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: Discoverers

Colégio Vasco da Gama  Sintra    Portugal 18, 17   4 /


Extern visare för 3d-projekt

Beskrivning av projektet

Discoverer's Moon Camp skulle göra det möjligt för astronauterna att bo och arbeta på månen, samtidigt som den skulle ha flera sekundära strukturer som skulle garantera energiförsörjningen till all utrustning - solpaneler - kommunikationen mellan astronauterna och mellan månen och jorden - antenner - och lagring av energi och resurser - högeffektiva batterier och tankar för vatten, bränsle, regolit och gaser.

För att minska kostnaderna och främja hållbarhet utformade teamet en bas som skulle ge maximal komfort samtidigt som den skulle uppta minsta möjliga yta och kräva minsta möjliga mängd resurser.

Boendet skulle ligga under jord och vara uppdelat i två områden, ett för arbete och ett för fritid, så att man tydligt kan skilja mellan arbets- och vilotider. Köket skulle vara ett gemensamt område där astronauterna skulle kunna tillbringa en del av sin vilotid tillsammans, men var och en av dem skulle ha ett separat sovrum för att få mer avskildhet.

På ytan finns bara luftslussen och roverns förvarings- och underhållsmodul, där även månproverna ska förvaras innan de analyseras i labbet. De underjordiska avdelningarna skulle nås med en huvudhiss för personer och last och med en sekundär hiss, endast för personer, som kan användas i nödfall.

Flera bemannade rovers skulle också finnas tillgängliga, så att astronauterna kan utföra uppdrag på månens mark som kan innebära att de måste resa längre sträckor. En uppskjutningsramp för rymdskepp skulle göra det möjligt att transportera varor och människor mellan jorden och månen.

2.1 Var vill du bygga ditt Moon Camp?

Månlägret skulle placeras i Claviuskratern. Denna krater ligger vid månens sydpol och det finns vatten i form av is i den. Astronauterna skulle inte bara kunna dra nytta av detta vatten för personligt bruk eller för jordbruksändamål, utan denna plats erbjuder också stor exponering för solljus, vilket garanterar månbasens energiförsörjning.

Clavius krater är den idealiska platsen av alla de skäl som nämns ovan, och även för att se till att temperaturen inte utsätts för stora svängningar.

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

För att bygga månlägret skulle det första steget vara att skicka autonoma rovers och borrmaskiner till månen, eftersom större delen av lägret skulle ligga under jorden. Borrmaskinerna skulle ansvara för att gräva upp månjorden, medan roversna skulle bygga och montera de olika basmodulerna på plats, med hjälp av 3D-skrivare för inredningsdetaljer, t.ex. rör, och med hjälp av månbetong för alla ytterväggar, inklusive de underjordiska avdelningarna. Månbetong tillverkas med hjälp av månregolit och urea från mänsklig urin, som fungerar som mjukgörare och minskar den mängd vatten som behövs för byggandet på månen. Dess hållfasthet gör att den kan användas som grund för konstruktioner. Dessutom ger den astronauterna ytterligare skydd mot de hårda månförhållandena, såsom extrema temperaturer och dödliga strålningsnivåer.

När basstrukturen är färdig och miljön är lämplig skulle utrustning och lätta möbler transporteras till månen tillsammans med de första astronauterna, som skulle placera dem i basen. Större rovers med besättning för astronauterna skulle också skickas till månen i detta skede. Om det behövs kan fler moduler läggas till rymdstationen i framtiden för att rymma fler astronauter, med hjälp av produktion av månbetong och 3D-utskrift av ytterligare komponenter.

Genom att bygga basen på plats, med material från månen och med lätta möbler, skulle kostnaderna för transport och byggande minska drastiskt.

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

Månbasen skulle behöva skydda astronauterna från de hårda månförhållandena och farorna, främst extrema temperaturväxlingar, meteoritnedslag, skadliga strålningsnivåer och avsaknaden av en atmosfär.

För det första skulle astronauterna, eftersom lägret skulle ligga på sydpolen, utsättas för betydligt lägre temperaturvariationer än de som förekommer i andra områden på månen. Dessutom skulle energiproduktion ske kontinuerligt på grund av den ständiga exponeringen för solljus, varav en del skulle kunna användas för uppvärmning.

Större delen av basen skulle ligga under jord, vilket skulle ge ett permanent skydd mot meteoritnedslag och dödlig strålning. Även om detta alternativ är förenat med högre kostnader är säkerheten betydligt högre på grund av de utgrävningar som krävs för att bygga basen.

Det huvudsakliga byggnadsmaterialet, månbetong, skulle ge ytterligare skydd mot skadlig strålning, temperaturväxlingar och vakuumet utanför.

2.4 Förklara hur ert månläger kommer att förse astronauterna med:

Vatten
Livsmedel
Effekt
Luft

Till en början skulle vatten hämtas från jorden, eftersom det inte finns någon utrustning som gör det möjligt att utvinna vatten på månen. Senare skulle det hämtas från månens is. Man bör dock göra ordentliga undersökningar för att utvärdera konsekvenserna av att utvinna månis. Återvinning av vatten skulle ske permanent.

Till en början skulle all mat hämtas från jorden. Senare skulle främst grönsaker odlas på månen i växthus under jorden. Man skulle använda artificiell belysning för att reglera hur länge växterna skulle utsättas för ljus, men också för att skydda dem från skadliga strålningsnivåer, eftersom de inte skulle utsättas för direkt solljus. Astronauternas avfall skulle kunna användas som gödningsmedel, vilket skulle bidra till basens hållbarhet. För att komplettera människors kost med andra näringsämnen, främst protein, skulle vissa livsmedelsprodukter ständigt hämtas från jorden.

Merparten av den energi som behövs för att driva månbasen skulle komma från solpaneler på månens yta. Eftersom månlägret är beläget på sydpolen skulle exponeringen för solljus vara i princip permanent. För att förhindra scenarier där solpanelerna inte skulle vara tillgängliga, t.ex. vid funktionsstörningar eller under månförmörkelser, skulle högeffektiva batterier installeras på basen och förse den med all energi som den kan behöva under en kort tillfällig period, tills solpanelerna blir tillgängliga igen. En del bränsle skulle också hämtas från jorden och lagras i tankar för att användas i nödfall.

Till en början skulle en andningsbar atmosfär för basen importeras från jorden, och gaserna skulle transporteras till månen i komprimerade lufttankar. Senare, när all utrustning redan är i drift, skulle syre kunna erhållas genom elektrolys av vatten eller månens regolit. Processen att utvinna syre ur regolit är visserligen mycket effektiv, men kräver stora mängder energi och avancerad industriell utrustning, så den bör inledningsvis antas som en experimentell process. Koldioxid skulle också vara en viktig gas. Nya studier bekräftar förekomsten av koldioxidhaltiga kallfällor på månen, men garanterar inte att det finns fast koldioxid i dessa, så astronauterna bör göra en del forskning för att avgöra om det finns koldioxid där och om det skulle vara möjligt att utvinna den. Om inte kan den importeras från jorden, vilket alltid sker med kväve.

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

Månlägrets huvudsyfte skulle vara att bedriva vetenskaplig forskning på månen. Det skulle till exempel kunna användas för att studera månprover eller miljöförhållanden, bland andra viktiga aspekter. Astronauterna skulle arbeta tillsammans för att lyckas föra med sig användbar information till jorden. Det skulle också ge dem en möjlighet att leva under en längre tid i rymden, vilket skulle ge en avgörande inblick i hur livet skulle vara på avlägsna planeter.

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

Månlägret ska inledningsvis bebos av fem astronauter: två ingenjörer, en läkare, en biolog och en geolog.

Dagen börjar omkring klockan 7.00. Astronauterna vaknar, lämnar sina rum och går upp till badrummet där de sköter sin personliga hygien. Sedan går de till gymmet för att hålla sig i form och gör en timmes träning enligt läkarens rekommendationer. Senare träffas de i köket för att äta frukost.

Därefter börjar astronauterna arbeta. En av ingenjörerna kommer att kontrollera elektrolysen av vattnet och regoliten. Den andra ingenjören kommer att följa solpanelerna och batterierna och ansvara för deras underhåll och prestanda. Läkaren ska utarbeta en diet- och träningsplan för astronauterna. Han kan också studera effekterna av månens gravitation på människokroppen under långa perioder. Biologen ska ta hand om växterna och kontrollera temperatur och luftfuktighet. Geologen samlar in och analyserar månprover i laboratoriet.

Vid 13.00-tiden äter astronauterna lunch för att ladda upp sina batterier. De tillbringar lite tid tillsammans i köket. När de känner sig förberedda återgår de till arbetet fram till klockan 18.00. Då tar astronauterna en dusch och äter middag. När kvällen närmar sig går de till sitt personliga rum där de kan koppla av och prata med sina familjer och upprätta kommunikation med jorden. De slutar med att gå till sängs vid 22.00-tiden för att få tillräckligt med vila inför nästa dag, så att den blir ännu mer produktiv än den föregående.

Andra projekt:

  ASEA Pioneers

 

  Aerospace Explorers-akademin
    Iran
  Nattflygeln

 

  郑州轻工业大学
    Kina
  Diana

 

  Vekua offentlig skola #42
    Georgien
  Projekt 9

 

  Melanchthon
    Nederländerna