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: Project “Aeneas”

Gymnasieskolan "P. Kr. Yavorov"  Plovdiv    Bulgarien 15   2 / 0


Extern visare för 3d-projekt

Beskrivning av projektet

Projektet "Aeneas" använder sig av teknik som finns tillgänglig idag och förlitar sig knappt på framtida koncept eller tekniska förbättringar som ännu inte har kommit. Under den första fasen har vi gjort en design för en modulär månbas som är lämplig för två besättningsmedlemmar. Vår månbas är utformad på ett sådant sätt att den tar hänsyn till maximal nyttolast vid transport, finansiering och logistik. Den första fasen kommer att omfatta huvudmodulen som har grundläggande icke-självförsörjande funktioner som uppvärmning, livsuppehållande system, träningsutrustning, förvaring osv. Därför kommer basen under de första åren att behöva förlita sig på förpackade förnödenheter. Allt eftersom projektet utvecklas kan fler moduler läggas till. Till exempel en vegetationsmodul som gör det möjligt att odla grödor eller kanske en vattenreningsmodul som omvandlar månis till drickbart vatten. Besättningen måste bytas ut var sjätte månad på grund av mikrogravitationens nedbrytande egenskaper på människokroppen.

2.1 Var vill du bygga ditt Moon Camp?

Vi tror att den bästa platsen för vår bas kommer att vara på hög höjd, där solen lyser under större delen av tiden och som ligger nära nordpolen. En sådan plats är idealisk på grund av en mängd faktorer. För det första är det känt att ett område av denna typ ligger nära mörka, permanent skuggade kratrar, som potentiellt skulle kunna utnyttjas som en källa till månis. Dessutom är temperaturen i sådana områden idealisk för mänsklig bosättning. Den tros ligga på cirka -500 Celsius och har små variationer. En sådan plats kan till exempel vara den kvasisolbelysta platån nära Whipple-kratern. Trots att platån får solljus nästan 80% av tiden måste vi fortfarande hantera farorna med månens natt, som exceptionellt låga temperaturer och brist på solenergi.

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

Aeneasbasen kommer att byggas av material som är lätta men samtidigt hållbara. Sådana material är t.ex. titan, aluminium, stål och deras respektive legeringar. Ett beprövat material för den inre ramen i vår bas är t.ex. 2219-T6 aluminiumlegering, eftersom det är tåligt, lätt och motståndskraftigt. Som tidigare nämnts kommer basen att vara modulär, eftersom varje separat komponent byggs på jorden och sedan levereras till månen där modulerna ansluts till varandra genom standardiserade dockningsportar. Om modulen landar på ett betydande avstånd från basen kommer varje modul att vara utrustad med specialiserade däck som kan korsa månens yta. Modulerna kommer att ha två huvudsakliga former, sfärer och cylindrar, på grund av tryckskillnaden mellan insidan och utsidan. Modulerna av cylindertyp kommer att vara utrustade med två standardiserade portar och modulerna av sfärtyp kommer att vara utrustade med två till tre portar beroende på den exakta konfigurationen. Modulerna i sig kommer att ge en mängd olika förbättringar. Med tiden och med tillägg av moduler som vegetationsmodulen eller vattenreningsmodulen kan basen bli mer självförsörjande. En sådan struktur gör det också möjligt att lägga till många forskningsmoduler som kan ha olika utrustning som passar olika behov. Potentiellt kan basen utökas med moduler som är utformade för att öka besättningskapaciteten eller kanske behandla besättningens moral.

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

Våra två största miljöproblem är temperatur och strålning. Som tidigare nämnts kommer det fortfarande att finnas nätter och vi måste ta hänsyn till temperaturer på upp till - 150 grader. 0C eller till och med - 180 0C. Isoleringen kommer att placeras mellan utsidan och insidan och kommer att bestå av flera lager av olika värmeisolerande material, t.ex. polyetylenskum eller polyuretanskum. Dessutom kommer ett tunt skikt av aerogel att placeras mellan insidan och det sista skiktet av skum. En sådan blandning av isolatorer kommer att skydda astronauterna från låga temperaturer och kosmisk strålning. Vårt team inser att en sådan beläggning av aerogel kan visa sig vara ganska kostsam. Vi tror dock att det kommer att vara värt det eftersom bättre isolering kommer att minska mängden elektricitet som används för temperaturreglering avsevärt.

2.4 Förklara hur ert månläger kommer att förse astronauterna med:

Vatten
Livsmedel
Effekt
Luft

Den andra modulen som kommer att anlända är vattenreningsmodulen. Den kommer inte bara att användas som en källa till drickbart vatten utan också för att ge prover för kemisk analys. Efter analysen kan vattnet behandlas genom elektrokoagulering, som är finjusterad för de kemikalier och metaller som finns i den specifika sonden av månis. Efter denna process kommer det att bli en fråga om att separera de oönskade materialen från vattnet genom filtrering. På grundval av vår tidigare kunskap om månis och filtreringsprocessens effektivitet tror vi att det är möjligt att använda en del av vattnet för sanering.

När vegetationsmodulen kommer att vara klar kommer det att bli möjligt att odla tillräckligt med grödor för att delvis försörja besättningen. Det är möjligt att utveckla en modul för fisk och skaldjur, men detta måste ske i ett senare skede av projektet. Om detta görs kommer basen inte bara att vara helt självförsörjande när det gäller livsmedel, utan kommer också att göra det möjligt att utöka besättningen eftersom behovet av att leverera icke-förgängliga livsmedel inte längre kommer att finnas, vilket följaktligen optimerar det tillgängliga utrymmet för leveranser.

På grund av den ljusrika naturen på den plats vi valt att landa på kommer solenergi att vara den huvudsakliga energikällan och kommer att ingå i den första uppskjutningen tillsammans med den första modulen och förnödenheterna. Trots att området kommer att ha tillgång till solljus nästan 80% av tiden måste vi fortfarande ta hänsyn till månnätter. På grund av de reducerade mörka timmarna kommer det att räcka för att ladda batterier som är avsedda att försörja basen med ström. Med expansionen av basen kommer det dock att bli nödvändigt att öka antalet solpaneler och batterier för att tillgodose det ökande elbehovet.

I de första etapperna måste syret importeras från jorden. Vi har gått igenom många sätt att skapa luft, men i de flesta fall får vi rent eller nästan rent syre, vilket är otillräckligt för att andas. Andningsluft består oftast av föreningar som kan förvärvas på månen. Syre och vattenånga kan erhållas genom elektrolys av månis och koldioxid kan erhållas från våra astronauter som avfall. Vårt största problem med att skapa luft på månen är kväve, eftersom det är huvudbeståndsdelen i luft och också den mest komplicerade att få fram. Koncentrationen av kväve i månens atmosfär är otillräcklig och det enda sättet att få fram kväve är att värma månregolit till extrema temperaturer. Detta kommer att separera kvävet från regoliten och efter att ha blandat gaserna får vi en luftliknande förening som är lämplig för andning.

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

Huvudsyftet med "Aeneas" är att genomföra vetenskapliga studier i syfte att utveckla en möjlig långsiktig bosättning på månen. Projektet är det första steget mot en helt självförsörjande permanent bosättning på månen. En viktig fråga för basen kommer att vara effekterna av slutna utrymmen och mikrogravitation på kropp och själ. Ett av projektets mål är att utveckla lösningar på dessa problem för att möjliggöra en framtida permanent bosättning på månen. Ett sekundärt mål för basen kommer att vara att samla in data om månen och utföra forskning som annars skulle vara ganska komplicerad att genomföra, t.ex. periodisk insamling av prover.

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

När aluminiumluckorna öppnas och nattbelysningen släcks fylls rummet av ett mjukt och varmt ljus. Ett larm ringer och utomhustemperaturen visas på en skärm mitt emot besättningarnas sovsäckar. Samtidigt som de båda tar sig till den motsatta sidan av rummet för att hämta sin frukost och en påse kaffe. Efter tjugo minuter går de till sina tilldelade moduler för dagen. De tar sig genom de tuffa lufttäta dörrarna in i det kubformade rummet och utför ett kort underhåll för att garantera säkerheten på arbetsplatsen. Båda börjar sin 6,5-7,5 timmar långa arbetsdag. När lunchtiden närmar sig möts båda i huvudmodulens bostadsrum och får njuta av en måltid bestående av mat från jorden och lokalt insamlade grödor. Under den andra delen av dagen vore det bäst för åtminstone en av dem att byta aktivitet. Om de till exempel på "morgonen" analyserade prover från månens is kan de på "eftermiddagen" ägna sig åt trädgårdsarbete i vegetationsmodulen eller kanske utföra den veckovisa underhållskontrollen i stor skala.

I slutet av varje dag träffas de båda dock igen för två timmars träning. Det är viktigt med en sådan långvarig exponering för mikrogravitation, eftersom regelbunden motion bidrar till att bromsa minskningen av bentätheten. Det kommer också att vara ganska vanligt att besättningen går ut, antingen för att samla in jord- och isprover eller för underhåll. I slutet av varje dag har astronauterna lunch och lite fritid beroende på deras exakta arbetsschema för dagen.

När aluminiumluckorna stängs för de kommande åtta timmarna och det enda som lyser upp rummet är svaga LED-lampor. Inget annat än ventilationens ständiga surrande kan höras när båda besättningsmedlemmarna somnar.

Andra projekt:

  Konvojen av silverfärgade månen

 

  郑州轻工业大学附属中学
    Kina
  ASEA Pioneers

 

  Aerospace Explorers-akademin
    Iran
  Nattflygeln

 

  郑州轻工业大学
    Kina
  Soluppgång

 

  郑州轻工业大学附属中学
    Kina