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: Floreat Kendricka

Kendrick Grammar School  Bracknell    Storbritannien 17-18 år

Extern visare för 3d-projekt

Beskrivning av projektet

[42]

Beskriv ditt Moon Camp-projekt.

Vår Moon Camp-konstruktion är en bas på månen med plats för upp till tre personer. Den drar nytta av månens lokala resurser för att tillhandahålla andningsluft, rent vatten, mat och skydd mot strålning och meteorer. Vi har utformat vårt månläger för att vara hållbart och ekonomiskt samtidigt som vi ser till att astronauterna är säkra och fullt utrustade för alla sina behov, både för överlevnad och forskning. Vi tror att vårt läger också skulle kunna användas som en potentiell markbas för NASA:s projekt med månporten (om det skulle uppstå en nödsituation ombord på månporten och de behöver förnödenheter från lägret). Det bör också noteras att vår Fusion 360-konstruktion har skalats ner 80 gånger för att vara lämplig för 3D-utskrift.

Var vill du bygga ditt Moon Camp?

Vi kommer att slå upp vårt Moon Camp på den norra kanten av Peary Crater eftersom det är här som det finns fyra bergsområden. Dessa namnlösa "toppar av evigt ljus" är vår valda plats eftersom permanent solljus skulle innebära att platsen är lämplig för en solcellsanläggning som skulle ha en pålitlig kraftkälla. Även om våra solpaneler och vår jordbrukskupol kommer att finnas på bergsområdenas yta kommer vi att gräva under jorden för vår huvudbas (inklusive våra bostäder, laboratorier och gym). En fördel med en underjordisk bas är att vi kommer att vara skyddade från meteoriter och strålning. Dessutom innebär det faktum att vi befinner oss på det eviga ljusets toppar att temperaturen kommer att vara relativt stabil (i genomsnitt -50 °C, vilket kan jämföras med vinterförhållanden på platser som Sibirien och Antarktis).

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

Larry Beyer från universitetet i Pittsburg föreslog Lunarcrete, ett byggnadsmaterial som liknar betong och är tillverkat av regolit. Vår bas kommer huvudsakligen att byggas av detta och aluminium. Lunarcrete är ett idealiskt material eftersom det kommer att vara en lättillgänglig resurs vid månlägret, och det har också ungefär samma densitet som aluminium (~3g/cm³), vilket innebär att det kommer att kunna stå emot vikten av marken ovanför det. Luftslussen kommer att ligga på ytan så att det blir lätt att ta sig in och ut ur basen, och vår jordbruksgård kommer att vara nedsänkt på ett sådant sätt att taket exponeras för solljus men samtidigt skyddas. Astronauterna kommer att förflytta sig mellan rummen med hjälp av tunnlar, och varje rum är luftslussat så att om ett rum skulle få skador i ett rum så äventyras inte hela basen. 

Vatten
Livsmedel
Elektricitet
Luft

Vätgasbränsleceller skulle kunna ge både dricksvatten och andra energilager än solpaneler. De är små i förhållande till den mängd el de producerar. Med detta skulle vi behöva en tillförsel av syre (kan erhållas från månstoft/jordbruk) och väte. Eftersom vår bas skulle ligga vid månens nordpol är det dessutom troligt att vi skulle kunna använda dess månis som vattenkälla. Med hjälp av klordroppar kan det steriliseras för att döda patogener och skulle behöva filtreras ordentligt för att avlägsna höga koncentrationer av kemikalier.

Grödorna skulle odlas i ett hydroponiskt medium. Hydroponik används kommersiellt av jordbrukare eftersom det ger friska växter på kortare tid än traditionella metoder, och de behöver inte vattnas konstant eftersom vattnet kan återanvändas och du kan kontrollera näringsnivåerna genom att lösa upp dem i vattnet. Att odla en rad olika grödor innebär att man behöver olika förhållanden för att odla dem, så gården skulle ha våningar som alla är exponerade för solljus men med kontrollerade temperaturer och luftfuktigheter. Matberedningen skulle ske på basen och elen skulle komma från panelerna/bränslecellerna.

Som tidigare nämnts har vår plats den otroliga fördelen att den ligger i ett område med evigt solsken. Solpaneler som placeras på ytan av vår bas skulle ha en konstant kraftkälla (på grund av att de befinner sig på topparna av evigt solsken) och skulle kunna tillhandahålla en pålitlig energikälla för att låta basen fungera smidigt. En energikälla som vi kommer att ha som reserv är vätebränsleceller som kombinerar väte och syre och frigör energi när de gör det. Deras enda avfallsprodukt är vatten som kommer att användas för matlagning, rengöring osv.

ESA:s syrgasanläggning utvinner syre som är instängt i månens damm och kommer därför att vara vår huvudsakliga syrekälla. Växterna kommer att vara en sekundär syrekälla tack vare fotosyntesen, som bidrar till att upprätthålla en del av syret. Vi kommer att försöka anpassa lufttrycket till trycket på jorden för att förhindra implosion. Atmosfären kommer att bestå av 30-40% syre och resten av kväve som kommer att transporteras som flytande kväve. För att förhindra att avfall och giftiga gaser byggs upp kommer sodakalk att användas för att absorbera koldioxid och aktivt kolfilter för att avlägsna metan från ventilationssystemen.

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.

Lunarcrete har samma draghållfasthet som jordisk betong, vilket gör det till ett starkt material som klarar av tyngden från marken runt omkring. Eftersom basen byggs under jord kommer den att vara väl skyddad mot meteoriter och strålning. Solpanelerna och gårdens tak kommer inte att byggas av kommersiellt glas eftersom det är för sprött. Månglaset kommer att ge solpanelerna och gården skydd eftersom det delar många egenskaper med glasfiber, men eftersom det är tillverkat av regolit minskar kostnaderna för att transportera glasfiber till månen. Det gör också att solljuset fortfarande kan nå gården för fotosyntes genom att det är genomskinligt. Genom att se till att astronauterna upprätthåller en hög hygienisk standard för sig själva och basen kommer de att skyddas från eventuella mikrober som kan ha muterats av strålningen utanför basen.

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

Astronauterna vaknar med ett alarm inställt på GMT efter 8 timmars sömn. Efter att ha fräschat upp sig äter de en proteinrik frukost innan de åker iväg för att börja dagen.

Dagliga underhållskontroller av livsuppehållande system, inklusive maskiner, regulatorer (som upprätthåller en konstant atmosfärisk sammansättning) och filter (som håller skadliga partiklar borta) utförs för att se till att alla förhållanden är säkra. Astronauterna måste träna i gymmet i två timmar dagligen; mindre kraft behövs för att röra sig på grund av det lägre gravitationsfältet. Om de inte följer denna strikta träningsregim kommer de att förlora muskelmassa och bentäthet, vilket skulle vara skadligt för deras hälsa när de väl är tillbaka på jorden. 

 

Astronauterna klär på sig i kupolområdet, en luftsluss med två dörrar för att förhindra att luften på stationen kan flyga ut. Dräkterna är trycksatta och fyllda med rent syre (hjälper till att avgifta lungorna) och 1,9 liter vatten som kan drickas genom en slang, vilket gör det möjligt att gå långa månpromenader. När astronauterna väl är ute samlar de in månprover för att utföra experiment och forskning. Om de måste resa till andra områden på månen (t.ex. kratrar eller områden med månis) används ett månroterande fordon utrustat med navigationssystem. Om astronauterna arbetar i närheten av lägret återvänder de för att äta lunch i köket. 

 

De dagliga ättiderna kan vara oregelbundna eftersom utforskningar till fots eller med rover kan pågå i 5-8 timmar åt gången. De kan äta fullständiga måltider endast före och efter rymdpromenaden. Astronauterna kan ha med sig frukt- eller flingor (som äts omedelbart efter att de öppnats för att undvika att smulor flyter runt) som mellanmål under långa månpromenader. Måltiderna under hela dagen består av färska produkter som odlas på gården och kosttillskott. Det tillgängliga köket gör det möjligt att värma och tillaga måltider på samma sätt som på jorden. De insamlade proverna transporteras till laboratoriet där de analyseras med avseende på kemisk sammansättning med hjälp av olika apparater, t.ex. spektrometrar. Uppgifterna omvandlas digitalt och skickas sedan till jorden för vidare beräkning och registrering. Astronauterna använder observatoriet med flera kraftfulla teleskop för astronomi för att undersöka huvudstjärnor, galaxer och planeter som är bättre observerade från månen. Efter en lång dag på månen återvänder de till lägret och besöker gården för att odla växter till middagen. Några timmar efter middagen spenderas med att koppla av genom att göra fritidsaktiviteter som att spela kort, träna eller umgås med familjen.



← Alla projekt