moon_camp
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.

Aurora

郑州轻工业大学附属中学  河南省郑州市-金水区    Kina 18, 19   5 / 1 Engelsk
3D-designsoftware: Fusion 360



1.1 - Projektbeskrivelse

Formålet med denne månelejr er at udføre videnskabelig forskning, at udforske og få erfaring med etableringen af en stor månebase. Den videnskabelige forskning vil hovedsageligt involvere studier af månejord og månemineraler samt kortlægning af hele måneoverfladen for at lette fremtidig konstruktion. Det vil også gøre det muligt at observere udenjordiske objekter.

I de tidlige stadier vil vi sikre, at basen er etableret og fungerer korrekt. På mellemlangt sigt vil vi omdanne basen til en ressourceforsyningsstation, så mennesker kan udvide basen til andre dele af månens overflade fra dette center. I de senere faser vil vi genforsyne udforskningsmissioner i det dybe rum og udvide omfanget af menneskelig udforskning.

Derfor har basen fremragende beboelsesfaciliteter og tilstrækkelig redundans til at teste mange nye teknologier og sikre de første måneforskeres levebrød. Med personalets psykiske velbefindende for øje er der desuden mange sports- og fritidsfaciliteter samt et panoramakammer til direkte psykologisk aflastning, så forskerne kan se Jordens landskab og deres familier og venner på en fordybende måde.

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

I den tidlige fase ønsker vi at bygge basen som en videnskabelig forskningsbase, og det vigtigste punkt er at teste teknologien til storstilet opbygning af månebaser. På et senere tidspunkt vil den blive omdannet til en in-situ ressourceforsyningsstation på måneoverfladen, der hovedsageligt bruger Månens rige månejord og mineralressourcer til at realisere ressourceforsyning, og gradvist udvide ressourcestationen som centrum for at levere ressourceforsyning til baser og bemandede månerumstationer i andre regioner, så de kan være fri for problemet med overlevelsesressourcer og fuldt ud realisere mineralindsamling, videnskabelig forskning og andet arbejde; Derudover kan ressourceforsyningsstationen også bruges til udforskningsmissioner i det dybe rum til Derudover kan ressourceforsyningsstationen også bruges til udforskningsmissioner i det dybe rum, hvilket i høj grad udvider omfanget af menneskelige udforskningsaktiviteter i det dybe rum.

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

Cabeus-nedslagskrateret i polarområdet (29. 42° 83. 88° S) er et permanent oplyst område på månens poler, som er udsat for sollys det meste af tiden og har lave temperaturforskelle og lave krav til isoleringsdesign. Det er velegnet som testområde for konstruktion af månebaser. Der er også permanent skyggefulde områder i nærheden, hvor vandisressourcer kan høstes og udnyttes til basekonstruktion og personalebrug og forskning.

Det er ikke særlig vanskeligt at bygge en base her, og den er velegnet til at få erfaring, så man kan garantere, at udforskningsformålene bliver opfyldt. Desuden har Cabeus' nedslagskrater en klar fordel, når det gælder behovet for vand- og energiressourcer, da bæredygtig menneskelig beboelse er det vigtigste.

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 vil bruge følgende to materialer:

Geopolymerbeton: Fordelene ved geopolymerbeton i forhold til cementbeton er, at det kan gøres aktivt med en lille mængde exciter til at stimulere månejorden og kræver mindre cementholdigt materiale, men ulemperne er, at der er mangel på blandevand, det kan ikke hærdes naturligt og formes under ultrahøjt vakuum på måneoverfladen, alle forberedelsesprocesser skal udføres under forseglede og tryksatte forhold, det kan ikke udsættes for måneomgivelserne, før det har udviklet tilstrækkelig styrke, og vedligeholdelsen er mere krævende.

Tørblandet autoklaveret månebeton: De største fordele ved tørblandet autoklaveret beton til månebyggeri er den relativt korte hærdningstid sammenlignet med cementbeton, det lukkede autoklavehærdningsmiljø, som ikke påvirkes af ydre påvirkninger, og den relative stabilitet af det bundne vand i det resulterende produkt. Det kalciummateriale, der kræves til denne proces, skal dog transporteres fra Jorden i de tidlige stadier, hvor mængden af kalciummateriale udgør 10%-15% af pulverets samlede masse, og den mindste mængde vand, der kræves til den autoklaverede hydrotermiske reaktion for at binde vand, er ca. 10% af pulverets samlede masse. Processen til fremstilling af dette materiale skal stimulere reaktionsaktiviteten i månejorden under mættet damptryk for at få blandingen til at gennemgå en hydrotermisk syntesereaktion for at opnå styrke.

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

        For det første har vores base en top- og bundstruktur. Når der er tale om partikler med høj energi, kan vi søge tilflugt på det andet niveau, der er beskyttet af blyplader; når der er tale om mikrometeoritter, kan vi søge tilflugt på det nederste niveau.

       For det andet er der et komplet udvalg af observationsudstyr, der bæres af måneoverfladen og relæsatellitkonstellationen, som giver tidlig advarsel om fare.

       For det tredje kan et fartøj forlade månens overflade og lægge til ved en rumstation i kredsløb om månen, hvis instrumenterne rapporterer om en uudholdelig fare for basen.

       Vores base vil også anvende et meteoritforsvarssystem til aktivt forsvar ved hjælp af missiler eller luftværnskanoner til at afbøje store meteoritter fra deres baner ved hjælp af et netværk af satellitobservationer og phased-array-radar. Små mikrometeoritter fordampes derefter ved hjælp af lasere.

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

Vand: Lejren forsynes med vand gennem medfølgende forsyninger i de tidlige stadier og gennem udnyttelse af de rige polare vandisressourcer som den vigtigste vandkilde i de senere stadier. Vi har også bygget et vandgenbrugssystem til at genbruge spildevand.

Mad: Astronauterne vil spise den mad, der følger med forsyningerne. Derudover vil vi syntetisere stivelse fra kuldioxid, der stammer fra polær tøris, gennem et pilotsystem til stivelsessyntese.

Strøm: For det første vil solenergi blive udnyttet af foldbare solpaneler. For det andet vil man generere strøm og varme ved hjælp af radioisotopiske termoelektriske maskiner.

Luft: Der er en del ilmenit (kemisk formel FeTiO3) og jernoxid (FeO) på Månens overflade, som kan bruges som råmateriale til reaktioner. Ved at opvarme disse malme til 1600-2500°C kan ilt fremstilles mere effektivt.

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

Ved hjælp af en anaerob bakterie, Shewanella-mikroorganismer, kan man både bortskaffe affald og generere elektricitet. For eksempel kan astronauter dumpe husholdningsaffald i en enhed, der indeholder mikroorganismer, og dette husholdningsaffald vil blive til mad for mikroorganismer. Denne prototype på en mikrobiel processor er en lille kasse, der vejer omkring 2 kg, de to ender er forbundet til anoden og katoden, selve kassen er opdelt i to dele af en film, mikroorganismerne fungerer som katalysatorer for elektrokemiske reaktioner, rumskrottet producerer frie elektroner efter behandling, de bevæger sig til katoden i sløjfen, hvor de interagerer med oxidanten, efter at redoxreaktionen finder sted, produceres elektricitet. Astronauterne kan lagre elektricitet, der genereres under den mikrobielle oxidationsproces, til brug på rumstationen. Brændstoffet til processoren kan være servietter eller andet bionedbrydeligt fast og flydende affald.

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

Gennem relæsatellitten til kommunikation er vores relæsatellit placeret ved Lagrange-punktet, sammenlignet med jordrelæsatellitten, relæsatellitten er højere, og relæsatellitten, der opererer i denne bane, kan opretholde en relativt stabil og stationær tilstand med jorden og månen, så den kan spare satellitbrændstof og forlænge levetiden. Designet af multi-security backup telemetri fjernstyringskommando er vedtaget, det vil sige, at et antal "mobiltelefoner" er forberedt til dette formål. Jordarbejdere kan ringe til disse "mobiltelefoner" på samme tid og udstede de samme telemetriinstruktioner, hvilket effektivt kan undgå problemer som signalafbrydelse og unøjagtig informationstransmission forårsaget af "lang afstand eller andre ukendte faktorer". Den bruger også en S-bånds digital deep-space transponder. Den er også udstyret med en stor paraplyantenne med en række forskellige bithastigheder.

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.).

I geologi: geologisk forskning på Månen kan give en dybere forståelse af Månens oprindelse, udviklingshistorie og tektoniske træk. For eksempel kunne man tage stenprøver og analysere dem, eller man kunne undersøge Månens indre struktur ved hjælp af en sonde.

Aspekter af miljøer med lav tyngdekraft: Eksperimenter i miljøer med lav tyngdekraft på Månen kan hjælpe os til bedre at forstå udfordringerne og mulighederne ved at overleve i rummet i længere perioder. For eksempel kan fysiske og kemiske fænomener studeres under forhold med lav tyngdekraft, ligesom man kan vurdere bygningers og udstyrs tilpasningsevne.

I biologi: Biologiske eksperimenter på Månen kunne hjælpe os med at forstå livets tilpasningsevne i det ydre rum. For eksempel kunne man studere mikroorganismers evne til at overleve på månens overflade og udforske eksistensen af andre former for liv.

Teknologi: Teknologiske eksperimenter på Månen kunne teste og validere gennemførligheden og effektiviteten af nye teknologier. For eksempel kunne man forske i, hvordan man bygger ilt- og vandproduktionsfaciliteter på Månen og udforske brugen af nye teknologier som solpaneler til at opfylde infrastrukturens energibehov.

Inden for robotteknologi: Robotikeksperimenter på Månen kunne hjælpe os med at mestre teknikkerne til robotmanipulation og -bevægelse i miljøer med lav tyngdekraft. For eksempel kunne man studere robotters bevægelse og funktion på månens overflade og udforske synergien mellem robotter og mennesker.

I astronomien: Astronomiske observationer, der udnytter månens overflademiljø og fraværet af en atmosfære, kan give en bedre forståelse af solsystemets dannelse og udvikling. For eksempel kan man bygge astronomiske observationsfaciliteter på Månen, som kan måle strålingsintensitet og temperatur, så man kan udføre udforskningsarbejde på Månens overflade og observationsstudier af andre himmellegemer i Universet.

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

Fysisk træning:

       For at astronauterne kan modstå de enorme accelerationstests under take-off og landing, og for at forberede dem på kompleksiteten ved at arbejde under forhold med lav tyngdekraft, og endnu vigtigere for at holde dem i form, er der indbygget en ret streng fysisk træningskomponent i vores træningsprogram.

       Intense muskeløvelser (primært på udstyr), dagligt arbejde under vandet i simulerede dragter med lav tyngdekraft og lejlighedsvis centrifugetræning og flyvetræning er arrangeret for at sikre, at deres kroppe vedligeholdes på et niveau, der opfylder kravene til missionen.

Hjernetræning:

       En række videnskurser er organiseret for at udstyre astronauterne med den viden, der kræves til missionen. Ud over de grundlæggende kurser i generel viden får de forskellige specialiserede kurser for at opnå en effektiv arbejdsdeling.

       under missionen.

III. Mental træning:

       For astronauter, der arbejder langt fra deres hjemplanet og i et lukket miljø i lange perioder, bliver psykologiske problemer taget alvorligt. Sammen med psykologiske kurser vil astronauterne få regelmæssig adgang til rådgivere for at teste deres evne til at håndtere psykologiske problemer.

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 fremtidige missioner til Månen vil kræve to typer bemandede rumfartøjer og fragtfartøjer. Vores planer for rejser til og fra Jorden er som følger:

       For det første at bygge en rumstation i kredsløb om månen. For det andet at opsende et rumfartøj til månens overflade, som kan dokke på månens rumstation. For det tredje opsendes et bemandet rumfartøj mellem Jorden og Månen, så astronauterne kan overføres til rundrejserumfartøjet via stationen. For det fjerde bruges et rundrejse-rumfartøj til at nå månens overflade. Processen med at vende tilbage til Jorden er den omvendte af de to sidste trin. 

       Lastfartøjer overtager derefter behovet for at transportere materialer mellem Jorden og Månen.

       Langdistanceudforskning på Månen udføres af astronauterne via rumfartøjer, der kører rundt. Udforskningen omkring lejren assisteres af fartøjer som droner og surrogatmånefartøjer.