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: AMAR

Nad Aleji  Prag    Tjeckien 15, 14 eller yngre Första plats - ESA:s medlemsstater

Extern visare för 3d-projekt

Beskrivning av projektet

Vårt mål är att utforma en självförsörjande bas som kan genomföras under de kommande tio åren. Vårt projekt bygger på följande verkliga mätningar och experiment, samt på redan beprövad befintlig teknik.

  • Den första fasen.Om vi inte har en egen bas, måste mat transporteras från jorden och basen är inte självförsörjande än. Framför allt kommer infrastrukturen på månen att byggas upp (förstärkning av kritiska områden, sökning efter lokala resurser ...).
  • den andra fasenDen kommer att producera sin egen mat och sitt eget vatten och kommer till och med att kunna leverera dessa råvaror till andra stationer (Gateway), och forskningen kommer att vara helt igång.

Basen kan permanent rymma en besättning på fyra personer, som kommer att bytas ut efter ett halvår.

Vår 3D-modell innehåller basens två första moduler: den självförsörjande bostad och laboratoriemodul (HLM) och lastmodulen. (CM). HLM är ännu inte särskilt bekväm för besättningen, eftersom den bara ska testa teknik (växtodling, bränsleproduktion med hjälp av ISRU, utbildning av besättningen ...) som kommer att användas för den framtida byggnaden av en växthusmodul (GM) och en stor bostadsmodul (LHM), som är ansluten till basen. Ett trycksatt fordon (PR) är anslutet till CM. När GM är ansluten och vi kommer att kunna producera bränsle på månen kommer det att vara möjligt att förse Gateway-stationen med mat och vatten.

Var vill du bygga ditt Moon Camp?

Vi planerar att bygga vår bas vid månens sydpol, närmare bestämt vid kanten av Shackletonkratern. Denna plats är fördelaktig på grund av den nästan permanenta belysningen och de närliggande vattenförekomsterna. Artemis-programmet är också på väg till månens sydpol, och Gateway-stationen kretsar kring för att landa här, så platsen kommer också att vara väl utforskad och förberedelser kan göras inför ankomsten av vår bas. Mitt i kratern råder fullständigt mörker och låg temperatur, vilket kommer att möjliggöra unika ostörda astronomiska observationer.

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

För att bygga vår bas planerar vi att använda lokala resurser som vi kommer att bearbeta med hjälp av flexibla konstruktionsmetoder, t.ex. 3D-utskrift.
CM anländer först. Han kommer att skickas med Ariane 6. Efter att ha anslutit sig till överföringselementet (TE) kommer han att nå NRHO, där han ansluter sig till Gateway. Han kommer redan att ha två återanvändbara landningselement (RLE) som väntar på att ansluta CanadArm 3 till NM på varje sida. Denna uppsättning landar sedan på månen. LRE förbereder sig för återanvändning, tankar dem och återvänder till Gateway.

I nästa fas kommer besättningen att anlända. CM kommer att fungera som ett tillfälligt laboratorium där man kommer att kontrollera lämpligheten av den nuvarande teknik som kommer att användas i HLM.

Om testerna faller väl ut finns det inget som hindrar att HLM startar med Ariane 6. Den kommer att vara likadan som CM.
Därefter sönderdelas HLM. Den mellersta vikta delen (IP) blåser upp sig. Resten av hyllorna flyttas från CM, som kan fyllas med ytterligare last. Taket och golvet i EP viks också delvis. När HLM sönderfaller ger 3D-skrivaren skydd mot strålning och mikrometeoriter. Detta system kommer att säkerställa att basen i stort sett är redo för astronauternas ankomst när astronauterna anländer.

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

För att skydda oss mot mikrometeoriter planerar vi att huvudsakligen använda ISRU med 3D-utskrift. Med denna metod skulle en Whipple-sköld kunna skrivas ut. Vi har provat flera olika metoder (regolit + bindemedel från jorden, regolit + svavel, regolit + svavel + järn). Den bästa metoden som vi experimenterade med var svavelmånekreta, men svavel smälter vid låga temperaturer och sublimerar. 3D-utskrift på månen kräver mer forskning.
En sköld av regolit skulle också skydda mot kosmisk strålning. Det skulle finnas 10 000 kg sköld per 1 m². Höjden skulle vara 1,5-3 m beroende på trycktätheten.
Systemet med radiatorer/solpaneler skyddar särskilt de nedgrävda delarna av basen mot extrema månatliga temperaturer.

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

Vi kommer att hämta vatten från månens is och sedan rena och återvinna det för att minimera belastningen från jorden.
Vattnet kommer att utvinnas med hjälp av vagnar på botten av Shacketlonkratern. Vi förser dem med energi med hjälp av speglar vid kraterkanten. De kommer att transporteras hit med en kommersiell månlandare.
Vårt robusta vattenåtervinningssystem kommer att ta upp tre ställen, vilket ger utrymme för "lyx" som en dusch. Det kommer också att göra det möjligt att utföra stora experiment med växter innan GM tillsätts.

Maten kommer att transporteras med Dragon XL från jorden i den första fasen. Den ansluts till Gateway och lasten överförs till CM. I den andra fasen kommer vi att odla mat i GM. Substratet kommer sannolikt att bestå av rengjord regolit och kompost samt astronautavfall. Vi forskar fortfarande om komposteringens inverkan på atmosfären.

Vi kommer att använda solpaneler för att producera energi. När solpanelerna tänds kommer bränsle (väte och syre) att framställas ur vattnet genom elektrolys. Så snart panelerna skuggas genereras elektricitet i vätgascellerna. Vi överväger också att använda termoelektriska generatorer, som skulle dra nytta av de extrema temperaturskillnaderna på månen.

I den första fasen kommer vi att få syre genom extraktion från regolit. Metaller bildas som en avfallsprodukt. Vi kommer att fånga upp koldioxid från atmosfären och lagra den i en stor tank (besättningen kommer också att producera mer vatten än de förbrukar, så vi kommer också att ha en vattentank).
I den andra fasen tar vi koldioxid och vatten till GM, och växterna omvandlar dessa två ämnen tillbaka till mat.

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

Vår bas har två huvuduppdrag: att utföra experiment och förbereda månen för ytterligare bosättning. Men varje projekt behöver ekonomiska resurser, så vi skulle tillhandahålla utrymme för att genomföra kommersiella experiment, och vi kan också sälja regolit. Vi hoppas att vi på detta sätt ska kunna uppnå åtminstone en viss ekonomisk självförsörjning för basen. I kolonisationens senare skeden skulle vi vilja producera på basen från lokala källor och skjuta upp små satelliter.

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

Efter att ha vaknat klockan 6:00 utför astronauten morgonhygien och flyttar sedan provet från det biologiska hyllan (BR) till frysen (FR).

Klockan 6:30 serveras en gemensam frukost i loungen. Varje astronaut har ett eget bord där han eller hon kan ha sina personliga tillhörigheter. De har bröd som de fått med sig från jorden tillsammans med några grönsaker från en liten experimentell trädgård (SEG). Efter frukosten sker förberedelser för extravehicular activity (EVA), och klockan 7:00 förbereder astronauten tillsammans med en annan astronaut CM och LE för morgondagens försörjningsflygning till Gateway. Detta omfattar kabelanslutningar, motorinspektion och förberedelser för tankning. De kommer också att installera experimentell TEG.

Klockan 12.00 äter den andra delen av besättningen lunch, medan de andra två fortsätter att utföra EVA.

Klockan 13.00 återvänder vår astronaut från EVA och tar tillsammans med de andra astronauterna lunch och en lunchpaus som förlängs till 14.30. Eftersom han utförde fysiskt krävande EVA tränar han bara en halvtimme fram till kl. 15.00. Detta följs av en inspektion av stationens system, vilket inkluderar kontroll av stationens ledningar, filterkondition, täthet av anslutningar och kontroll av damm. Detta är mycket viktigt och vår bas omfattar ett antal åtgärder för att se till att damm inte kommer in och att alla fogar tätar väl. Under inspektionen upptäcker han att ett av filtren redan är alltför igensatt, så han lyfter upp en golvbräda för att ta bort reservfiltret. Han är klar vid 16:00 och kan nu göra kommersiella experiment. I det första undersöker han den sjätte gravitationens inverkan på blandningen av metaller i legeringar. Astronauten startar och kontrollerar den. Sedan kan han göra fler experiment.

Klockan 17.00 kommer han att påbörja en mer krävande analys av prover i en handskbox (GBR). Det kommer att ta honom fram till kl. 19.00. Därefter kommer hela besättningen att träffas för middag, följt av läsning av instruktionerna för morgondagen.

Från 19.00 till 21.00 har astronauten tid för kvällshygien och fritid.

Han öppnar golvet och går till sängs klockan 21.00.



← Alla projekt