moon_camp

Moon Camp Pioneers Galleri 2021-2022

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: Lunastro 11

Albert-Einstein-gymnasium  Berlin    Tyskland 16   6 / 2


Extern visare för 3d-projekt

Beskrivning av projektet

På månen nära nordpolen kommer vi att bo i en glaskupol i en månkrater nära nordpolen. Kratern bör ha en diameter på cirka 50 meter. I kupolen kommer vi att bygga en plattform för odlingar och ett akvaponsystem med ett akvarium som når ner till bostadsområdet och skapar en harmonisk atmosfär. Hela det inre utrymmet kommer att fyllas med andningsbar luft. Från vår kupol kommer det att finnas en tunnel som leder till vårt teleskop med flytande spegel för vetenskaplig utforskning av universum och en annan tunnel som leder till vårt ekonomiska område, där vi kommer att exportera helium-3 till jorden. På marken i månkratern kommer vårt bostadsområde för högst åtta personer att ligga. Där kommer vi att ha sovrum med skiljeväggar som ger oss möjlighet att bestämma om vi vill sova i avskildhet eller med kamrater nära oss, samt stora badrum för att ta hand om vår hygien.

 

 

2.1 Var vill du bygga ditt Moon Camp?

Vi kommer att bygga vårt månläger nära nordpolen, fördelen där är att solen skiner nästan hela tiden och att vi därför lätt kan använda solenergisystem som energikälla. Vi fick reda på att det också finns många kratrar och att man till och med kan hitta vattenis på vissa ställen. Vi skulle kunna demontera och använda detta. Och eftersom kratrarna redan erbjuder ett visst skydd i sig själva har vi bestämt oss för att bygga vår bas delvis i en krater. Denna bör ha en diameter på cirka 50 meter och ett djup på 20-30 meter. Sådana storlekar på kratrar är inte otippade på månen på grund av alla meteoritnedslag. Nackdelar med nordpolen är också att solen alltid lyser där, så det är extremt varmt utom i kratrarna och det påverkar astronauternas dag- och nattrytm negativt.

2.2 Hur planerar du att bygga ditt Moon Camp? Beskriv tekniker, material och dina val av design.

Vi har för avsikt att bygga vår bas huvudsakligen av betong, eftersom alla ingredienser för betong kan hittas på månen, och de metaller som behövs för cement finns alla i månjorden. Men eftersom det skulle vara för ansträngande att bygga den för hand, transporterar vi via vår multifunktionsraket delar av en gigantisk 3D-skrivare för betong till vår station.

Vår observationsstation spelar en viktig roll för den vetenskapliga forskningen eftersom månen saknar atmosfär, vilket är en fördel jämfört med jorden. Den gör det möjligt för oss att göra ännu mer exakta observationer utan ljusföroreningar och är därför en idealisk arbetsplats för nya vetenskapliga undersökningar. Dessutom beslutade vi att välja ett teleskop med flytande spegel eftersom de är lättare att transportera jämfört med vanliga teleskop och dessutom är billigare. Ett flytande spegelteleskop använder kvicksilver för att reflektera ljuset. Kvicksilver sätts i rotation och får formen av en paraboloid. Vårt teleskop har alltså tre speglar: kvicksilverspegeln som är den primära spegeln och två mindre speglar som reflekterar ljuset in i detektorn som överför ljuset.
information om den trådlösa anslutningen till datorn. Vi bör dock komma ihåg att vanligt kvicksilver skulle avdunsta omedelbart på grund av temperaturförändringarna på månen. Det är därför vi använder en jonisk vätska som kallas "Ecoeng 212" i stället för kvicksilver. Den förblir flytande även vid kallare temperaturer och avdunstar inte vid rumstemperatur.

2.3 Miljön på månen är mycket farlig för astronauterna. Förklara hur ert månläger kommer att skydda dem. (högst 150 ord)

Vi behöver också skydd om meteoriter skulle träffa basen. Därför har vi byggt stöd för stabilisering på den övre ringen ovanför månens yta. Ytterligare skydd ges av kupolen, som är tillverkad av aluminiumoxynitrid, som är tre gånger starkare än stål och som också är tänkt att användas som fönster på ISS. Aluminiumoxynitridet kan tillverkas på plats med hjälp av aluminiumet från månens jord och det syre som produceras av det akvaponiska systemet. Processen skulle inte behöva ytterligare syre, eftersom aluminiumoxid är en del av månstenen.

Väggarna i korridorerna och huvudbyggnaderna kommer att vara gjorda av titan, eftersom detta material förblir fast vid temperaturer på upp till 400 °C och är robust mot mindre meteoriter. Dessutom regleras temperaturen väl av titan i interiören, så att det inte behövs så mycket uppvärmning eller luftkonditionering.

För att säkerställa ett fullständigt strålskydd är väggarna belagda med ett tunt lager bly, vilket ger ett fullständigt strålskydd. För astronauternas säkerhet kommer bostadsområdet att ligga under jord.

2.4 Förklara hur ert månläger kommer att förse astronauterna med:

Vatten
Livsmedel
Effekt
Luft

Det rena vattnet skulle fås genom att först bryta isfyndigheter runt nordpolen. Sedan skulle vi värma vattenisen, samla in den vattenånga som uppstår, kyla ner den och på så sätt får man rent vatten som man kan använda i vardagen, akvaponsystemet.
Dessutom delar vi upp vattnet i syre och väte genom hydrolys. Vi lagrar detta i särskilda tankar utanför kupolen. Vi använder främst syret för andning och vätet för att ge energi.

För att säkra vår mat på månen kommer vi att bygga en anläggning för akvaponik. En akvaponisk anläggning är en blandning av fisk- och växtodling. För detta behöver vi två stora behållare, en för fisken och en för växterna, en vattenpump för att göra växten automatisk, rör för att koppla ihop behållarna och svavelhaltig föda till fisken (t.ex. lövfällande växter eller korsblommande grönsaker). Dessutom kommer bakterier för att producera gödsel till växterna. Genom att fiskarna matas med svavelhaltigt foder innehåller deras avföring ammonium som med hjälp av bakterier kan brytas ner till nitrat, och detta nitrat transporteras med hjälp av en vattenpump till växterna som absorberar nitratet. Växterna producerar i sin tur svavelhaltigt foder som fisken behöver.
På basens översta våning har vi ett jordbruksområde med grödor för livsmedelsförsörjning.

Runt vår månkrater, där vi kommer att placera kupolen och bygga en konstruktion där man kan bo lugnt och säkert, kommer vi att placera en stor mängd solpaneler för att absorbera det ständigt skenande solljuset på nordpolen. För att förhindra strömavbrott vid en månförmörkelse lagrar vi solljuset i bränsleceller. Den nu mottagna strömmen från solpanelerna kan användas för att dela upp vatten till energi och värme. En annan möjlighet skulle kunna vara kärnklyvning, i ett vakuum som efterliknar den obefintliga atmosfären och temperaturens svängningar, på grund av dess hastighet och effektivitet. Den enda nackdelen med kärnklyvning är att vi är tvungna att importera nödvändiga komponenter från jorden.

Vi kommer att skapa ett aquaponicsystem där vi kan odla växter, särskilt blå- och grönalger i vattnet tack vare de kväveföreningar som produceras av fiskarna. Vi har sedan syre för andningsluft från växter som gör fotosyntes med den koldioxid som orsakas av oss och kväveföreningar från våra fiskar. Ett annat användningsområde för dessa kväveföreningar är att vi kan lägga till dem till de andra komponenterna i luft som vi kan hitta i månens stenar. Eftersom människor andas cirka 12,5 kubikmeter per dag kommer vi att spara en del luft i tankar. Splittring av metalloxider från extremofila mikroorganismer är en annan möjlighet som inte alls kräver kraft, vi behöver bara bakterier för denna process. Vi kan också filtrera bort syre från vårt vatten som kommer från isen vid nordpolen.

2.5 Förklara vad som skulle vara huvudsyftet med ditt Moon Camp.

Vår bas är uppdelad i tre områden: huvudområdet (vårt bostadsområde) och två sidoområden. Det första mindre området är byggt för astronomiska observationer: vi skulle använda vårt teleskop för svåra undersökningar som vi inte skulle kunna utföra på jorden. På grund av den minimala ljusföroreningen skulle teleskopet ha ett privilegierat läge för att studera solsystemet och bortom det. Resultaten skulle ge oss fördelar på jorden och extra kunskap för framtida uppdrag. I den andra kupolen finns vårt extraktionslaboratorium. Att ha en bas på månen kommer inte att vara billigt, så vi var tvungna att tänka på vissa kommersiella aspekter också. Vi fick idén att använda rovers för att utvinna det helium-3 som finns i måndamm. Denna sällsynta gas, som kostar cirka 15 miljoner dollar per kg, är ett av de dyraste ämnena på jorden. Detta skulle finansiera vårt uppdrag och samtidigt skulle den kunna användas av många olika skäl (för fusionsenergi, vetenskapliga eller medicinska ändamål). I framtiden skulle vi också kunna vara ett slags "pitstop" för uppdrag med en mer avlägsen destination. Vi kommer att vara en logistikbas som tillhandahåller bränsle, stöd och underhåll.

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

De nuvarande astronauternas dagliga rutiner är inte beroende av deras specifika arbetsuppgifter. Det finns tre grupper med ett anpassat schema. I det följande illustreras den första gruppens dagliga rutin. Det måste beaktas att de två återstående rutinerna är förskjutna med åtta timmar vardera.

Efter en god natts sömn bör du börja arbeta klockan sju på morgonen. Därför måste varje astronaut planera sin morgonrutin i enlighet med detta. Därför bestämmer varje astronaut själv när han eller hon ska gå upp. Efter fyra timmars arbete är det en timmes rast. Den kan användas för en andra frukost eller lunch. Därefter följer tre timmars arbete. Resten av dagen består av fritid och en timmes närvaro. För det första skiftet är närvaron mellan sju och åtta på kvällen. I allmänhet skiljer sig närvaro inte mycket från fritid. I händelse av en nödsituation eller en begäran måste det första skiftet reagera, eftersom det andra skiftet har lunch och det tredje skiftet sover vid denna tidpunkt. Efter närvaro är alla fria att påbörja sina personliga kvällsrutiner och gå till sängs för att få en god natts sömn inför nästa dag.

första skiftet:

  • 07:00 - 11:00: arbete
  • 12:00 - 15:00: arbete
  • 19:00 - 20:00: närvaro

 andra skiftet:

  • 15:00 - 19:00: arbete
  • 20:00 - 23:00: arbete
  • 03:00 - 04:00: närvaro

 tredje skiftet:

  • 23:00 - 03:00: arbete
  • 04:00 - 07:00: arbete
  • 11:00 - 12:00: närvaro

Andra projekt:

  Nattflygeln

 

  郑州轻工业大学
    Kina
  Interstellär sjöman

 

  郑州轻工业大学附属中学
    Kina
  Elemental Aerospace

 

  Liceul Teoretic Benjamin Franklin
    Rumänien
  Club Astro Lycée Lafayette

 

  lycée général et technologique LAFAYETTE
    Frankrike