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: Hestia

"Tudor Vianu, nationell högskola för datavetenskap  Bukarest    Rumänien 17, 18

Extern visare för 3d-projekt

Beskrivning av projektet

Människor är och har alltid varit upptäcktsresande. Vårt mål är att bygga ett forskningsläger på månen för att öka vår kunskap om dess egenskaper och möjligheter till vidareutveckling. I den första fasen kommer vårt skyddsrum att rymma tre astronauter. Vi kommer att bygga fyra moduler som byggs både under jord och på ytan, var och en utformad med en ingång till en luftsluss och förbundna med varandra genom tunnlar. Kontrollcentret kommer att samordna alla livsuppehållande system. I den levande modulen kommer sovrummen, gymmet och vardagsrummen att finnas. I forskningsområdet kommer de att utföra experiment. Jord- och vattenbehandlingsstationen kommer att extrahera ämnen från regoliten och rena vattenisen. I den separata modulen kommer vi att producera kärnenergi. I centrum kommer det att finnas ett växthus för att odla våra grödor. Hela basen kommer att täckas av ett solcellstak, som också kommer att fungera som en sköld.

Var vill du bygga ditt Moon Camp?

Vi planerar att bygga vårt månläger nära månens poler. Efter att ha analyserat alla möjliga platser för vår bas: lavatunnlar, poler, ekvatorialområden, kratrar, kom vi fram till att polarområdena var det mest fördelaktiga alternativet. Det finns bevis för att vi kan hitta gott om vattenis som är instängd nära månens yta i de skuggade områdena nära polerna. Detta skulle inte bara vara en livskraftig vattenkälla, utan också en mycket viktig forskningsmöjlighet. Dessutom har polerna nästan permanent solljus som kan omvandlas till energi med hjälp av våra solpaneler och användas för att odla våra grödor. Dessutom varierar månens yttemperatur från 123 ℃ till -233 ℃, medan den vid polerna endast pendlar mellan 0 ℃ och -50 ℃. Denna mindre amplitud leder till ett mer genomförbart sätt att hålla platsen beboelig.

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

Månlägret kommer att bestå av fyra moduler som är sammankopplade genom tunnlar och ett växthus i mitten. Etableringen kommer att ske både under jord och på ytan, så vi börjar med att gräva ut jorden med hjälp av en grävmaskin. Där kan vi konstruera de underjordiska väggarna genom att 3d-printa den redan utvunna månjorden. Eftersom det är dyrt och ineffektivt att ta med sig material från jorden kan vi bara transportera små mängder lättviktsmaterial. Vi kommer att använda aluminiumlegeringar för att öka hållfastheten i konstruktionen. Växthusets tak kommer att vara tillverkat av härdat glas, för att kunna utnyttja solljuset för jordbruket men också som avskärmning. Hela konstruktionen kommer att ha ett "tak" av solpaneler. Men eftersom vi behöver skydd mot månens hårda förhållanden kommer vi att vakuumera flera lager av polyeten och kolkevlar, vilket resulterar i en 50 cm tjock sköld.

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

På grund av bristen på atmosfär på månen är vårt läger utsatt för flera hot. De tre viktigaste frågorna som vi ställs inför och måste ta hänsyn till är: varierande temperaturer, farlig solstrålning och meteoritnedslag. Genom att placera vår bas vid månens poler minimerar vi skillnaden mellan de extrema temperaturerna, och eftersom större delen av lägret ligger under jord kommer temperaturen att hållas konstant. Den underjordiska delen av anläggningen är också skyddad från strålning och meteoritnedslag, därför kommer alla viktiga system att finnas under månens yta och i händelse av en nödsituation kan astronauterna bedriva en normal verksamhet genom att stanna under jorden. Taket med solpaneler kommer också att ha en sköld som består av flera lager polyeten och kolkevlar. Dessa lager kommer att vakuumeras ihop och en 50 cm tjock sådan sköld kommer att ge skydd mot solstrålning och meteoriter.

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

Vattenförsörjningen är en av de viktigaste aspekterna av vårt månläger, eftersom det är oumbärligt för människans liv. I den första fasen kommer vi naturligtvis att ta med oss vatten från jorden. Vi kommer att använda återvinningssystem liknande dem som finns på ISS för att se till att vi förlorar så lite vatten som möjligt. Med tanke på vår närhet till polerna kommer vi att gräva ut månens isavlagringar med hjälp av uppvärmda borrar. Den insamlade isen kommer att smältas, filtreras och behandlas kemiskt för att omvandlas till drickbart och användbart vatten för olika aktiviteter (tvätt, jordbruk, dusch).

Växter kan bara växa i rymden i en kontrollerad miljö med hjälp av vissa tekniker. Den mest effektiva tekniken är hydroponik. Jämfört med konventionell odling är produktionen fyra gånger högre. Vi genomförde vår egen forskning och fann liknande resultat (se bilder från växthuset). Modulen kommer att bestå av sammanslagna mini-hydro-miljöer för att astronauterna lättare ska kunna komma åt dem. Om något problem uppstår kommer det således att lokaliseras och lösas snabbt. Röd ljusstrålning, som artificiellt tillhandahålls av led-lampor, främjar växternas tillväxt, men naturligt ljus är alltid det optimala valet. Vår konstruktion bevarar den kraft som behövs för många andra uppgifter genom att släppa in naturligt ljus i växthuset.

Vår huvudsakliga energikälla är solenergi. Det nästan permanenta solljuset vid polerna gör solpanelerna effektiva och täcker större delen av energiförbrukningen. Lägrets tak kommer att täckas med solpaneler, vilket maximerar ytan och minskar kostnaderna. Överflödet av He-3 på månens yta gör kärnkraft till en bra källa för extra energi. Vi planerar att bryta He-3 från månens mark med hjälp av robotar. En fusionsreaktor skulle kunna bli en relativt ren och säker energikälla, utan att producera farligt avfall eller radioaktivitet som den nuvarande fissionstekniken gör.

Det är viktigt att tillhandahålla syre och att hålla luftens sammansättning i basen konstant. Det syre som växterna producerar genom fotosyntesen transporteras i rör till alla lägrets moduler och släpps sedan ut genom luftkonditioneringssystemet. Den koldioxid som andas ut från vår andning samlas upp och leds till växthuset för att användas i fotosyntesen. Syreproduktionen kan ökas genom att skörda alger som spirulina, som endast behöver 8 m2 för att säkerställa det dagliga syreintaget för en person, samtidigt som det är en utmärkt livsmedelskälla.

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

Som tidigare nämnts kommer vår bas under den inledande utvecklingsfasen att ha ett strikt vetenskapligt syfte. Vår forskning syftar till att ta reda på vilka möjligheter som månen har att erbjuda för mänsklig expansion. Därför kommer vårt nästa steg att bestämmas av de uppgifter vi samlar in på plats. Om det är möjligt vill vi utvidga bosättningen för turistiska ändamål. Eftersom konstruktionen är modulär skulle expansionen vara enkel, modul för modul. Detta skulle ha en stor inverkan på mänskligheten och utgöra de första verkliga stegen i erövringen av rymden.

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

"Ett litet steg för människan, ett stort steg för mänskligheten" är den berömda frasen från Neil Armstrong, den första människan som någonsin satte sin fot på månen. Föreställ er då hur en människa som bor på månen skulle påverka mänskligheten. Det säger sig självt att detta kommer att bli nästa viktiga steg i rymdforskningen.

På morgonen, efter att ha avslutat sin grundläggande hygienprocess, äter astronauterna sin första måltid för dagen, som huvudsakligen består av livsmedel med ett högt energiinnehåll som kan ge dem energi för hela dagen. Nästa aktivitet kommer att vara trädgårdsarbete, eftersom jordbruket kommer att vara den enda livsmedelskällan för kolonin. De kommer inte att behöva göra mycket fysiskt arbete eftersom "Agriculture Module" består av automatiserade hydroponiska miljöer.

Astronautbesättningen kommer inte att delas upp i lag eftersom forskning har visat att om en liten grupp som vår delas upp i lag så förhindrar det de sociala relationer som behövs för en riktig samvaro.

Nästa aktivitet på astronauternas schema är att forska på redan insamlade prover under några timmar i forskningssfären. Sedan är det dags för lunch och fysisk träning. Eftersom gravitationen på månen är mycket lägre än gravitationen på jorden, förminskas musklerna i snabbare takt, så det är viktigt med tillräcklig daglig motion.

Efter en timmes vila går astronauterna vidare till nästa del av dagen: Utforskning av månen. Våra astronauter kommer att börja sin dagliga resa genom månens kratrar för att samla in prover för framtida forskning och leta efter de bästa platserna för att bygga ut den nya kolonin. När de återvänder till basen kommer proverna att lagras i forskningsanläggningen i väntan på att behandlas nästa dag. Efter en lång dag full av aktiviteter kommer våra astronauter att vila lite och äta dagens sista måltid och ha fri tid för sina önskade aktiviteter.

Nu är det dags för både astronauterna och besättningen hemma att sova lite, för när allt kommer omkring tar de små steg för att mänskligheten ska kunna ta ett stort steg.



← Alla projekt