dela upp dagen i tre olika delar: arbetsperiod (cirka 12 timmar), viloperiod (4 timmar) och sovperiod (8 timmar). Till att börja med kommer astronauterna att ha en timme (den första i viloperioden) på sig efter att de vaknat, för att värma upp kroppen genom fysisk träning. Eftersom månens gravitation är tio gånger lägre än jordens gravitation, förändras och försvagas muskler och organ på grund av blodtrycksförändringen. På grund av detta är en fullständig fysisk förberedelse i början av dagen avgörande. Efter träningspasset samlas alla besättningsmedlemmar i köket för att äta frukost. Därefter håller de ett möte i telekommunikationsmodulen för att fördela de dagliga uppgifterna. Mellan uppgifterna kommer det att finnas en lunch- och viloperiod under den första halvan av dagen, där alla samlas i matsalen i ungefär en timme. När alla uppgifter är slutförda, runt mitten av dagen, kommer de att ha fritid i cirka 2 timmar innan de äter middag och går och lägger sig igen så att astronauterna kan få en lämplig mängd sömn (8 timmar). |