interaktivt billede af opdagelse

Moon Camp Pioneers 2022 - 2023 Projektgalleri

 

I Moon Camp Pioneers er hvert holds mission at 3D-designe en komplet Moon Camp ved hjælp af software efter eget valg. De skal også forklare, hvordan de vil bruge lokale ressourcer, beskytte astronauterne mod farerne i rummet og beskrive leve- og arbejdsfaciliteterne i deres Moon Camp.

Lunar Optimum

郑州轻工业大学附属中学  河南省郑州市-金水区    Kina 18, 19   6 / 2 Engelsk
3D-designsoftware: Fusion 360



1.1 - Projektbeskrivelse

Hoveddelen af Lunar Optimum er formet som en kanin, hvilket er en kombination af vestlig påskekultur og kinesisk stjernetegnskultur. Kaninens form og lyse farve er temaet, ikke kun for at tilføre lidt sjov og varme til astronauterne, der bor på månebasen, men også til de fremtidige astronauters aktivitet, som f.eks. kaninen, der er energisk og fuld af vitalitet.

Vi vil bruge 3D-printteknologi til at bygge lejren. De fleste af hytterne ligger i hovedbygningen. Lejrens relativt intakte og lukkede struktur hjælper astronauterne med at beskytte sig mod det barske månemiljø. Lunar Optimum fokuserer på videnskabelig forskning med udforskning og udnyttelse af rumressourcer, biomedicin, dyre- og planteavl og andet videnskabeligt forskningsudstyr, rumfartøjer, månerovere og masseacceleratorer som transportredskaber. Loungerne, restauranterne, fitnesscentrene og lægeværelserne, som suppleres af AI-forskning, giver astronauterne et sundt og behageligt liv af høj kvalitet. Den leverer også vand, luft, mad og energi.

Lunar Optimum er ikke kun en booster for udforskning af månen, men også en mellemstation for menneskelig udforskning af Mars og mere mystiske planeter.

1.2 - Hvorfor vil du bygge en Moon Camp? Forklar hovedformålet med din Moon Camp (f.eks. videnskabelige, kommercielle og/eller turistmæssige formål).

I månelejrprojektet er hovedformålet med den månelejr, vi har etableret, videnskabeligt. For at opnå dette har vi etableret to forskningslaboratorier, det ene til rumobservation og det andet til biomedicin. For at lette forskningen i rumobservation har vi etableret et astronomisk observatorium og et centralt kontrolrum til at styre det astronomiske observatorium; inden for biomedicinsk forskning fremstiller vi induktivt koblede plasma-massespektrometre (ICP-MS), som bruges til kvalitativ, semikvantitativ og kvantitativ analyse af et eller flere elementer i materialeprøver, samt medicinske distributionsvogne for at lette kommunikationen med medicinske rum.

2.1 - Hvor vil du bygge din Moon Camp? Forklar dit valg.

Vi planlægger at bygge en lejr i det største bassin i solsystemet, Aitken-bassinet på Månens sydpol. Med en diameter på 2.500 kilometer og en dybde på 12 kilometer er dette krater ikke kun et perfekt sted at studere månens indre struktur og udvikling, men giver også gunstige betingelser for opførelsen af lejre, der kan modstå lave temperaturer og høj energiudstråling. Det er også rigt på isvand, helium 3, sollys, metaller og andre knappe ressourcer. Terrænets hældning og glathed gør det lettere for landingsfartøjet at lande sikkert, og temperaturen i området er stabil og passende. Noget af det høje terræn gør det lettere at kommunikere med Jorden og Månen og giver bedre levevilkår for astronauterne.

2.2 - Hvordan har du tænkt dig at bygge din månelejr? Overvej, hvordan du kan udnytte Månens naturlige ressourcer, og hvilke materialer du vil have brug for at medbringe fra Jorden. Beskriv teknikkerne, materialerne og dine designvalg.

Vi planlægger at gøre rationel brug af månens ressourcer, hovedsageligt ved hjælp af 3D-print og jord-måne-transportteknologi, som hovedsageligt er opdelt i tre faser:

 1."Forberedelsesfasen": I den indledende fase kan lejren ikke være selvforsynende. Først vil jord-måne-transport blive brugt til at transportere nogle fornødenheder til månekonstruktion, såsom mad, 3D-printere, indsamlings- og behandlingsmaskiner og udstyr, og nogle grundlæggende månefaciliteter vil blive konstrueret.

2."Konstruktionsfasen": screening og sintring af det forvitrede lag på månens overflade, som hovedsageligt består af silikater, oxider osv. og er et fremragende råmateriale til 3D-printning, ved hjælp af klæbemidler og katalysatorer vil det være muligt at printe dele eller faciliteter til en bred vifte af anvendelser. 3D-printningen vil blive ledsaget af forsøg med dyrkning af måneplanter, iltproduktion, forarbejdning af brændbar is og høst af solenergi for at gøre lejren selvforsynende.

3."Den afsluttende fase": De 3D-printede dele eller faciliteter vil blive samlet, og måneteknologien vil gradvist blive perfektioneret og modnet for at realisere lejrens selvforsyning til måneudforskning. 

2.3 - Hvordan beskytter og beskytter din Moon Camp astronauterne mod Månens barske miljø?

Da månen mangler et magnetfelt og en atmosfære, tager vores månelejre ekstra forholdsregler for at beskytte sig mod stråling og holde varmen. Eksperimenter har vist, at månejord er et godt anti-strålings- og varmeisoleringsmateriale, så vi bruger 3D-printere til at printe en 1,6 meter tyk beskyttelsesvæg på overfladen af månebasens bygning. Når det gælder månestøv, vil vores lukkede basekrop isolere det. Når vi går ud, er roveren og rumdragten vores paraply. For meteoritter vil der blive bygget et nødly under vores base (der er grundlæggende ressourcer til liv i lyet), som vi kan gemme os i, når meteoritter slår ned, selvfølgelig vil vores 1,6 meter tykke beskyttelsesvæg også beskytte vores base til en vis grad, og når krisen er større, vil vi også køre månerumskibet til et sikkert sted for at vente på redning.

3.1 - Hvordan vil din Moon Camp give astronauterne bæredygtig adgang til basale behov som vand, mad, luft og strøm?

Metoder til vandindsamling: medbring (indledende), opvarmning af månejord og udvinding af vandis. Vores kroppe har konvekse linser, der reflekterer og koncentrerer solvarmen til at opvarme månejord og vandis for at lave vand. For at spare på vandressourcerne og udnytte dem fuldt ud, er et system til genbrug af vand uundværligt for os.
Til at begynde med blev astronauternes mad tilberedt på Jorden og transporteret til månen, herunder færdigretter, frosne frugter og grøntsager samt rehydreret mad og drikke for at opfylde astronauternes sundhedsbehov for sukker, fedt, vitaminer og mikronæringsstoffer. Når lejren er stabil, vil økosystemet eksperimentere med at dyrke basisfødevarer som kartofler og hvede, grøntsager som salat og tomater og endda fisk, så astronauterne kan dyrke og spise deres egen mad for at spare på transportomkostningerne.
For at få ilt bliver månens jordsten først elektrolyseret. Når månejorden og klipperne er opvarmet og smeltet, vil ilten blive frigivet i form af bobler. For det andet kan elektrolytisk vand, når vand- og isvandsressourcerne bliver tilstrækkelige, producere tilstrækkeligt med ilt, og biproduktet brint kan også bruges som brændstof. Luften genbruges og transporteres til hver hytte gennem lejrens luftcirkulationssystem.
Vi har to måder at få elektricitet på: fotovoltaisk kraftproduktion og termisk kraftproduktion. I vores lejr er der 80% til 90% sollys om året, så solpaneler kan bruges til at få en masse energi. Det termiske kraftproduktionsmateriale på månekøretøjet er en dobbelt anvendelse af kraftproduktion og smeltevandsprojekt.

3.2 - Hvordan vil jeres Moon Camp håndtere det affald, som astronauterne producerer på Månen?

Til bortskaffelse af husholdningsaffald, såsom madrester, papir, plastik og andet fast affald, vil lejren bruge genbrugs- og forbrændingsmetoder.
Til behandling af spildgas, der hovedsageligt omfatter kuldioxid og formaldehyd, anvendes absorptionsbehandling og REDOX-behandling: Vores lejr har luftrensere og cirkulationstransportanordninger til at absorbere spildgas gennem absorberende behandling, såsom kuldioxidadsorption gennem kulstofsigte, formaldehydadsorption gennem aktivt kul, for at opnå effekten af at fjerne spildgas. Spildgas behandles gennem REDOX-reaktioner, såsom reduktion af kuldioxid til ilt og kulstof og oxidering af formaldehyd til CO2 og H2O.
 Til behandling af spildevand har vi en vandrensningsenhed. Vandrenseren anvender princippet om mikrofiltrering (MF), ultrafiltrering (UF), NF, omvendt osmose (RO) til at filtrere suspenderet materiale og urenheder i spildevandet ud og sterilisere det.

3.3 - Hvordan vil din månelejr opretholde kommunikation med Jorden og andre månebaser?

Satellitkommunikation, vi vil placere flere satellitter i kredsløb om månen for at kommunikere med kommunikationssatellitter på Jorden. Disse kommunikationssatellitter kan sende signaler til kommunikationsrelæstationer på Jorden, før de videresender dem til andre månebaser. Radiokommunikation, som er mindre effektiv, når man kommunikerer over lange afstande, men meget effektiv til kortdistancekommunikation. Vi kan bruge radiokommunikationssystemer til at kommunikere med andre månebaser i nærheden, eller vi kan bruge radioteleskoper til at sende signaler til Jorden.

4.1 - Hvilke(t) videnskabelige emne(r) vil være fokus for forskningen i din Moon Camp? Forklar, hvilke eksperimenter du planlægger at udføre på Månen (f.eks. inden for emnerne geologi, miljø med lav tyngdekraft, biologi, teknologi, robotteknologi, astronomi etc.).

På månelejren er rumobservation og biomedicin i fokus.

Den første er rumobservation, fordi månen har egenskaber som næsten ingen atmosfære, intet magnetfelt, svagt tyngdefelt og stabil geologisk struktur, så det er meget lettere at opsende en rumsonde fra månen end på jorden. Etableringen af et observationsnetværk på månens overflade kan ikke kun udføre kontinuerlige astronomiske observationer, men også overvåge og studere jordens geologiske struktur og miljøændringer, især den mulige trussel mod jorden fra små objekter i det jordnære rum og endda i det dybe rum, for at beskytte mennesker.

For det andet biomedicin, naturlige laboratorier og produktionsbaser for specielle materialer På grund af månens særlige geografiske struktur og unikke naturlige miljø kan mange undersøgelser og eksperimenter, der ikke kan udføres på Jorden, gennemføres med succes på månen, hvilket vil spille en uventet rolle i fremme af medicinsk forskning og plantedyrkning. Vores månelejr har en fuldt funktionel økosfære, hvor hele processen med spiring af frø, vækst af kimplanter og blomstring af planter under lav tyngdekraft og stærke strålingsforhold, eller udklækning af æg, vækst og udvikling af larver og brydning af kokoner til sommerfugle, verificerer respiration af frø og fotosyntese af planter i månemiljøet. Hvis dyr og planter kan tilpasse sig månelyset for at vokse, kan mennesker bygge en base på månen i fremtiden og udføre langsigtet videnskabeligt forskningsarbejde, hvilket er af stor betydning for menneskets fremtidige overlevelse på udenjordiske planeter.

5.1 - Hvad ville du inkludere i dit astronauttræningsprogram for at hjælpe med at forberede astronauterne til en månemission?

Astronauter er mennesker, der beskæftiger sig med rumaktiviteter i en særlig profession, de ønsker at gennemføre flyovervågning, drift, kontrol, kommunikation, vedligeholdelse og videnskabelig forskning i og uden for kabinen under særlige miljøforhold og kan leve et normalt liv. Dette kræver streng træning af dem, så de har fremragende fysisk og psykologisk kvalitet, har en stærk evne til at tilpasse sig de særlige miljøfaktorer på månen og mestrer alle former for viden og færdigheder, der er nødvendige for at overleve på månebasen.

Den træning, astronauterne skal udføre før månelandingen, omfatter generelt fysisk træning, teoretisk videnuddannelse, psykologisk træning, udholdenhed og tilpasningstræning af særlige miljøfaktorer, overlevelsestræning og rumfartøjsteknologitræning, rumfartsmedicinsk ingeniørteknologitræning, rumvidenskab og anvendelse af viden og teknologitræning, overlevelsestræning og omfattende træning. De specifikke krav og indholdet af træningen varierer alt efter astronauternes kategori og beskæftigelse. Professionelle astronauter, såsom piloter og missionseksperter, har mere træningsindhold, strenge krav og lang træningstid, hvilket generelt tager omkring 3 år. Ikke-professionelle astronauter, som f.eks. nyttelastspecialister eller forskerastronauter, har færre og kortere træningssessioner. På baggrund af den omfattende træning vil der blive gennemført nøgletræning i aspekter som rumstationsteknologi, ekstravegeable aktiviteter, robotarmkontrol, psykologisk tilpasning, arbejde og liv i kredsløb. Hver astronaut har brug for mere end 6.000 timers træning for at sikre, at han/hun er godt forberedt til missionen.

5.2 - Hvilke rumfartøjer vil din fremtidige månemission få brug for? Beskriv de fartøjer, der findes i din Moon camp, og overvej, hvordan du vil rejse til og fra Jorden og udforske nye destinationer på Månens overflade.

Vores mission til månen vil kræve fragt og bemandede rumfartøjer:

Først vil de første nødvendige månefaciliteter som mad, 3D-printere og indsamlings- og forarbejdningsmaskiner blive transporteret til månen af fragtfartøjet, som kan fungere som astronauternes første midlertidige opholdssted. Senere, når lejren er færdig, kan den skilles ad og ombygges til et køretøj, der kan udforske månens overflade.

For det andet transporterede det bemandede rumfartøj tre andre astronauter til månen og kunne bruges som rumfærge mellem jorden og månen.

For det tredje vil vi sætte en måne-rover og et måne-rumfartøj op på månen for at transportere mennesker, indsamle og udforske månens ressourcer.