moon_camp

Moon Camp Pioneers-galleri 2019-2020

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: Station Tango

Downside School/ Sidcot School  Bristol/Salisbury    Storbritannien 17-18 år

Extern visare för 3d-projekt

Beskrivning av projektet

[42]

Beskriv ditt Moon Camp-projekt.

Vår bas är ett modulärt podsystem som gör det möjligt att enkelt anpassa och utöka basen allt eftersom den utvecklas. Det gör också konstruktion och montering enklare och effektivare eftersom en stor del av basen är konstruerad enligt standardiserade mått och är ansluten med identiska passager för att separera lägret och erbjuda skydd mot incidenter som brand och trycklöshet. Den sekulära utformningen med tre centrala kupoler gör det möjligt att efterlikna det dagliga livet på jorden, där astronauterna kan separera hem- och arbetsliv, vilket är en viktig aspekt för att upprätthålla en produktiv och hälsosam livsstil på månen. Basen skulle i första hand användas för forskningsändamål och som en preliminär bosättning utanför planeten, för att sedan fortsätta och efterliknas som en marsianbas. Av denna anledning har vi utformat ett omfattande laboratorium som är avsett både för att övervaka algproduktionen och för att rymma isolerade månprover för analys.

Var vill du bygga ditt Moon Camp?

Vi har valt en kraterkant på månens nordpol som plats för vår månbas. Platsen ligger i nästan konstant solljus och misstänks också ha stora lager av vattenis. Områden som ständigt är solbelysta skulle förse vår månbas med viktig solenergi och möjlighet att odla alger, vilket är en kritisk komponent i vår bas. Dessutom är den redan existerande kraterinfrastrukturen idealisk för att möjliggöra utgrävning av månjord och konstruktion av fundament från 3D-utskriven regolit.

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

Eftersom vår bas delvis ligger under jorden skulle vi börja med att gräva ut området och använda den utgrävda regoliten som betongersättning för att 3D-printa grunden och väggarna i våra underjordiska strukturer. Därefter upprepas processen i hela basen. Med hjälp av pulveriserad regolit skulle vi 3D-printa ut ett glasersättningsmaterial som visat sig vara starkare än stål och som är idealiskt för att skydda våra astronauter mot asteroider eller skräp. Runt glaset planerar vi att använda aluminium för att fästa panelerna i en geodetisk struktur för att maximera styrkan. Alla gångvägar på vår bas är utrustade med Pavegen-teknik för att öka effektiviteten och minska energiförbrukningen på basen. Dessa kommer att skeppas upp till basen eftersom deras komplexa konstruktion skulle vara svår att tillverka i basen. Basens verkstad gör det dock möjligt att enkelt utföra rutinreparationer. 

Vatten
Livsmedel
Elektricitet
Luft

Vatten är en viktig del av vår bas, inte bara för konsumtion utan även för hygien och i vårt algsystem. Vi har valt vår plats på månens nordpol särskilt för att tidigare expeditioner ger bevis för att det finns stora lager av is här och vi planerar att dra nytta av denna källa. Vi planerar att gräva ut denna med samma maskiner som används för basbygget, innan vi bearbetar den i basen.
Allt vatten som används runt basen återvinns för vidare användning och våra algsystem är speciellt utformade för att göra detta automatiskt.

Den första delen av vår livsmedelskälla ska tas upp från jorden, och detta kommer att vara viktigt medan basen är i sitt tidiga skede och innan systemen för algproduktion är i full drift. Vi har utformat algproduktionsenheter och bearbetningssystem runt basens utformning. Vi kommer att bearbeta algerna med hjälp av de maskiner som vi har konstruerat och som kommer att dehydratisera, mala och lagra algerna för senare användning som mjöl, näringsämnen och äggtillskott. Även om det kommer att krävas ytterligare förnödenheter från jorden hoppas vi att detta kommer att förbättra basens självtillförlitlighet.

Eftersom solenergi kommer att vara vår primära energikälla har vi placerat 900 kvadratmeter solpaneler på vår modell, och med hjälp av data från ISS uppskattar vi att detta borde ge en nästan konstant effekt på 85-90 kW. Även om detta är en tillförlitlig källa kan panelerna dock bli skymda, och för att komplettera detta har vi därför installerat ett system av Pavegen-paneler runt basen. Pavegen-tekniken fungerar så att när tryck utövas produceras kinetisk energi som sedan kan transporteras runt basen genom ett system av kablar som installerats i infrastrukturen. Vi har inkluderat en serie batterier i den tekniska kupolen som har kapacitet att lagra överskottsenergi.

Våra algsystem kan avlägsna koldioxid från den omgivande luften och skapa syre som bi-produkt. Vi skulle använda vattenis som finns runt basen och återvinningsbara näringsämnen som transporteras från jorden för att odla oändliga mängder alger och utföra konstant luftrening. Systemets effektivitet och produktion skulle övervakas från kupolen via en kontrollskärm. Basens labb skulle också ha möjlighet att utföra tester på maskinerna och övervaka tecken på nedbrytning i algcykeln för att minimera produktionsbortfallet.

Hur planerar du att bygga ditt Moon Camp? Vilka material skulle du använda?

[54]

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

Eftersom basen är utformad för att till stor del vara underjordisk skulle den få ett naturligt skydd från månens yta. Vi planerar att använda 3D-utskriven regolit som betongersättning som är utformad för att avleda inkommande meteoriter och skadlig strålning. Kupolernas geodetiska struktur är utformad för att vara stark och motstå meteorregn och nedfall av skräp. Dessutom kommer "glaset" runt basen att 3D-printas med regolit från den intilliggande kratern och har visat sig vara lika starkt som stål. Genomgångar runt basen separerar kapslarna för att skydda mot brand och trycklöshet, vilket minskar risken för en kris som omfattar hela basen.

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

Vår bas skulle i första hand skapas som ett preliminärt uppdrag som förberedelse för framtida uppdrag på Mars och som forskningsanläggning. Därför kommer majoriteten av de uppgifter som utförs att vara att övervaka uppdragets psykologiska effekter, basens framgång och att utföra vetenskapliga experiment på den omgivande månmiljön.

Inom rekreationsområdet har vi utformat bostadsområdet, gymmet och förvaringskupolen. Vi har utformat fritidskupolens layout så att gymmet ligger lägre i marken än de andra kupolerna, vilket ger astronauterna en svalare miljö att träna i. Utformningen med två lager i rekreationskupolen leder astronauterna mot gymmet och främjar en positiv syn på träning. Efter att ha börjat dagen i bostadskvarteren, som är utrustade med kök, duschar och sovrum, beger sig astronauterna till gymmet. 

Den centrala kupolen förenar basen och skapar ett centrum för den. Vid sidan av den centrala kupolen finns kontrollcentret och Med Bay. Efter att ha rest till Central Dome kommer astronauterna att delta i en daglig videolänk med uppdragskontrollen på jorden. Detta har två huvudsyften; det gör det möjligt för astronauterna att hålla kontakten med vänner och familj på jorden, samtidigt som det ger möjlighet att sätta upp en dagordning för dagen och kommunicera eventuella utvecklingar som inträffat. Därefter åker de till medicinska avdelningen för rutinkontroller av vitala funktioner via multifunktionsskannern och för att få eventuella kosttillskott beroende på astronautens individuella behov.

Astronauterna fortsätter till Work Dome där de utför sina dagliga uppgifter. I arbetsdelen av basen finns labbet, Roverförvaringsenheten och en kupol för nyttoanvändning. Själva arbetskupolen fungerar som en verkstad och här utför astronauterna uppgifter som sträcker sig från underhåll till produktion av nya delar och enheter med hjälp av maskiner som 3D-skrivare och CNC-skärare. Förutom verkstaden kan astronauterna också utföra experiment i basens laboratorium. Från laboratoriet kan astronauterna utföra experiment på månprover, övervaka algodlingens produktion och hälsa samt använda monitorer för att få tillgång till vetenskapliga dokument. 

I slutet av dagen skulle astronauterna återvända hem och efter att ha gått till gymmet igen skulle de förväntas äta och umgås tillsammans.



← Alla projekt