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.

TELLUS – Patates Lunars

INS VILADECAVALLS  Terrassa-BARCELONA    Spanien 17   3 / 0 Engelsk
3D-designsoftware: Fusion 360



External URL to the team’s project (e.g. website or PDF):


https://sites.google.com/iesviladecavalls.cat/tellus-mooncamp-challenge-2223/

Youtube Video Link:


1.1 - Projektbeskrivelse

Lejren begynder med en indgang, der fører til en gang, hvor du kan afgifte dig fra de skadelige partikler, der findes på månen. Dernæst kommer dragtrummet, efterfulgt af endnu en gang, der fører til hovedrummet. Hovedrumsmodulet har hermetiske døre af sikkerhedshensyn og er sekskantet på ydersiden, men let cirkulært på indersiden for at forbedre iltkoncentrationen og trykket. Vi har valgt den sekskantede form, da den maksimerer brugen af plads.

Hver side af sekskanten fører til et andet rum med ekstra døre til iltsikkerhed: laboratoriemodulet, drivhusmodulet, kommunikationsmodulet, boligmodulet (som omfatter soveværelse, badeværelse, spisestue og køkken) og byggeværkstedsmodulet, som omfatter et dekontamineringsområde til køretøjer.

Udenfor har vi bygget en antenne til kommunikation og installeret solpaneler. Du kan også finde månekøretøjerne og rumskibet, som vi brugte til at rejse fra Jorden til Månen.

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

Vores mission har til formål at etablere en forløberbase, der kan rumme op til otte personer til fremtidige månemissioner. Samtidig vil basen gøre det lettere at forske i månejordens sammensætning, herunder den potentielle tilstedeværelse af frossent vand og mineraler, og muliggøre forskellige videnskabelige eksperimenter i det unikke miljø med lav tyngdekraft på månen (som har en overfladetyngdekraft på 1,62 m/s² sammenlignet med Jordens overfladetyngdekraft på 9,81 m/s²). Disse undersøgelser vil uddybe vores forståelse af materialer, teknologier og biologiske systemer i månemiljøet og informere fremtidige udforsknings- og bosættelsesindsatser. De videnskabelige mål stemmer overens med de bredere mål for måneudforskning, herunder at øge vores forståelse af månens oprindelse, geologi og potentiale til at understøtte menneskelig udforskning og bosættelse.

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

Det sted, vi foreslår til månelejren, er Det rolige hav på grund af det store, flade terræn, som giver et velegnet område til landing af rumfartøjer og konstruktion af baser. Vi har vurderet, at dette sted tilbyder den bedste kombination af tilgængelighed, videnskabeligt potentiale og operationel sikkerhed.

En af nøglefaktorerne var strålingsniveauerne, da stråling kan variere betydeligt afhængigt af stedet: Strålingsniveauerne i Stilhedens Hav anses for at være relativt lave sammenlignet med andre områder på Månen, hvilket gør det til et sikkert sted for vores mission.

Valget af den ideelle placering afhænger dog også af missionens mål. Hvis målet f.eks. var at lede efter frossent vand på Månen, kunne Nobile- eller Clavius-krateret, der ligger i de sydlige polarområder, være mere velegnet.

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.

Månebasen består af fem moduler: et beboelsesmodul, hvor astronauterne kan hvile sig i deres fritid, et dragtrum og flere rør, der forbinder de forskellige moduler. Modulerne vil blive bygget på Jorden og transporteret til månen ved hjælp af SpaceX's rumskib Starship. Når de er på overfladen, vil en rover transportere modulerne til det sted, hvor basen skal ligge. Når modulerne er bygget, vil de blive dækket af månemateriale for at beskytte dem mod rumaffald og kolde temperaturer.

Det er vigtigt at bemærke, at månens miljø er meget anderledes end Jordens, med barske temperaturer, der kan variere fra -173°C (-280°F) til 127°C (261°F), afhængigt af placeringen. Derudover har månen ingen atmosfære til at beskytte mod stråling, hvilket udgør en risiko for astronauterne. Derfor skal de materialer, der bruges til at bygge månebasen, vælges omhyggeligt for at sikre, at de kan modstå de ekstreme forhold på månen og beskytte astronauterne mod skader.

For at sikre, at basen er egnet til det barske månemiljø, vil den blive konstrueret af letvægtsmaterialer som aluminium til væggene, med varmeisolering placeret mellem væggene for at forhindre varmetab. Drivhusmodulets dør og nogle døre vil være lavet af methacrylat, et materiale, der er let og holdbart nok til at modstå det barske månemiljø.

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

Vores månebase er designet til at yde omfattende beskyttelse til de astronauter, der opholder sig der i et meget fjendtligt miljø. På Månen er der ingen atmosfære eller beskyttelse mod kosmisk stråling og solstråling, så basen bliver nødt til at yde beskyttelse mod disse trusler. Derfor er det meste af basens struktur bygget af månemateriale, hvilket gør den mere modstandsdygtig og billigere at bygge. Derudover har basen et avanceret system af hermetiske døre, der lukker automatisk i tilfælde af luftlækage eller i en nødsituation.

For at beskytte astronauterne mod de lave temperaturer på Månen, vil basen blive udstyret med en række varmeisolerende materialer i væggene og i den ydre belægning. Disse materialer vil hjælpe med at holde på varmen inde i basen og forhindre månekulden i at trænge ind. Basen vil også have avancerede varme- og kølesystemer til at opretholde en behagelig temperatur for astronauterne.

Desuden vil basen blive designet til at maksimere brugen af solenergi, som er en rigelig og gratis energikilde på Månen. Der vil blive installeret solpaneler på ydersiden af basen, som vil levere den nødvendige energi til at holde basen kørende og til at drive astronauternes udstyr. Basen vil også have systemer til genbrug af vand og luft for at sikre bæredygtigheden af livet på Månen.

Kort sagt er vores månebase en robust og modstandsdygtig struktur, der er designet til at yde fuldstændig beskyttelse til de astronauter, der opholder sig på den i et udfordrende og fjendtligt miljø.

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

Vand er en af de mest essentielle ting for overlevelse, og derfor vil der være mangel på vand på månen. For at skaffe vand vil vores base filtrere den urin, som astronauterne producerer, og det vand kan bruges til at drikke og til afgrøder. Vi kan også få vand fra den frosne is, der findes i nogle af månens kratere. Men før vi kan afgøre, om det er sikkert at indtage, vil der blive udført et par eksperimenter for at sikre, at det er muligt at indtage vandet efter filtreringen.
For at kunne overleve har astronauterne brug for mad, som vil blive leveret af ESA i et par måneder, men derefter er astronauterne nødt til at skaffe mad på anden vis. Til det formål vil vores månebase have et dyrkningsområde (drivhusmodul), hvor der vil blive dyrket forskellige grøntsager og frugter som kartofler, gulerødder, tomater og majs.
Luft er uden tvivl den vigtigste ressource. Derfor vil vores base, ud over at kunne filtrere vand, kunne filtrere den CO2, som astronauterne producerer, og omdanne den til O2 takket være mikroalgerne, som samtidig kan generere en lille mængde ilt.
For at generere energi og få alle elektroniske apparater til at fungere på basen, vil vi bruge solenergi til at generere elektricitet gennem solpaneler placeret rundt omkring på basen. Denne energi vil blive lagret i batterier i tilfælde af, at nogle solpaneler svigter eller under lange nætter.

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

Vores månelejr genbruger alt, hvad astronauterne producerer, for at minimere miljøpåvirkningen på Månen og sikre bæredygtigheden af livet på basen.

Plastaffaldet vil blive brugt til at lave filament til 3D-print og til at fremstille værktøj og reservedele på basen.
Mad- og affaldsrester vil blive brugt til at lave kompost, som vil blive brugt til at dyrke planter. Det reducerer behovet for at sende store mængder fødevarer og landbrugsvarer fra Jorden.
Astronauternes urin vil blive filtreret, omdannet til drikkevand og opbevaret i tanke til personligt forbrug og dyrkning. Derudover behandles flydende affald også for at opnå rent og sikkert vand.
Ud over disse systemer har månebasen også et anlæg til behandling og opbevaring af farligt affald, såsom brugte batterier og andre giftige materialer.

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

Mens vi forbereder os på vores kommende månelejrmission, er en af de største udfordringer, vi vil stå over for, at opretholde kommunikationen med Jorden og andre månebaser på grund af den store afstand. For at løse denne udfordring har vi identificeret en mulig løsning til at opretholde kommunikationen: at opsætte en sendestation (med en antenne) i månelejren til at sende og modtage radiosignaler til og fra Jorden og andre månebaser.

Det er vigtigt at overveje tidsforsinkelsen i kommunikationen på grund af den store afstand og planlægge i overensstemmelse hermed for at minimere dens indvirkning på driften af månebasen. Vi bør også overveje redundans i vores kommunikationssystemer for at sikre en kontinuerlig og pålidelig forbindelse.

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 vores månelejr vil forskningen fokusere på forskellige videnskabelige emner, herunder månens geologi, miljø med lav tyngdekraft, biologi, teknologi og robotteknologi. Nogle eksempler på eksperimenter, som vi kunne udføre, er:

Månens geologi: Vi vil studere Månens geologiske karakteristika, såsom strukturen af dens indre, sammensætningen af dens jord og tilstedeværelsen af værdifulde mineraler. Vi kunne også analysere de sten og den jord, vi bringer med tilbage fra Månen, for bedre at forstå dens geologiske historie.
Miljø med lav tyngdekraft: Vi vil undersøge, hvordan Månens miljø med lav tyngdekraft påvirker levende væsener, herunder mennesker. For eksempel kunne vi undersøge, hvordan lav tyngdekraft påvirker muskler og det kardiovaskulære system.
Biologi: Vi vil undersøge, om der er liv på Månen, eller om der er forhold, der gør det muligt for liv at eksistere. Vi kunne også undersøge, hvordan planter og dyr tilpasser sig månens miljø.
Teknologi: Vi vil udvikle nye teknologier, der kan hjælpe os med at leve og arbejde på Månen, såsom luft- og vandforsyningssystemer, kommunikationssystemer og køretøjer til udforskning af Månens overflade.
Robotteknologi: Vi ville bruge robotter til at udføre farlige opgaver som kraterudforskning og indsamling af prøver. Vi kunne også bruge robotter til at udføre eksperimenter i områder, der er svære at nå for mennesker.
Astronomi: Vi ville observere kosmos fra Månen, hvor fraværet af atmosfære og svagt kunstigt lys ville muliggøre mere præcise observationer.

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

Vores astronauttræningsprogram til en mission til Månen ville omfatte følgende:

Omfattende fysisk og psykologisk træning for at tilpasse sig leve- og arbejdsforholdene i rummet, herunder vægtløsheden og udsættelsen for kosmisk stråling. Der bør lægges særlig vægt på mental sundhed og stresshåndtering under missionen.
Træning i brug af specifikt videnskabeligt og teknisk udstyr, såsom rumdragter, månekøretøjer og værktøj til indsamling af prøver. Vedligeholdelses- og reparationstræning bør også være inkluderet, så man kan løse eventuelle tekniske problemer under missionen.
Træning i navigation og kørsel med månekøretøjer, samt månevandring og udstigning af rumfartøjet. Der bør lægges vægt på de særlige forhold på måneoverfladen, såsom kratere og klipper, og hvordan man håndterer køretøjet under disse forhold.
Kursus i overlevelse i rummet for at lære, hvordan man håndterer nødsituationer i rummet, såsom tab af rumfartøjet eller svigt af kritisk udstyr. Træning i førstehjælp og hjerte-lunge-redning bør også indgå.
Træning i planetvidenskab og geologi for at forstå månens miljø og planlægge missionens videnskabelige omfang. Der bør lægges vægt på identifikation og indsamling af stenprøver og deres efterfølgende analyse i laboratoriet.
Missionssimulationer på jorden for at øve de opgaver og procedurer, der skal udføres på den faktiske mission, herunder kommunikation med rumstationen og teamwork med andre besætningsmedlemmer.
Træning i kommunikation og teamwork for at sikre problemfri kommunikation og effektivt samarbejde med missionsteamet og rumstationen samt koordinering af aktiviteter mellem de forskellige besætningsmedlemmer.

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 månemission vil kræve 4 køretøjer: 2 måne-rovere til jordbundsundersøgelser og søgning efter vand i andre kratere, og 2 transportkøretøjer, et til mennesker og et til materialer. Hver rover vil have en lastkapacitet på 250 kg og en rækkevidde på 150 km på månen med en maksimal hastighed på 18 km/t. Persontransportkøretøjet vil have plads til 4 astronauter, mens materialetransportkøretøjet vil have en lastkapacitet på 1,5 tons og et løftesystem til effektiv lastning og losning af materiale. Alle køretøjer vil blive transporteret til månen på SpaceX Starship-raketten og vil blive efterladt med en udtrækkelig kran. Hvert køretøj vil være udstyret med avanceret kommunikations-, navigations- og sikkerhedsteknologi for at sikre missionens effektivitet og sikkerhed. Vi har specifikt designet en af de nævnte rovere.