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.

Moon Glow Industries

Colegiul National "Mihai Eminescu"  Suceava-Suceava    Rumænien 18, 17   3 / 2 Engelsk
3D-designsoftware: Fusion 360



Youtube Video Link:


1.1 - Projektbeskrivelse

Moon Glow Industries vil blive rygraden i en ny økonomi og en innovativ livsstil for menneskeheden. Det er den første store månefabrik, der stræber efter industrialisering af helium-3, beryllium og lithium. De udvundne ressourcer vil blive sendt tilbage til Jorden, hvor de vil blive forarbejdet og solgt, og pengene vil blive geninvesteret i fremtidige rummissioner.

Vores strukturforslag er defineret af 11 moduler i to forskellige størrelser, herunder 3 soveværelser, 3 algefarme, 1 kommunikationscenter og et fitnesscenter. Ud over aluminiumsmodulerne vil vi bruge en 3D-printer til at skabe tunnellerne af regolit.

Besætningen vil bestå af 12 medlemmer, som hver især har specifikke egenskaber, og derfor lægger vi vægt på produktion af vand, ilt og mad.

Holdet vil blive udskiftet hver fjerde måned, hvilket sikrer, at basen konstant er aktiv. Da vores base hovedsageligt er automatiseret, og vi er afhængige af robotter, er der et vitalt behov for en definitiv energikilde, som vil blive leveret af flere solpaneler og en atomreaktor.

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

Månen har en enorm mængde værdifulde og sjældne ressourcer, der kan bruges til at drive den menneskelige økonomi og industrielle fremskridt fremad. Gennem vores Moon Settlemet stræber vi efter at gøre månens materialer, helium-3, beryllium, lithium, mere tilgængelige, så vi bedre kan udvikle industrien for medicinske billeder, atomreaktioner og rumfart. På grund af den modulære struktur har vi til hensigt at udvide Moon Glow Industries i fremtiden for en dag at nå effektiviteten af en jordfabrik. Desuden forestiller vi os muligheden for at udvikle vores Moon Camp til et netværk af samarbejdende industristationer ved hjælp af potentielle investeringer og det akkumulerede overskud. Moon Glow Industries kan være et udgangspunkt for yderligere koloniale bestræbelser.

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

Vores base vil blive bygget i De Gerlache-krateret, der ligger 30 km fra Månens sydpol. Vi valgte dette sted på grund af dets relativt flade overflade og dets overflod af ressourcer. Krateret indeholder et omfattende permanent skyggeområde i midten og flere mindre PSR'er rundt om kraterkanten, som kan rumme iskolde regolitaflejringer, en anden ressource, til besætningens forbrugsvarer, strålingsafskærmning og drivmiddel.

Vores base er således omgivet af vigtige jordiske ressourcer, som vi kan udnytte til at opretholde menneskeligt liv på Månelejren. De Gerlache-krateret er ikke naturligt rigt på helium-3; udvindingen af materialerne vil blive udført ved hjælp af robotter, der vil rejse og udvinde radioisotopen fra kopernikanske regioner på Månen.

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.

Da bygningens overflade er dækket af et lag månestøv, er det første skridt i opbygningen af vores lejr at sende robotter ud for at gøre rent, indtil de når det første geologisk stabile sediment. De vil også fjerne alle ujævnheder i terrænet, som kan forstyrre basens stabilitet, og tage yderligere forholdsregler for at sikre dens strukturelle integritet. Det andet trin i konstruktionen er at bringe rummodulerne op ved hjælp af 15 Orion-rumskibe. Rummene vil blive forbundet med 3D-printede tunneler lavet af regolit, og de 8 større moduler vil blive samlet ved hjælp af robotter, og rummene vil blive indrettet i overensstemmelse hermed. Alle enhederne er udstyret med vinduer lavet af bariumsilikatglas for at lade det naturlige lys strømme ind. Rørene til ilt, kuldioxid og vand, som er lavet af kobber, installeres også af robotter. Når basen er installeret, lander besætningen med de resterende forsyninger som vand og mad, og de starter produktionen af ilt gennem de tre chlorella-farme, der hver har to 3,85 m2 tanke med en kapacitet på 5 m3. Medlemmerne vil plante afgrøder og installere laboratoriet og kommunikationscentret. Den vigtigste minerobot bliver transporteret og gjort klar til brug af robotspecialisterne. På dette tidspunkt begynder vores rummission.

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

En anden udfordring er det barske månemiljø, som udsætter månebasen for mikrometeoroider, solstråling og støvstorme. Disse farer kan beskadige udstyr, true astronauternes helbred og forstyrre missionens drift. For det første er stråling fra det ydre rum et problem på Månen på grund af satellittens næsten ikke-eksisterende atmosfære.

I den forbindelse er vores månebase udstyret med et sæt 60 cm tykke vægge, der har en sandwichlignende struktur. Udefra I væggen er der et lag aluminium, derefter forstærket kulstof, luft, forstærket kulstof, et mellemrum fra installationer som rør, aerogel og til sidst endnu et lag isolerende aluminium. inde i rummet, som beskytter besætningen mod betastråling og temperatursvingninger. Det hjælper også med at mindske skaderne i tilfælde af et meteoritnedslag. Som tidligere nævnt er glasset også en effektiv strålingsblokering.

For det andet skal vi tage højde for de ekstreme temperaturer, der findes på den sydlige månehalvkugle. Vores base er udstyret med et centralvarmesystem, der både kan køle basen ned i perioder med høje temperaturer og give varme, når det er koldt i området. For det tredje vil vi bruge rumdragter af høj kvalitet og en luftsluse til beskyttelse mod månestøv, som kan være dødeligt, for at forhindre forurening. I tilfælde af en intern ulykke vil de lufttætte døre stoppe ilden eller eksplosionen og beskytte besætningens soveværelser.

Endelig er kontakt med Jorden afgørende i tilfælde af en ulykke, og derfor vil kommunikationscentret straks blive lukket af fra resten af basen for at beskytte rummet så meget som muligt. To store moduler er adskilt fra hovedlejren, nemlig robotgaragen og lagerrummet. De er ikke forbundet med iltrør for at forhindre eventuelle lækager. I den forbindelse har basen også to udgange, der gør evakueringen sikker og effektiv for besætningen.

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

Vand

Der er ikke meget vand i det krater, vi har valgt, men på Sydpolen er der ispartikler indesluttet i regolitten. Vores robotter graver i områder, der er rige på disse partikler, og leverer råmaterialerne til Moon Camps laboratorium, hvor isen separeres, omdannes til vand, renses og derefter indføres i basens system. Vi gør vores base bæredygtig ved at genbruge spildevand gennem et system baseret på osmose.

Fødevarer

En sund og afbalanceret kost er afgørende for at opretholde astronauternes toppræstationer under hele missionen. Vores base indeholder tre forskellige landbrugsmoduler, hvoraf det ene bruger aerofonisk teknologi til at dyrke forskellige typer salat. Det andet indeholder to tanke, hvor vi dyrker ris, og det sidste præsenterer seks kasser, hvor vi vil plante kartofler. I de tidlige stadier af missionen, mens gårdene producerer deres første parti mad, vil vi være afhængige af forskellige forsyninger, der er bragt fra Jorden.

Luft

I begyndelsen vil vi løse problemet med iltmangel ved at udvinde regolit og smelte det ved høje temperaturer. Månens sten indeholder oxider, hvorfra ilten kan frigøres. Når der er sikret en stabil forsyning af ilt på denne måde, vil alger i vores base omdanne kuldioxid tilbage til luft, man kan indånde. Vi sikrer gasflowet i hele Moon Camp ved hjælp af et omfattende netværk af rør, der forbinder modulerne med iltanlægget.

Strøm

Vores base kræver fuld energimæssig oppetid for at kunne udfylde sin industrielle rolle korrekt. Det elektriske netværk på vores Moon camp er dobbelt og består både af solpaneler, der er placeret i et veloplyst område af basen, og en nuklear mikroreaktor, der fungerer som backup, hvis solpanelerne ikke leverer nok energi, bliver beskadiget eller skal vedligeholdes og udskiftes.

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

Vi forestiller os en bæredygtig base ved at genbruge så meget affald som muligt. Når vandet er brugt i badeværelset eller køkkenet, transporteres det tilbage til laboratoriet, hvor det renses og genintroduceres i den rene vandforsyning til videre brug. Madrester indsamles og omdannes til gødning, som senere bruges på gårdene. Kuldioxid omdannes til ilt ved hjælp af de tre algemoduler, som er kilden til ventilationssystemet. Åndbar luft er en livsvigtig forsyning, og ved hjælp af et iltprogram har vi til hensigt at begrænse mængden så meget som muligt. Det betyder, at når et bestemt modul er tomt, er rørsystemet programmeret til at stoppe iltstrømmen i det specifikke rum.

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

Alle rummissioner, vores Moon Camp til trods, kræver hurtige og effektive kommunikationsmidler med Jorden. Til det formål vil vores projekt gøre brug af en række satellitter i geostationært kredsløb og stationer på Jorden, som giver mulighed for transmission af data i store mængder og endda billeder i høj opløsning. Da vores Moon Camp er den første trædesten i menneskets store ekspansion mod det ydre rum og Månen, har vi designet vores satellitnetværk med skalerbarhed for øje - det kan nemt udvides til at dække hele Månen. I tilfælde af en nødsituation på Månen vil disse satellitter sikre kommunikation i realtid, hvilket er vigtigt at opretholde, fordi vi kan finde den mest hensigtsmæssige fremgangsmåde sammen med teams på Jorden ved at brainstorme.

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.).

Hovedformålet med vores base er industrielt, idet vi sigter mod effektiv udvinding af helium-3. Men de data, vi vil indsamle fra vores operationer under de faktiske forhold på Månen, vil være de første af sin slags og have langt større værdi end det, der i øjeblikket er fundet i idealiserede eksperimentelle omgivelser. Vi vil måle de langsigtede virkninger af månemiljøet på menneskets anatomi med hensyn til nedbrydning af knogler og muskler, som udgør den største hindring for en virkelig permanent bosættelse på Månen, og drage konklusioner om, hvordan vi kan forbedre os på dette område. Vores landbrug vil være de første af deres slags, og vi vil også udføre eksperimenter på dem for at finde måder at øge afgrødeudbyttet til fremtidige missioner på Månen. Det er også interessant at observere effektiviteten af vores helium-3-processer, da det kan føre til tekniske fremskridt i de teknologier, der bruges til at udvinde isotopen fra regolitten.

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

Vores program vil forberede besætningsmedlemmer med færdigheder i kritisk tænkning og beslutningstagning, selv under tidspres, er et must, såvel som fortrolighed med det grundlæggende i driften af Moon Camp-basen. Dette omfatter viden om al livsunderstøttende infrastruktur, varme- og vandsystemer, det grundlæggende i aeroponisk landbrug og industrielle processer for at hjælpe hver astronaut med at forstå projektets fulde omfang og mål. Vi starter med en grundlæggende træningsfase, hvor hver astronaut, uanset om det er en junior eller en veteran, får mulighed for at gøre sig bekendt med de grundlæggende ting, såsom Månelejrens struktur, udførelse af aktiviteter i et rumfartøj eller under en EVA, og de systemer, der er på plads til orientering på Månen, kommunikation og livsopretholdelse. Derefter begynder specialtræningen, hvor hvert besætningsmedlem vil blive briefet om sin rolle i missionen og trænet inden for sine respektive områder. De vil også blive undervist i, hvordan man reagerer i en nødsituation i henhold til protokollerne, og de vil blive udsat for psykologisk træning, da længere ophold på Månen indebærer en risiko for stress og en følelse af isolation.

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 månebase har to forskellige køretøjer. Den vigtigste af dem er vores Carrier-robot, der er på størrelse med en bus og får strøm fra de indbyggede solpaneler. Den betjenes af to besætningsmedlemmer, som rejser med den, og fungerer ved at sende mindre robotter ud for at høste fra mange forskellige områder på én gang. Når minirobotten er færdig med sin udvindingsopgave, vender den tilbage til hovedrobotten med materialerne. De udvundne ressourcer bliver senere deponeret i vores Moon Camps lager. Landingspladsen, som også fungerer som affyringsrampe, ligger mindre end 100 kilometer fra hovedbasen og giver mulighed for nem transport af materialer med raket fra Månen til Jorden og tilbage igen. Vores Moon Camp vil transportere så meget helium-3, som rumskibene tillader os.