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.

New Earth

Liceul Teoretic "Emil Racovita" Baia Mare  Baia Mare-Maramureş    Rumænien 16, 17   3 / Engelsk
3D-designsoftware: Fusion 360



1.1 - Projektbeskrivelse

For omkring 50 år siden nåede menneskeheden et stort skridt i sin udvikling med den vellykkede landing af rumfartøjet Apollo 11 på månens overflade. Den dag, den 20. juli 1969, trådte den amerikanske astronaut Neil Armstrong ned på månens overflade og udtalte de berømte ord "One small step for a man, one giant leap for mankind" (Et lille skridt for en mand, et kæmpespring for menneskeheden). I dag gentager vi historien, men i stedet for blot en ekspedition vil vi skabe en fuldt ud bæredygtig driftsbase. Denne koloni vil være begyndelsen på en ny æra, den interplanetariske æra.

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

Månen vil blive menneskehedens legeplads, hvor vi kan innovere, skabe og tilpasse os. Med denne koloni vil vi lægge fundamentet for interplanetariske rejser, mens vi opdager nye teknologier, der vil hjælpe os på jorden. Effektiv mineraludvinding, bioteknologiske afgrøder, mere effektiv vedvarende energi. Dette vil kun være begyndelsen på, hvad der endnu er i vente. Vores base vil huse 4 pionerer fra forskellige erhverv og vil have banebrydende faciliteter, herunder højeffektiv aquaponics, avanceret træning og træningsudstyr, kompakt, men fuldt udstyret køkkenhus og pladsbesparende køjerum. En ny besætning vil blive bragt hertil hvert 5. år sammen med avancerede reservedele og varer, som ikke kan fremstilles effektivt på stedet.

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

Månebasen kommer til at ligge 30 km fra Shoemaker-krateret, tæt på en bjergkæde. Vi valgte denne placering af flere grunde:
Geologisk interesse: Området nær Shoemaker Crater er geologisk interessant og giver mulighed for at studere månens overflade og geologi i detaljer. Bjergkæden nær basen giver mulighed for at udforske en bred vifte af geologiske elementer, herunder nedslagskratere, vulkanske elementer og gamle klipper, samtidig med at den yder beskyttelse mod meteorer.

Kommunikation og navigation: Placeringen nær Shoemaker-krateret giver en god sigtelinje til Jorden, hvilket gør det lettere at kommunikere med missionskontrollen på Jorden og modtage navigationssignaler.

Tilgængelighed af ressourcer: Som tidligere nævnt giver beliggenheden nær Shoemaker-krateret adgang til vandforekomster dybt inde i krateret. Ud over vand kan området også have andre vigtige ressourcer som helium-3, der kan bruges som brændstof til fusionsreaktorer.

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.

I alle tre byggefaser vil vi bruge kompakte, præfabrikerede rum og vægge, der bringes fra Jorden via engangsrumfærger. Rummene og faciliteterne vil blive samlet, forbundet og svejset sammen for at sikre, at de fungerer korrekt. Basens ydre skal vil være lavet af armeret beton belagt med titanium-blylegering, mens de indvendige vægge vil være lavet af aluminiumsplader. Basen vil være udstyret med avancerede ventilationssystemer, vandrensnings- og spildevandsbehandlingsfaciliteter samt livsopretholdende systemer.

Når basen er færdig, vil vi begynde at raffinere de lokale ressourcer. Vi vil udvinde naturlige vandforekomster fra Shoemaker-krateret og omdanne dem til ilt ved hjælp af elektrolyse og derefter sende dem via en rørledning, der vil transportere gasser fra Shoemaker-krateret til basen. Det snart brugbare vand vil blive transporteret fra nærliggende aflejringer via ubemandede rovere og derefter renset ved hjælp af avancerede destillationsmetoder. Derudover vil vi udvinde regolit fra månens overflade og raffinere det til brugbare materialer som metaller og gasser. Det vil hjælpe os med at bygge de nødvendige simple komponenter og dele i stedet for udelukkende at være afhængige af leverancer fra Jorden. Forskningsdata og ny teknologi vil blive udvekslet med komplekse komponenter, forskellige varer og sjældne metaller, som ikke kan forarbejdes og bygges på stedet.

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

Pionererne i kolonien vil være beskyttet mod naturlige farer som solstråling, meteornedslag og farligt månestøv takket være de tykke ydervægge af beton belagt med titanium-blylegering, den strategiske placering nær bjergkæden og særlige elektroniske støvafvisere, der forhindrer støvet i at trænge ind. Desuden vil basen være udstyret med avancerede livsstøttesystemer, et ventilationskompleks, nødstrøms- og iltgeneratorer, spildevandsbehandlingsfaciliteter, termoregulatorer samt forskellige rekreative faciliteter, der vil sikre besætningens velvære og mentale sundhed. Basens indre vil være under tryk for at skabe et miljø med gasser og tryk svarende til Jordens.

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

Luft: Som tidligere nævnt vil der i den første fase af basens opbygning, kendt som Operation Oxygen, blive udvundet frossent vand fra råforekomster i Shoemaker-krateret med store automatiske udvindingsanlæg, og rovere vil transportere det til særlige raffinaderier, hvor det vil blive renset og omdannet til ilt ved hjælp af elektrolyse. Denne procedure vil omdanne 2 liter vand til 1 liter ilt. Vores 4-personers besætning vil forbruge omkring 8000 liter ilt hver dag. Ilten vil blive transporteret til basen via en rørledning lavet af Ti-6Al-4V titaniumlegering, udstyret med soldrevne pumper, der vil opretholde en konstant strøm af O2. Akvariet får sit iltede vand fra planterne i aquaponics-systemet.

Vand: Til vand planlægger vi at bygge en maskine, der bruger membranfiltrering og destillationsteknikker til at rense vand, der udvindes fra nærliggende aflejringer med rovere. Under Operation Life Support vil dette vand blive brugt til at fylde akvariet og starte aquaponics-kredsløbet. Efter Operation Ny Jord har vi kun brug for vand til vores astronauter (ca. 8 l/dag for 4 personer), håndvaske (7 l/min) og brusere (50 l/brug). Når vi har fyldt det interne vandlager op (som er på ca. 2000 l), vil vi genbruge det brugte vand ved hjælp af de metoder, der er nævnt ovenfor. Men da intet vandgenbrugssystem er helt effektivt, vil vi stadig have brug for nye vandleverancer fra tid til anden.

Elektricitet: Med hensyn til elektricitet vil vi bruge solpaneler og batterier med høj densitet. Solpanelerne vil bruge perovskite-teknologi på grund af deres 30%-effektivitet og lette fremstilling. I alt skal vi bruge omkring 65 solpaneler, der hver måler ca. 1,6 kvadratmeter, for at generere 50 kWh. For at holde solpanelerne rene hele tiden, vil vi bruge magnetfelter, der frastøder månestøv og andre urenheder. Hvert solpanel vil generere omkring 762 Wh dagligt, og det overskydende vil blive opbevaret i kraftige batterier.

Vi beregnede dette ved hjælp af følgende formel: Energi/dag = solpanelets areal x solindstråling x konverteringseffektivitet. På tidspunkter, hvor der ikke er sollys, bruger vi den energi, der er lagret i batterierne.

Mad: Til vores fødevareforsyning vil vi bruge et innovativt system kaldet aquaponics, der skaber et selvforsynende miljø ved hjælp af et akvarium, et hydroponisk system og en række rør og filtre.

Akvariet vil have en kapacitet på 2000 liter og vil give ca. 70 kg spisefisk hvert år. For at maksimere effektiviteten har vi valgt ørredarten, da det er en af de mest effektive mellemstore fisk til dyrkning.

Det hydroponiske system vil bestå af flere bassiner til dyrkning af tomater og salat med et samlet areal på 80 kvadratmeter, hvilket giver i alt 1000 kg friske råvarer om året. Det vil give vores pionerer en nærende og afbalanceret kost.

For at bestemme den passende mængde gødning til vores afgrøder brugte vi følgende formel: Vandmængde = Samlet biomasse af fisk / tæthed i bestanden

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

Med hensyn til bortskaffelse af affald vil den biomasse, som pionererne udskiller, blive raffineret til gødning til aquaponics-systemet, mens det mere flydende affald vil blive filtreret og genintroduceret i vandnetværket. Vandrenseren vil håndtere alle disse behov og effektivt omdanne affald til brugbare materialer.

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

Vores base kommunikerer med jordstationen og andre månekolonier via ultralette radiosignaler og satellitkommunikation. Satellitkommunikationssystemet bruger avancerede teknologier og enorme mængder solbaseret energi til at sende og modtage video- og lydsignaler. Den 32 m² store radiokommunikationsantenne på basens tag er i stand til at sende data med en hastighed på op til 201,998 km/s, hvilket sikrer den bedste datatransmissionshastighed.

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.).

Formålet med vores base er at udvikle og teste nye teknologier, der ikke kun vil gavne os på Jorden, men også gøre os i stand til at rejse interplanetarisk. Vi vil fokusere på udviklingen af bioteknologiske afgrøder, automatiserede udvindingsanlæg, effektive kraftværker, pålidelige vedvarende energikilder, ultralette køretøjer, genanvendelige raketter, der kan regenerere brændstof automatisk, og ultralette bioniske menneskedele med gittergas-helbredelsessystemer. Denne base vil tjene som testområde for nye teknologier og vil opfylde et større formål end en almindelig koloni. Den vil bane vejen for vores fremtid.

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

Den træning, som vores heldige pionerer vil gennemgå, vil svare til den, som ISS-astronauter gennemgår, men med et par ekstra færdigheder og erhverv, som er nødvendige for at overleve på månen. De vil modtage omfattende træning inden for områder som geologi, grundlæggende og avanceret konstruktion, botanik, astronomi, madlavning, ernæring og meget mere.

To af kolonisterne vil være dygtige bygningsarbejdere med ansvar for at bygge og vedligeholde basens infrastruktur. Den ene kolonist bliver elektriker med ansvar for basens elsystemer, mens den anden bliver videnskabsmand med ansvar for at udføre eksperimenter og føre tilsyn med forskningen på månen.

Ud over disse specialiserede roller skal alle medlemmer af teamet have en bred vifte af færdigheder og viden for at sikre, at missionen bliver en succes. Det vil omfatte færdigheder som medicinsk træning, problemløsning og tilpasningsevne samt en forståelse af de forskellige systemer og teknologier, der skal bruges på månen.

Træningsprogrammet vil være hårdt og intenst, designet til at forberede pionererne på alle de udfordringer, de kan møde i løbet af deres tid på månen. Når de tager af sted på deres mission, vil de være fuldt udstyret med de færdigheder og den viden, der er nødvendig for ikke bare at overleve, men også trives på månens overflade.

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.

Til at rejse mellem Månen og Jorden og udveksle forskellige varer vil vi bruge billige, højkapacitets engangsrumfærger. Denne tilgang vil sikre, at rejsen minimeres, samtidig med at omkostningerne holdes nede.

Til udforskning, udvinding og transport vil vi bruge en kombination af bemandede rovere, som f.eks. buggyen, og ubemandede, fjernstyrede og automatiserede rovere. En af disse rovere vil blive udpeget til udvendigt arbejde, mens de to andre vil være ansvarlige for indendørs transport af ressourcer. Denne tilgang vil gøre det muligt for os at indsamle og transportere ressourcer mere effektivt, samtidig med at vi reducerer risikoen for vores pionerer.