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.

Civilization Footprints

DET ER EN AF DE BEDSTE MÅDER AT GØRE DET PÅ.  河南省郑州市-金水区    Kina 19   6 / 1 Engelsk
3D-designsoftware: Fusion 360



1.1 - Projektbeskrivelse

Vi planlægger at bygge en månelejr, der kan stå færdig om 20 år. Lejren kan levere drikkevand, mad og andre basale levevilkår for månepersonalet og vil etablere et sundt energi- og videnskabeligt forskningssystem, der lægger et solidt fundament for månepersonalet til at udføre en række videnskabelige undersøgelser. Lejren er opdelt i to hoveddele: et funktionelt område og et boligområde. Boligområdet kan rumme seks personer i den første fase og vil nå en kapacitet på 12 personer, når det er fuldt udbygget. Og udstyret med passende tilflugtsområder. De funktionelle områder omfatter fire forskningsområder (biologi, geologi, fysik og materialer), et rekreativt område og et subsistens-, smelte- og dyrkningsområde placeret i lejrens seks hjørner. Vi har også et rumfartøj udstyret med en fungerende ionmotor til langdistancemissioner eller tilbagevenden til Jorden. Lejrens kvantekommunikationsradar giver mulighed for krypteret kommunikation uden forsinkelse og i al slags vejr, hvilket gør det nemt at kommunikere med andre lejre på Jorden eller Månen.

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

Hovedformålet med den månelejr, vi har etableret, er videnskabelig forskning. Ligesom navnet på vores team antyder, er månelejren en bedrift af den menneskelige civilisation, der forlader sin hjemplanet og opnår et langvarigt ophold på månen i reel forstand. Det er et tegn på den menneskelige civilisations ekspansion udadtil. Etableringen af månelejre er et vigtigt gennembrud for menneskelig udforskning og videnskabelig og teknologisk innovation, såvel som et udtryk for det højeste niveau af menneskeligt mod, visdom og praksis. Her vil vi udføre fysiske eksperimenter, materialeudvikling, biologiske observationer, medicinsk forskning i mikrogravitetsmiljøet, søge erfaring til menneskelig udforskning af udenjordiske planeter og levere vigtige data til menneskelig forskning i geologi, astronomi, kemi og andre områder. Bruge månens uendelige rum til forskning, udvikling og navigation, undgå at forårsage sekundære forstyrrelser på jorden og beskytte jordens økologiske miljø.

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

Vi besluttede at oprette vores månelejr i et lille nedslagskrater over Shackleton-krateret på månens sydpol, fordi den årlige lyscyklus på 80-90% der ville give os mulighed for at konvertere nok solenergi til elektricitet til at holde basen kørende; Stedet er tæt på det permanent skyggede område, og efter infrarød spektrumanalyse er der stor mulighed for, at der er en masse vandis i kraterets skyggeområde, der venter på vores fremtidige forskning og brug. Omkring 120 kilometer fra basen ligger Malapet-bjerget, hvis top altid er synlig for Jorden, og det kan bruges til at bygge et jord-til-jord-kommunikationscenter. På den anden side af bjerget påvirkes det ikke af Jorden og kan bruges til astronomisk observation i det ydre rum.

 

 

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.

Konstruktionen af vores månelejr vil udnytte månens ressourcer så meget som muligt og kombinere betonhærdning af månejord med 3D-printning og mikrogravitationsteknologi til fremstilling af glas for at bygge hovedstrukturen i månebasen. Vi vil arrangere konturprintrobotter, 3D-printrobotter, intelligente robotter til opsamling af vandis, skyreaktionsbaseret ovn til fremstilling af flydende svovl, akustisk trykovn og medbringe en lille mængde nødvendige hjælpematerialer til landing på månen. Efter at have afsluttet konstruktionen af den store snefnugsramme i månelejrens hoveddel, vil astronauterne tage til månen, arrangere og kontrollere livsstøttesystemets tilstand. Hvis alt er normalt, er den første fase af Moon camp afsluttet. I anden fase vil lejrens skal af titaniumlegering med bikage blive forberedt ved hjælp af robotter til konturprintning samt mere omfattende metoder til energihøst, såsom konstruktion af termoelektriske kraftarrays i månens jord og isotopbatteriarrays.

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

Truslerne på månen kommer hovedsageligt fra stråling, meteoritter og ekstreme temperaturer. Tidligere undersøgelser har vist, at månejord har god varmeisolering og en vis strålingsbeskyttelse, så den beton, der trykkes af månejord, vil spille den vigtigste beskyttende rolle. Baseret på de rigelige ressourcer af siliciumoxid og titaniumoxid på månen vil titaniumlegeringsskallen og den strålingssikre glassandwich desuden blive konstrueret yderligere. Flere eksperimentelle data viser, at strukturen har fremragende fysiske og kemiske egenskaber. Og vores månelejr er placeret i et lille nedslagskrater over Shackleton-krateret på månens sydpol. Det ville placere lejren i et sænket område omgivet af bakker eller kratere, hvilket i høj grad reducerer risikoen for, at meteoritter rammer lejren. Derudover har vores månelejr et halvt forsænket design, og den nederste etage vil blive bygget som et tilflugtsområde. Samtidig bruges Jordens og Månens fælles advarselssystem til at advare om mulige farer i al slags vejr for at forhindre, at store katastrofer skader personalet, der er udstationeret på Månen.

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

Vand:
Vandressourcer er afgørende for overlevelse, og vi byggede basen i nærheden af vandisområdet for at lette adgangen. Den indsamlede vandis vil først blive opbevaret i underjordiske ishuler og derefter smeltet hver uge for at blive ført ind i vandforsyningssystemet, hvor den vil blive filtreret, så folk kan bruge den.
Mad:
I den tidlige fase af udforskningen bør maden være baseret på rummad fra Jorden, men ikke kun på mad medbragt fra Jorden. Som forberedelse til et langt ophold på Månen vil vi hovedsageligt spise afgrøder, der har en kort avlscyklus. Vi byggede aerodyrkningsrum i de ydre områder af basen, fyldte dyrkningsrummene med trykforstøvning af næringsopløsning, ilt og kuldioxid udstødt af mennesker for at udføre jordløs dyrkning, dyrke transgene afgrøder og levere næringsstoffer, som astronauterne har brug for.
Luft:
Luft er en af de vigtigste miljøfaktorer for menneskets overlevelse. Ilt kan frigøres ved at elektrolysere vand som en reserve-iltressource. Vi planlægger også at udvinde/raffinere ilt fra iltholdige stenmasser. Samtidig vil vi tilføje et luftcirkulationssystem for at sikre, at astronauterne hele tiden har frisk luft på basen.
Energi:

Radioisotopbatterier, der er kendetegnet ved deres enkle struktur og evne til at fungere uden bevægelige dele, kunne bruges som backup- og nødstrømkilder til månelejre.

2.Solenergi kan bruges til at bygge en månebase i fremtiden. Uden indflydelse fra atmosfæren bruger månen solenergi 1,5 gange mere effektivt end på jorden. Derudover kan de siliciummaterialer, der er nødvendige til produktion af solpaneler og panelstøttematerialer, udvindes på måneoverfladen, hvilket har store fordele for den gradvise udvidelse af den efterfølgende månebase.
3.Månedlig energiproduktion ved forskel i jordtemperatur

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

Kuldioxid, som beboerne på månen udånder, kan indfanges af diversificeret fast adsorptionsudstyr (McCas), som omdanner fast kuldioxid til gas, som planterne kan bruge til fotosyntese. Det livsunderstøttende system dræner det vand, der har indtaget sved og urin, ind i en cirkulationstank, hvor det bruger et fiskelignende gællefilter til at fjerne tilgængelig ilt og skabe nyt vand at spise. Husholdningsaffald opbevares i lejrens maskinrum, og noget af det affald, som astronauterne producerer, kan genbruges, f.eks. genanvendelige materialer, metalapparater osv. Disse ting kan oparbejdes og genfremstilles, så de kan bruges som dele til rumfartøjer, hvilket reducerer afhængigheden af jordens ressourcer, og de kan bruges til vedligeholdelse og konstruktion af lejren. Andet affald, som astronauterne producerer, og som ikke kan genbruges, såsom engangshandsker, plastikposer og papirhåndklæder, bør forbrændes og begraves ved høje temperaturer på Månen for at undgå miljøskader.

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

Vores månelejr anvender kvantekommunikationsteknologi med en kvantekommunikationsradar og to signalmodtagelses- og beskyttelsesenheder og realiserer krypteret kvantekommunikation i realtid mellem to steder på enhver afstand ved at drage fordel af ultraafstandseffekten og de uforståelige egenskaber ved kvantesammenfiltring og kvantetransmission. På grund af kvantesammenfiltringens egenskaber har baserne på forsiden og bagsiden af månen ikke længere brug for signaloverførsel fra relæsatellitter, og de kan til enhver tid kommunikere og modtage signaler.

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.).

Prøvetagning af måneoverfladen: Månebesætningen vil tage prøver af månens overflade for at studere månens oprindelse, sammensætning og solsystemets udvikling.
Planetarisk geologisk eksperiment: Astronauter udførte geologiske undersøgelser på månens overflade ved hjælp af månerobotter, sonder og andre værktøjer, indsamlede og analyserede sten, støv og andre data og prøver for at forstå måneskorpens struktur, geomorfiske ændringer, magnetfelt osv.
Teknisk verifikation af konstruktionen af månebasen: For at realisere visionen om at etablere en base på månen, er det planlagt at bygge laboratorier, kraftværker, iltproduktionsfaciliteter, livsopretholdende systemer og affaldsbehandlingssystemer på månen og udføre teknisk verifikation og praktisk anvendelse.
Eksperiment til overvågning af månens miljø: Fordi månen ikke har nogen atmosfære og et magnetfelt til at beskytte den, er planeten udsat for stråling fra rummet og små objekter. Forskere kan bruge en række forskellige teknologier til at overvåge månens strålingsmiljø, påvirkningen fra små objekter og temperaturændringer på månens overflade. Disse eksperimenter kan give vigtige miljødata til fremtidige bemandede missioner for at sikre astronauternes helbred og sikkerhed.
Rumvidenskabelige eksperimenter: Der kan udføres rumvidenskabelige eksperimenter på månen, såsom at observere den kosmiske baggrundsstråling, solstråling, interstellart støv, Mælkevejens struktur osv.
Medicinske eksperimenter i rummet: Rummedicinske eksperimenter på månen kan hjælpe forskerne med at forstå menneskers fysiske og psykiske reaktioner i ekstreme miljøer, hvilket har vigtige konsekvenser for astronauternes helbred og sikkerhed på lang sigt. Disse eksperimenter kunne omfatte test af effekten af nye rumdragter, ydeevnen af livsunderstøttende systemer og produktions- og forbrugshastigheden af menneskelig mad, vand og ilt.

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

Grundlæggende viden om fysik, ingeniørvidenskab og aeronautik: Astronauter er nødt til at forstå rumfartøjers fysiske og mekaniske egenskaber, såsom kinematik, dynamik og termodynamik, samt begreber inden for forskellige tekniske systemer, herunder fremdriftssystemer, livsstøttesystemer, kommunikationssystemer og databehandlingssystemer.
Forståelse af rummiljøet: Astronauter er nødt til at forstå rummiljøets karakteristika, såsom vakuum, stråling, mikrogravitation, kosmisk støv og så videre. De er også nødt til at lære om månens miljø, herunder overfladens karakteristika, klippesammensætning, luftkvalitet, solstråling og meget mere.
Særlige færdigheder og tekniske evner: Astronauter skal trænes i relevante færdigheder og tekniske evner, såsom rumvandring, betjening af rumfartøjer, kontrolsystemer, medicinsk førstehjælp og vedligeholdelse.
Teamwork og kommunikationsevner: Månemissioner kræver, at astronauterne arbejder i et relativt begrænset miljø, så de bliver nødt til at lære effektivt teamwork og kommunikationsevner samt problemløsningsevner.
Forberedelse til fysisk og mental fitness: Astronauter skal være i god fysisk og mental form til lange flyvninger og de meget stressende forhold i miljøet. De skal gennemgå simulationstræning og træning i overlevelsesfærdigheder for at opretholde fysisk sundhed og følelsesmæssig stabilitet.
Flyvesimulation: Træningsastronauter skal udføre simuleringer i simulatorer og fokusere på at træne flysimuleringsfærdigheder for at sikre, at de kan håndtere nødsituationer, når de opstår.
Akademisk læseplan: Ud over praktiske færdigheder til missionen lærer astronauterne teoretisk viden på en række forskellige måder, herunder akademiske fag som menneskelig fysiologi, systemteknisk design og så videre, for at give en konceptuel forståelse af problemerne med at forske i og løse 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 månerumfartøj bruger hovedsageligt konventionelle raketter med drivmiddel. På månens overflade vil vi bruge en særlig rover til udforskning og arbejde. Derudover har vi et rumfartøj, der er udstyret med en drivmiddelfri ionmotor, som vil gøre det muligt for månebesætningen at gennemføre udforskning og overførsel på kort tid. Den vigtigste måde at vende tilbage til Jorden på er at koble rumfartøjet sammen med genindtrængningsmodulet i et lavt kredsløb om Jorden og derefter flyve genindtrængningsmodulet tilbage til Jorden.