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: Projekt Sequana

Cowes Enterprise College  Cowes    Storbritannien 15-16 år Första plats - ESA:s medlemsstater och Kanada

Extern visare för 3d-projekt

Beskrivning av projektet

[42]

Beskriv ditt Moon Camp-projekt.

Vårt månläger är utformat för att vara en första utpost på månen för utforskning och vetenskaplig och infrastrukturell utveckling och är utformat för att vara beboeligt under hela måncykeln. Genom att använda ett lavarör som skydd kommer installationen inte att kräva stora mängder utgrävning eller tunga strålningsskydd från jorden. Basen är uppdelad i olika sektioner, var och en med sitt eget syfte och sin egen utrustning, t.ex. medicinsk behandling eller hydroponisk behandling, där det senare kommer att tillföra näringsämnen till vattnet som går till hydroponikbassängerna, och även använda ett experimentellt akvaponiskt system för att se hur fiskar utvecklas på månen som en potentiell livsmedelskälla. Basen är utformad för att få tillgång till lokala resurser som is från kratrar och metaller och andra resurser på ytan. Projektet är utformat för att fungera som en etapp för ytterligare expansion av basen, vilket möjliggör en större besättning och fler resurser.

Var vill du bygga ditt Moon Camp?

Månbasen kommer att ligga nära nordpolen. Vi har bestämt att detta är den bästa platsen eftersom det nära månens nordpol finns kratrar, och på botten av dessa finns vattenis. Isen kan brytas ur kratrarna och föras tillbaka till basen. Närheten till nordpolen innebär att ett fordon som reser till kratrarna inte behöver resa långt. Det kommer att bryta isen innan det återvänder till basen.
Vår bas kommer troligen att ligga i Philolaus-kratern eftersom man misstänker att det finns lavatunnlar där. Närmare polerna står solen nästan permanent på himlen, så solenergi kan användas hela tiden. Vi vill bygga vår bas i ett lavarör eftersom det skyddar basen från strålning och mikrometeoriter. Om lavatunnlar upptäcks längre norrut skulle vi använda dem i stället.

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

För att bygga basen skulle vi skicka modulära delar via nyttolastraketer. Delarna skulle sedan användas för att bygga olika strukturer och fordon. Golvet i basen kommer att byggas av triangulära paneler av aluminium med en sexkantig kärna för att bibehålla styrkan men minska vikten för att sänka kostnaderna. Väggarna kommer att tillverkas av aluminiumstänger som formas till en kupol och treskikts plastduk, så att eventuella läckor kan upptäckas med sensorer som identifierar vilket eller vilka lager som har gått sönder. Fordonen kommer att skickas upp i delar som är lätta att montera. Delarna måste vara tillräckligt robusta för att kunna användas utan reparationer, men reparationer av fordonen kommer att förvaras i skjulet på ytan, som kommer att tillverkas av metallpaneler som skickas från jorden. Tankarna och annan extern utrustning kommer att skickas upp i delar och monteras på månen.

Vatten
Livsmedel
Elektricitet
Luft

När basen har byggts upp kommer en hopperraket att flyga på en suborbital bana till kratrar med is på botten och landa i kratern. Isen kommer att utvinnas och lagras i radiella löstagbara tankar. När man är tillbaka på basen kommer isen att lastas av i en stor metalltank. Under måndagen kommer tanken att värmas upp av solens värmeenergi. När isen smälter kommer vattnet att sjunka till botten av tanken. Vattnet kommer att rinna ner i nedgrävda rör till en pumpstation för att göra vattnet användbart på basen.

Maten kommer att odlas av botanister i hydroponiska bassänger. Hydroponikerna kommer att bestå av rader av rör med hål var 457,2 mm. Rören kommer att vara på skenor så att de kan flyttas för att komma åt andra rader. Vi kommer att odla sojabönor för protein, kalcium och fett, sötpotatis för kolhydrater och A-vitamin, ankor och ankägg för protein, B- och D-vitamin, paprika för C- och E-vitamin samt brysselkål för K-vitamin. Det kommer att finnas ett kök för tillagning av maten.

Solenergi kommer att användas under dagen. Det behövs paneler för att driva hela basen och ladda batterierna för natten. För att basen ska ha tillräckligt med ström under natten måste en blandning av olika strömkällor användas. En lösning är att använda vätgasbränsleceller, elektrolysera vattnet under dagen för att omvandla det till H2 och O2, som kan förbrännas för att frigöra energi. En annan lösning är en RTG (Radioisotope-Thermal-Generation), men på grund av den strålning som den producerar är detta inte den bästa lösningen. Mänsklig avföring skulle kunna smälta ner till metan och brännas för att ge energi.

Den första syrekällan kommer att importeras från jorden. Vi kommer att elektrolysera vattnet för att få fram syre. Denna process kommer också att bilda vätgas som sedan kan återanvändas i samma process. Vi kommer att elektrolysera det vatten som erhålls genom att smälta månens is. En del av syret kommer att härledas från föreningar som finns i månmalm, bland annat aluminiumoxid, järn(||)oxid, titandioxid, natriumoxid osv. Kväve måste sannolikt importeras från jorden.

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.

Månlägret kommer att ge skydd mot farorna i rymden genom att byggas i ett lavarör. Detta ger skydd mot mikrometeoriter, extrema temperaturer och joniserande strålning från solen och rymden. Det kommer att finnas en artificiell dag- och nattcykel, detta säkerställer att växterna/djuren beter sig normalt och att besättningsmedlemmarna inte får störd sömn. Väggarna kommer att innehålla stabila nivåer av syre och luftfuktighet så att alla organismer har en livsmiljö att överleva i. För att se till att besättningens psykiska hälsa inte försämras kommer kontakt mellan vänner och familj att hållas och varje person kommer att tillåtas ett kilo personliga tillhörigheter. Träningsmaskiner kommer att se till att besättningens muskler och benstrukturer inte försämras på grund av bristen på gravitation. För att säkerställa att statisk elektricitet som genereras av laddade partiklar inte skadar elektrisk utrustning kommer basen att jordas på månens yta.

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

Besättningen har roterande sömnmönster så att minst två besättningsmedlemmar är vakna om en nödsituation uppstår. När de vaknar tvättar sig varje medlem och äter frukost och börjar sedan arbeta med sina uppgifter. Varje besättningsmedlem har flera roller att fylla, och det finns två experter på en uppgift på uppdraget som är vakna medan de andra sover. Besättningen kommer att övervaka systemen genom hela basen för att se till att inga kritiska eller andra system går sönder. Om en komponent eller ett system går sönder så kommer ingenjörerna att ta systemet eller maskinen till ingenjörsavdelningen, om det är inom basen, eller till skjulet där utrustning kommer att lagras för att kräva felen och låta skadeobjekten fortsätta att tjäna uppdraget, om objekt är skadade bortom reparation så kommer ersättningar att skickas. Besättningen kommer också att transportera material som skördats av skördarna ner till smältverket där besättningens metallurg, som det kommer att finnas en av, kommer att bearbeta materialen och förädla dem för att göra användbara resurser och syre, eftersom de flesta malmer är i metalloxidform på månen. Botanikern kommer att sköta hydroponik- och akvaponsystemen för att se till att basen har tillräckligt med mat, men den mat som produceras kommer troligen inte att räcka till för att vara helt självförsörjande och kommer därför att behöva matleveranser från jorden, men på grund av att maten odlas kommer detta att förlänga tiden mellan försörjningsfartygen. Besättningen kommer att utföra vetenskapliga experiment inom sitt område för att öka förståelsen för månen, t.ex. dess geologiska struktur eller effekterna av låg gravitation på levande organismer. Denna forskning kommer att bidra till att öka vår förståelse för hur man skapar en hållbar bas på månen och hur och vilka lokala resurser som kan användas för att utöka basen och öka dess befolkning. Besättningen skulle också kunna undersöka för- och nackdelar med industri och resursutvinning på månen för framtida referens när man bygger en stor månbas eller bosättning på månen. Besättningen kan också senare i projektet bygga nya anläggningar som skickas från jorden eller byggs av resurser och utrustning på månen. Före månnatten ska besättningen bedöma de resurser och den energi som finns lagrad i basen. Under natten kommer de att övervaka vätskenivåerna och vid behov stänga av vissa system för att se till att basen behåller strömmen för kritiska system som livsuppehållande system.



← Alla projekt