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: Team Creanga

Ion Creanga National College  Bukarest    Rumänien 16, 15, 17

Extern visare för 3d-projekt

Beskrivning av projektet

Vårt månläger är utformat som en fullt fungerande utpost på månens yta, där vetenskapliga undersökningar och upptäckter kan genomföras under hela måncykeln. Basen består av modulära hexagonala rum, som i slutändan kommer att forma ett honungsbi med gränslösa rumskombinationer och med en annan designstrategi än tidigare. Månlägret är särskilt utformat för att hysa sex astronauter och stödja deras normala vanor. Varje rum är förberett med sin egen utrustning och sitt eget syfte, t.ex. medicinskt eller forskningsmässigt. Detta kommer slutgiltigt att leda oss ett steg närmare utforskning och utnyttjande av rymden, eftersom månen är rik på mineraler och metaller som kisel, som används för att utveckla solceller, eller Helium-3, som kan användas som bränsle. Genom att transportera sådana material till jorden kommer vi att förse vår planet med hållbara energikällor.

Var vill du bygga ditt Moon Camp?

Vi vill bygga månbasen nära månens sydpol, närmare bestämt på kanten av Shackletonkratern, eftersom det är en plats som ständigt utsätts för solljus och därför skulle ge lägret större fördelar. Att vara närmare sydpolen kommer att spara energi och förnödenheter som behövs vid utforskningar, eftersom avståndet att resa skulle bli kortare. Temperaturförändringarna skulle vara mindre drastiska jämfört med andra platser på månen, något som skulle vara till stor hjälp för att skapa ett mer naturligt klimat för astronauterna. Tack vare den kontinuerliga solexponeringen skulle basen kunna drivas nästan helt och hållet med solenergi, så vi skulle inte behöva många batterier för att förstå energiförlusten. Dessutom skulle vi ha tillgång till en av de största vattenkällorna på månen, kratrar fulla av is vid själva sydpolen, is som kan brytas och smältas för att få drickbart vatten till besättningen.

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

För att bygga basen kommer vi att använda både modulära delar och 3D-utskrivna delar. Kort efter landningen kommer astronauterna att tillfälligt slå sig ner i ett uppblåsbart tält, medan en liten rover börjar skanna omgivningen efter brister och hinder och skickar alla filer till 3D-skrivaren för bearbetning och sedan påbörjar konstruktionen. Golven kommer att tillverkas av sex trianglar av kolkomposit på grund av dess höga temperaturtolerans och lätta vikt. De kommer att monteras ihop och bilda den sexkantiga strukturen. Alla rummen belyses av sex lysdioder, en i varje hörn, och förbinds av ett system av korridorer som är formade så att de går mellan hexagonerna. Efter att ha etablerat en solid grund kommer vi att börja 3D-printa rektangulära väggar av titan för att säkerställa styrka och skydd för basen. Därefter kommer en metallisk beläggning att appliceras på alla innerväggar i basen för att ge extra skydd mot solstrålning. Denna struktur gör det lätt att försegla ett rum eller lägga till så många rum som behövs.

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

De mest utmanande faktorerna som rymdmännen måste övervinna är: rymdstrålning och minimeteoriter, gravitation. Men de kommer också att utsättas för beteendemässiga risker. När det gäller yttre faror kan astronauterna under resan till månen använda lasten runt omkring dem som en skyddande sköld mot strålning, och ju större massa den har, desto bättre skydd. När de anländer till månen kommer de att bo i ett uppblåsbart tält, täckt av ett lager skyddande månjord, medan 3D-utskriftsrobotten under tiden kommer att bygga basen. För att basen ska vara säker planerade vi den med tjocka väggar. Som skydd mot höga temperaturer kan vi använda värmesköldplattor, gjorda av kiseldioxidfibrer. För att bevara besättningens psykiska hälsa kommer de att hålla nära kontakt med familj och vänner, och de kommer också att få ta med sig 0,5 kg av sina tillhörigheter för att känna sig mer hemma. Till deras förfogande kommer det att finnas ett gym och en avkopplingszon inne på basen, vilket gör att de kan bibehålla sin socialiseringsförmåga och sitt välbefinnande, vilket är oerhört viktigt i det långa loppet.

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

Många rapporter har visat att det finns vatten i form av is vid månens poler, och eftersom vi placerade basen nära Shackletonkratern kommer vi att ha tillgång till källan i den södra regionen. Isen kommer att brytas och transporteras tillbaka till basen, där den kommer att läggas i en behållare utomhus och lämnas för att smältas av solenergin. När vattnet har smält kommer det att börja rinna genom ett system av underjordiska rör och slutligen till ett pumpsystem i basen. Dessutom vill vi återvinna vattnet från luften och urinen och på så sätt skapa ett slutet system.

Till en början måste astronauterna äta av de förnödenheter de fått med sig från jorden. Resten av maten kommer att odlas i hydroponiska utrymmen direkt i månbasen, vilket kommer att ge astronauterna en delvis växtbaserad kost inom en månad eller två. Då kommer vi att äta fullt utväxta växter (som broccoli, bladgrönsaker, brysselkål, bönor, sötpotatis med mera) på grund av deras näringsmässiga fördelar. För att diversifiera sina alternativ kommer astronauterna att ha en 3D-skrivare för mat till sitt förfogande, som kan laga alla typer av rätter. Besättningsmedlemmarna kommer att undersökas av näringsläkare för att fastställa deras metaboliska egenskaper, vilket skulle göra det möjligt att använda en optimal kostplan som skulle minska onödig matkonsumtion.

Vår huvudsakliga energikälla kommer att komma från högeffektiva solpaneler. Tack vare den nästan konstanta solstrålningen nära Shackletonkratern kommer vi inte att behöva några andra energikällor under dagen. På natten kommer vi dock att behöva använda batterier för att överbrygga de inaktiva solpanelerna. En av lösningarna är att använda vätebränsleceller. Vi kommer att få vätgasen från vattnets elektrolysprocess, som resulterar i O2 och H2. Ett alternativ till detta skulle vara att bränna metan för att få energi. Metan kan erhållas genom Sabatierreaktionen, som omvandlar CO2 och H2 till vatten och metan.

För det första kan syre erhållas genom elektrolys av vatten, vilket kan kombineras med kväve för att skapa andningsluft (21% O2, 78% N2) för astronauterna i basen. Det återstående syret kommer att lagras i tryckbehållare så att astronauterna kan andas det under sina expeditioner i rymden. Syre kan också hämtas från månens yta, som innehåller 43% O2, med hjälp av elektrolys av smält salt. Hittills har det inte funnits några bevis för att kväve finns i stora mängder på månens yta, så vi måste använda komprimerat kväve som skickas från jorden, om inte nya upptäckter visar på motsatsen.

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

Huvudsyftet med vårt månläger skulle vara vetenskapligt. Genom att bosätta en besättning på månens yta hoppas vi kunna genomföra flera vetenskapliga undersökningar och experiment för att bättre förstå miljön, vilket gör det möjligt för oss att bygga bättre och mer kraftfulla rymdbaser för framtida uppdrag, generationer eller till och med för kommersiella resor. En tredjedel av basens besättning kommer dock att bestå av turister, vilket kommer att hjälpa oss att finansiera expeditioner och andra nödvändigheter. En del av den vetenskapliga forskningen kan bestå i att lära sig hur mikrogravitation påverkar levande organismer eller att bättre förstå månens geologi och sammansättning. Forskare har påpekat att månens jord är bördig. Om detta stämmer kan det öppna dörren för utveckling av nya föreningar. Slutligen skulle brytning av månens yta leda oss ett steg närmare ytterligare utforskning och utnyttjande av rymden, vilket är fördelaktigt för jorden, eftersom vi alla vet att vår planets resurser är ändliga.

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

Astronauterna kommer att arbeta i tre skift med två personer i varje skift, så att det alltid finns två vakna besättningsmedlemmar i händelse av en nödsituation. En artificiell dag- och nattcykel kommer att skapas för att upprätthålla de anpassade cirkadiska rytmerna för vart och ett av skiftena.

När besättningen vaknar kan de först använda badrummet och ha sin vanliga morgonrutin. Därefter kan de gå och äta frukost (tillverkad i 3D-skrivaren för livsmedel), antingen från hydroponikbäddarna eller från köket. Om de föredrar det kan rymdpersonalen träna i gymmet, springa på löpbandet, lyfta vikter, cykla eller till och med yoga i sportrummet.

Efter morgonrutinerna måste besättningsmedlemmarna kontrollera maskiner och system i hela basen för att se till att allt fungerar som det ska och att inga system är kritiska. Om en komponent eller del av en maskin är skadad ska den tas ner till tekniken, där ingenjörerna tar hand om den. Om en del råkar vara omöjlig att reparera kommer nya delar att 3D-printas så snabbt som möjligt. Varje medlem av besättningen har fått specifika uppgifter att utföra under dagen. Botanikerna kommer att sköta hydroponikbassängerna för att se till att besättningsmedlemmarna har tillräckligt med mat att äta. Ingenjörernas huvuduppgifter kan vara att reparera och upprätthålla fungerande system eller att analysera och utforma nya komponenter. Om utomhustemperaturen ligger inom överlevnadsområdet kan astronauterna ge sig ut på olika expeditioner. Några av dem kan bestå i att borra is från sydpolen och sedan fylla vattenkammaren utanför basen med den, eller att hämta olika stenar, malmer eller prover från månens yta. Besättningen kommer också att bedriva forskning för att öka våra kunskaper om månen, t.ex. om dess geologi eller mikrogravitationens effekter på levande organismer. Både expeditioner och forskare kan hjälpa oss att bättre förstå miljön och därmed utveckla hållbara framtida baser. När besättningsmedlemmarna har slutfört sina uppgifter har de lite fritid att koppla av, spela några spel, lyssna på musik, titta på en film eller ringa sina vänner och familjer. Innan de går till sängs måste de äta middag och kanske använda badrummet som de vill och titta på vår jord i fjärran.



← Alla projekt