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.

Andromeda

Colegiul Național "Mihai Eminescu"  Suceava-Suceava    Rumænien 16   2 / 0 Engelsk
3D-designsoftware: Fusion 360



1.1 - Projektbeskrivelse

Vores base har en modulær struktur, der kan understøtte et hold på op til ti astronauter, hvis hovedformål er at udvinde og bearbejde månestøv for at grave nyttige materialer frem, et andet formål med vores bosættelse ville være at observere og analysere universet med radioteleskoper.

Vores forligs innovative design gør det nemt at udvide med yderligere moduler efter behov for at understøtte større teams og øge produktiviteten. Det modulære design giver også mulighed for effektiv brug af ressourcer, idet hvert modul er optimeret til specifikke funktioner.

Ud over udvinding og behandling af månestøv vil vores base indeholde et radioteleskop, som vil gøre det muligt for os at observere og analysere universet fra Månen. Dette vil være et stort gennembrud i vores forståelse af kosmos, da fraværet af Jordens atmosfære vil give overlegen klarhed og præcision i vores observationer. Vores månebosættelse er et skridt fremad i udforskningen af rummet og åbner op for nye muligheder for videnskabelige opdagelser og ressourceudnyttelse. Vi vil fortsætte med at flytte grænserne for menneskelig udforskning og viden, og vi håber, at vores modulære base vil være en vigtig del af den rejse.

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

Det primære formål med vores månebase er at muliggøre interplanetariske rejser og udforskning. Månen indeholder et væld af ressourcer, herunder vand, som kan bruges til brændstof og livsopretholdelse, hvilket vil hjælpe os med at blive selvforsynende.

Vores base vil primært fokusere på at udvinde ressourcer som sjældne malme og sten, men også Helium-3, som kan bruges til en række formål på Jorden, såsom: kryoteknik, medicinsk billeddannelse og atombrændstof.

En teknisk komponent i vores bosættelse er graverobotterne, som udgraver og indsamler stenprøver. Vi vil også have en ekstra flåde af transportrobotter, der kan transportere disse materialer til forarbejdningsanlæg eller transportere dem til et centralt lager. Når materialerne er blevet udvundet, skal vi behandle dem i det sidste trin for at adskille de værdifulde komponenter.

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

Vi valgte at bygge vores base i Mare Nectaris, nærmere bestemt i den sydlige kvadrant af Mare Nectaris. Denne region blev identificeret som et passende sted for vores base af disse grunde:

  1. Tilgængelighed: Mare Nectaris er relativt flad og har relativt få kratere og andre forhindringer, hvilket gør det nemt at bygge en base og bevæge sig rundt i området. Det er også et sted, hvor vi kan bygge en underjordisk månebase i de næste faser for at skabe et menneskeligt habitat, der er helt beskyttet mod Månens fjendtligheder.
  2. Rig på ressourcer: Mare Nectaris menes at være rig på mineralske ressourcer, såsom helium-3, der kan bruges til kommercielle formål, og basalt.
  3. Miljø: Mare Nectaris er et sted, hvor vi kan starte missionen, hvis vi ønsker, at den skal udvikle sig. Logistisk set giver placeringen os mulighed for nemt at bevæge os til forskellige områder på Månen for at foretage udgravninger. Af denne grund er missionens industrielle potentiale forbedret..

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 fremstille vores rummoduler på Jorden, fordi basens struktur giver os en vis fleksibilitet. Først vil et antal robotter lande på basen med Orion-rumfartøjet for at fjerne regolit til opbygning af bosættelsen for at skabe bedre stabilitet. Når denne fase er afsluttet, ankommer de tekniske moduler (garage, laboratorium, lager) og det centrale modul til logistikcentrets arbejdsplads i Mare Nectaris. I næste fase kommer de to andre beboelsesmoduler og 3D-printeren, som skal printe de tunneler, der forbinder faciliteterne.

Når disse to faser er afsluttet, vil astronauterne ankomme til månens overflade med en forsyning af basale behov (vand, ilt og mad). Med deres ankomst begynder missionen, robotterne vil begynde at grave, og vi vil udvinde det, der er værdifuldt. Vi vil også starte produktionen af vand og ilt.

I betragtning af de ekstreme forhold på Månen vil vi bruge aluminium som det vigtigste byggemateriale på grund af den høje kvalitet af metalprofiler/konstruktioner/bygningssystemer, der kan fremstilles af det, og på grund af dets lave massefylde, som gør det til et af de mest effektive materialer.

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

Månens miljø er ekstremt barskt med temperaturer, der kan variere fra -173 °C til 127 °C, en manglende atmosfære, høje strålingsniveauer og hyppige mikrometeoritnedslag. Derfor er vores Moon Camp designet til at beskytte astronauterne mod disse specifikke forhold i månemiljøet.

En måde at beskytte astronauterne på er at bygge et habitat, der kan modstå ekstreme temperaturer og stråling. Habitatet kommer til at bestå af 4 lag, der fordeles i følgende rækkefølge:

Lodret vægsektion : Udenfor /Nikkel/ Aluminium Shild/ Aluminium Polyimide (H-Film) / Aluminium Polyimide (Mylar) / Aluminium /Aerogel/ Forstærket Carbon Carbon/ Indenfor .

Derudover skal vi sørge for, at astronauterne kan trække vejret inde i basen. Vi vil udvinde ilt fra månestøv og distribuere det langs bosættelsen, når der er brug for det, for at undgå tab af denne dyrebare gas vil vi overvåge, om et rum er optaget eller ej.

Desuden vil Månelejren have et strålingsskjold, der beskytter astronauterne mod de høje niveauer af stråling på Månen. Ud over de materialer, vi kommer til at bruge, vil vi også tilføje et sidste lag regolit ovenpå, så vi får mere beskyttelse.

Vores månelejr, der ligger i et fjendtligt miljø, vil opnå sit formål ud over sin konstruktion, materialer osv. ved hjælp af radioteleskoper, der observerer universet.

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

Vand

Vi vil hente vand fra den regolit, der findes på Sydpolen, især fra Clavius-krateret, fordi det er det sted, der er tættest på os, og det indeholder rigeligt med vand, ca. 0,34 liter pr. kubikmeter månestøv. Vi vil transportere det til bosættelsen, hvor det bliver behandlet og derefter distribueret til astronauterne.

Fødevarer

Maden vil blive bragt fra Jorden til Månens overflade ved hjælp af rumfærgen Orion i form af færdigpakkede fødevarer, der har en lang holdbarhed og er velegnede til rumrejser. Denne type mad er designet til at modstå de hårde forhold på rumrejser, herunder ekstreme temperaturer og ændringer i tryk. For yderligere at sikre madens sikkerhed og kvalitet kan den pakkes i særlige beholdere, der er designet til at opretholde en stabil temperatur og beskytte indholdet mod forurening.

Strøm

Vi vil levere strøm til vores base ved hjælp af en cirkulær solfarm, som vil lagre den indsamlede energi i et batterilagringssystem, der vil blive brugt om natten eller i tilfælde af en nødsituation. Fordi der ikke er nogen atmosfære på Månen, opfanges solstrålingen meget mere effektivt end på Jorden, hvilket kan give os en komparativ energifordel. Hvad angår beskyttelsen af enheden, vil panelerne blive belagt med ståloxider for at give ekstra modstandsdygtighed over for mikropåvirkninger.

Luft

Vi vil udvinde ilt fra regolitten, fordi den indeholder ca. 45% O2. I udvindingsprocessen vil vi bruge en sabatier og en elektrolyseproces til at få ressourcen i laboratoriet, hvorfra den distribueres langs hele bosættelsen på bestemte tidspunkter for at undgå gaslækager.

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

Da vi ved, hvor vigtige livsopretholdende systemer er i rummet, skal vi genbruge vitale ressourcer med maksimalt udbytte. For det første vil vi genbruge vandspildet fra køkken- og badeværelsesfaciliteterne og destillere det, før vi distribuerer det til astronauterne. For at spare mere vand vil vi også genbruge urinen på grund af dens høje vandindhold. En anden ressource, som vi vil genbruge, er ilt. Vi vil distribuere det via rør, og vi vil overvåge, om et rum er optaget eller ej for at levere gassen og undgå tab.

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

Satellitter og antenner vil være en vigtig komponent i kommunikationen mellem vores månebase og Jorden. Ved at bruge satellitter i kredsløb om månen og et par S-Band-antenner kan vi etablere et pålideligt kommunikationsnetværk, der giver mulighed for datatransmission i næsten realtid, talekommunikation og videokonferencer.

For at sikre, at kommunikationssystemet fungerer effektivt, vil vi omhyggeligt bygge og vedligeholde disse. Det omfatter valg af passende jordstationer, udvikling af pålidelige kommunikationsprotokoller og etablering af en robust strømkilde. Derudover skal satellitnetværket kunne modstå de barske forhold i rummet og kunne fungere uden væsentlig vedligeholdelse i længere perioder.

Overordnet set vil brugen af satellitter og antenner være vigtig for vores månebase, så den bliver en bæredygtig og succesfuld månebosættelse, og vi bliver nødt til at investere i at udvikle og vedligeholde denne teknologi for at sikre dens langsigtede levedygtighed.

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.).

Ifølge vores missionserklæring er vores hovedmål med at etablere en bosættelse på Månen at udnytte dens værdifulde ressourcer, som omfatter helium-3 og sjældne jordarters metaller. Helium-3 er en isotop med forskellige anvendelser inden for kernefusion, medicin og kryoteknik. Samtidig er sjældne jordartsmetaller vigtige komponenter i højteknologisk udstyr som digitalkameraer, smartphones og computerskærme. Disse ressourcer kan udvindes fra Månens regolit og transporteres til Jorden med henblik på salg.

Bortset fra ressourceudnyttelse vil vores Moon camp også fungere som astronomibase. På grund af den manglende forurening og atmosfære giver Månen en unik mulighed for at studere universet ved hjælp af gigantiske radioteleskoper. Vores team vil inkludere en astrofysiker, som vil føre tilsyn med radioteleskopet og sende deres observationer tilbage til Jorden.

Desuden giver Månens mikrogravitationsmiljø en unik mulighed for at studere de langsigtede virkninger af lav tyngdekraft på menneskekroppen. Ved at forske i den lave tyngdekrafts indvirkning på menneskekroppen håber vi at lære, hvordan man håndterer livet i et så fjendtligt miljø.

For at nå vores mål får vi brug for et højtuddannet og specialiseret team af forskere og ingeniører. Holdet vil arbejde sammen om at etablere en selvforsynende bosættelse på Månen, der kan opretholde menneskeligt liv i lange perioder. Det vil kræve omhyggelig planlægning og udvikling af innovative teknologier for at sikre, at vores team kan overleve og trives på Månen.

Afslutningsvis har vores bosættelse på Månen flere formål. Vores primære mål er at udvinde Månens ressourcer, herunder helium-3 og sjældne jordartsmetaller, som har betydelige kommercielle og industrielle anvendelsesmuligheder.

Derudover vil vi bruge Månen som base for astronomisk forskning og udnytte dens uberørte miljø til at studere universet i hidtil usete detaljer. Endelig vil vi forske i de langsigtede virkninger af lav tyngdekraft på menneskekroppen, et kritisk aspekt af forberedelserne til fremtidig udforskning og kolonisering af rummet. I sidste ende repræsenterer vores mission til Månen et vigtigt skridt i retning af udforskning og udnyttelse af rummets ressourcer, hvilket vil være afgørende for menneskehedens fortsatte fremgang og udvikling.

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

Træningsprogrammet til vores månemission skal forberede astronauterne på de unikke udfordringer og forhold, de vil møde under deres mission. Her er nogle komponenter, der kunne indgå i et træningsprogram for astronauter til vores månemission:
Fysisk form: Astronauter skal opretholde et fremragende fysisk helbred og udholdenhed for at kunne udføre deres opgaver i rummet. Et strengt træningsprogram, der inkluderer fysiske øvelser, vil være nødvendigt for at holde dem sunde.
Miljømæssig træning: Astronauterne vil blive udsat for unikke miljøfaktorer på Månen, såsom ekstreme temperaturvariationer, lav tyngdekraft og mangel på atmosfærisk tryk.
Træning i robotteknologi: Brugen af robotter vil være afgørende for vores månemissions succes. Astronauterne skal trænes i at betjene, vedligeholde og reparere robotsystemer til ressourceudvinding, transport og forarbejdning.
Nødprocedurer: I tilfælde af nødsituationer skal astronauterne trænes i nødprocedurer, såsom at reagere på udstyrssvigt, medicinske nødsituationer, evakueringsregler og manuelle vedligeholdelsesprocedurer under ekstreme forhold med totalt svigt.
Psykologisk træning: Astronauterne vil tilbringe lange perioder i et begrænset og isoleret miljø i næsten seks måneder, hvilket kan føre til psykologisk stress. Træning i stresshåndteringsteknikker, teambuilding og kommunikationsevner vil være nødvendig for at opretholde astronauternes mentale og følelsesmæssige sundhed.

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.

De rumfartøjer, der skal bruges under vores månemission, er rovere og robotter, men også Orion-rumfærgen, som vi skal bruge til at transportere gods til at bygge bosættelsen og til at bringe astronauterne med. Roverens flåde består af:

Cargo rover, der transporterer regolit til laboratoriet eller last fra rumfærgen.
Rover til besætning, den har plads til op til to astronauter og kan rejse over lange afstande, da den er udstyret med solpaneler og batterier og også basal livsstøtte.
Mine-rover til regolit
Vedligeholdelsesrobot til rovere eller reparationer af installationer.