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.

Aflower

Colegiul Național "Mihai Eminescu"  Suceava-Suceava    Rumænien 17   3 / 1 Engelsk
3D-designsoftware: Fusion 360



1.1 - Projektbeskrivelse

Månen er af stor interesse for forskere på grund af dens potentiale til at levere sjældne jordarter, dens indvirkning på levende organismer og dens geologi. Vores mål er at give et overblik over en månebase, der er designet til at rumme otte astronauter og fungere som et kommercielt knudepunkt for sjældne jordarter.

Bygningen består af tre etager. Stueetagen og den mellemste etage rummer indgang, luftsluse, sygeafdeling, to soveværelser med hvert sit badeværelse og et fyrrum. Køkkenet og afslapningsområdet er placeret på den mellemste etage. Kommandocentralen og laboratoriet er placeret under jorden, hvor en elevator bruges til at hente prøver udefra. Den øverste hal, der er dækket af en kuppel med planter, har akvaponiske gårde, mens den nederste hal og kommandocentralen huser LED-lysfarme. 

Et lager ved siden af basen vil blive brugt til at opbevare barrerne, før de sendes til Jorden, med et parkeringsområde til køretøjer indbygget, maskiner, som vil være placeret i bunden af krateret. En atomreaktor leverer det meste af energien. Denne bosættelse er designet til at støtte forskning i Månens indvirkning på levende organismer og dens geologi, samtidig med at den skal være et kommercielt knudepunkt for sjældne jordarter.

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

En bosættelse på Månen vil ikke kun være en enorm videnskabelig bedrift for menneskeheden, men også et skridt fremad for fremtidige rummissioner. Derudover vil en industrialisering af Månen have en betydelig økonomisk indvirkning.

At etablere en bosættelse på Månen ville ikke kun være en betydelig videnskabelig bedrift, men ville også repræsentere et afgørende skridt fremad for fremtidige rummissioner. Ud over det videnskabelige potentiale vil en industrialisering af Månen have betydelige økonomiske konsekvenser. Derfor vil det primære formål med den foreslåede bosættelse være kommercielt med fokus på udvinding, raffinering og kommercialisering af sjældne jordarter, herunder cerium, yttrium, neodymium, dysprosium, lanthanum, europium, scandium, praseodymium, terbium, gadolinium, erbium og ytterbium. Målet er at etablere Månen som en anden primær leverandør til industrier som smartphones, elbiler og vindmøller, der er afhængige af disse sjældne jordarter, da Jordens forsyninger hurtigt svinder ind. Et sekundært mål med bosættelsen ville være at undersøge månens overflade, månens geologi, månens miljø og månens indvirkning på planter, fisk og de astronauter, der bor der.

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

Shackleton-krateret på Månens sydpol er blevet identificeret som et egnet sted til en månelejr på grund af de store mængder vand og flygtige stoffer, der er til stede. Den permanente belysning af kraterets kant gør det muligt at udnytte solenergi til at generere elektricitet, mens de permanent skyggede områder kan bruges til at udvinde is til produktion af vand og ilt.

Desuden ligger Shackleton-krateret i Aitken-bassinet, som er en af de mest omfattende nedslagsformationer i solsystemet. Undersøgelsen af dette bassin har potentiale til at give værdifuld indsigt i Månens geologiske sammensætning. Derudover kan studiet af månens geologi give vigtige oplysninger om dannelsen af planeter, solsystemets historie og udviklingen af jord-måne-systemet. Derfor udgør Shackleton-krateret en mulighed for både videnskabelig forskning og etablering af en månelejr.

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 sender raketter af sted i fem faser. Den første fase vil indeholde de robotter, der skal udjævne området og begynde at grave under jorden for at forberede basens nederste etage. De vil også begynde at udvinde is og ilt fra regolitten i industrizonen og deponere dem til astronauternes ankomst. Den næste fase vil omfatte væggene og basens struktur, herunder også kuppelstrukturen. Vi vil lave dem ved hjælp af en foldemetode, så robotterne vil være i stand til at samle bosættelsen selv på kort tid. Den tredje og fjerde fase vil omfatte vandrør, elektronik, 3D-printere, som vi vil bruge til at skabe møbler og inventar, frø og fiskeæg, som vi vil udklække på månen, men også nogle reserver af mad, indtil landbrugene når en effektiv hastighed. Til sidst, når basen er sat op, og alle forsyninger fungerer, sender vi de otte astronauter af sted. Vores bosættelse har en rund form med et stærkt centralt punkt og en trappe i midten. Vi valgte denne tilgang, da den giver os nem og hurtig adgang til alle rum og giver os en nemmere måde at placere sovesale og faciliteter på.. Basen er opdelt i tre niveauer, hvor de to øverste modtager direkte sollys til sovesale og gårde, og det sidste er et sikkert underjordisk sted, hvor teamet kan holde møder med en nødudgang.

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

For at bekæmpe strålingen på Månen byggede vi vores ydervægge med seks lag i rækkefølgen fra udvendig: regolit, aluminium, RCC, hulrum, RCC, installationslag, aerogel og aluminium til interiør. Sammen med den strålingsresistente glaskuppel, der er dækket af hængende planter, og gårdene omkring basen vil disse skabe et fugtigt og konstant miljø. Til vores hovedindgang i basen har vi designet to rum, et hvor astronauterne tager deres dragter af, og det næste til desinfektion. Elevatoren, der bruges til at bringe materialer og andre stoffer udefra ind i laboratoriet til forskning, har også et integreret desinfektionssystem. Disse to foranstaltninger vil sikre, at vores bosættelse eller Månens overflade ikke bliver forurenet. Vores atomreaktor er marginaliseret fra de andre faciliteter, og i tilfælde af en fejl vil beboelsesområdet eller andre faciliteter ikke blive påvirket. Dørene er lavet til at isolere rummet fuldstændigt, og i kommandocentralen har vi designet en tunnel, der fører udenfor, da det er det vigtigste rum, og de fleste møder foregår her. Det er også derfor, vi har placeret det under jorden, for hvis en meteor skulle ramme vores base, vil kommandocentralen sandsynligvis ikke blive beskadiget, og den kan fungere som flugtvej for besætningen. I tilfælde af en nødsituation tog vi forholdsregler og lavede opbevaringstanke til koldt og varmt vand, ilt, og vi har et opbevaringsrum til litiumbatterier, som vil blive forsynet af atomreaktoren og solpanelerne.

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

Vores vigtigste kilde til ilt og vand er regolitminedrift. Fra den industrielle zone, hvor regolitten udvindes, og is og ilt produceres, vil rør føre den smeltede is til lejren, hvor den skal renses, og ilten til laboratoriet. Til otte astronauter har vi brug for omkring 1210 liter vand og 4400 liter ilt dagligt til deres behov og opgaver.

Vores sekundære iltkilde er de akvaponiske gårde i den øverste hovedhal og afslapningsområdet, hvor en genetisk modificeret peberfrugt vil fungere som fødekilde for astronauterne, og de hængende gårde, der dækker kuplen med Chain of Hearts, vil hjælpe med ilten. Også i bassinerne vil ca. 40 kg chlorella vokse og producere ilt. Tilsammen vil de producere omkring 500 liter ilt dagligt og hjælpe med at filtrere CO2. Da vi ikke har direkte sollys i den nederste etage, vil vi have mindre farme med LED-lys, som vil bidrage til vores mad- og iltproduktion. I bassinerne vil vi også opdrætte fjeldørreder, fordi de er modstandsdygtige over for iskoldt vand og nemme at opdrætte, og de vil ikke kun være en proteinkilde for astronauterne, men også gavne chlorella- og peberfarmene med det næringsrige akvakulturvand.

Da vi har en industrizone, har vi brug for en stor mængde energi, og vi valgte at bruge en atomreaktor. Det er ikke vores eneste energikilde, for vi har dækket basens tage med solpaneler for at drage fuld fordel af vores geografiske position. Energien vil blive lagret i batterier, så vi kan holde vores effektivitet på samme niveau om natten eller i tilfælde af en nødsituation.

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

Spildevandet fra astronauterne og gårdene vil blive opsamlet i en spildevandstank under køkkenet og vil derefter fortsætte ind i spildevandstanken i laboratoriet, hvor rensningsprocessen vil finde sted. Vi valgte at bruge omvendt vandosmose og en enhed, der forbinder spildevandstanken i laboratoriet med en anden rentvandstank. Tre andre tanke er forbundet i serie til hovedtanken med filtreret vand, og hver af dem har en ventil i nødstilfælde. Fra den centrale tank vil rør genstarte vandkredsløbet. Andet spildevand eller affald, som vi ikke kunne rense, vil blive tilført som kompost til kuglepeberfarmene. Da vi har algebassiner og anden vegetation hele vejen rundt om basen, vil luften blive genbrugt til ilt og skabe et naturligt miljø.

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

For at holde kontakten med Jorden og andre bosættelser vil vi have satellitter, der kredser om Månen og sender værdifulde oplysninger. Et af de største og vigtigste områder på vores base er kommandocentralen. Her vil astronauterne af og til holde møder og bruge nyttigt udstyr som bærbare computere, et topografisk kort over Shackleton-krateret og en storskærm, der bruges til at vise forskellige planer og holde videomøder med teamet på Jorden. I tilfælde af nødsituationer eller pludselige opkald har vi også udarbejdet en tidsplan for vores astronauter, så der altid er én person, der arbejder i kommandocentralen, og som altid er klar til at svare.

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.).

Vi vil gerne analysere regolit i et ideelt miljø og studere Månens geologi for at finde ud af mere om dens tidlige historie. Vi vil også undersøge, hvordan planter og fisk reagerer på at opholde sig på månen. I laboratoriet vil vi udføre eksperimenter for at se, hvordan lav tyngdekraft påvirker levende væsener. Vi vil også gerne finde ud af, hvad stråling gør ved planter og fisk. Desuden vil vi undersøge, hvordan den menneskelige krop reagerer på strålingen på månen og finde ud af det.

Da vores forpost befinder sig i den største og ældste formation på Månen, Aitken-bassinet, vil en del af vores forskning være fokuseret på at udtage prøver og analysere de sten, der findes der, hvilket vil hjælpe os med at lære mere om Månens sammensætning og dannelse.

Desuden vil vi ikke kun bruge gårde til at skaffe mad/ilt, men også til at analysere planternes adfærd i månemiljøet. Vi vil se på de ændringer, der sker på grund af mikrogravitation og simulerede kunstige miljøer for deres vækst, vi vil også teste forskellige teknikker til at dyrke dem ved at bruge forskellige parametre i deres vækst for at finde de optimale metoder.

Vi vil også se på reaktionerne hos levende organismer, især fisk i aquaponics-farme. Vi sigter mod at opdage mulige ændringer i deres adfærd og organisme.

Derudover fokuserer vores forskning på månemiljøets indvirkning på astronauter, hvordan deres helbred påvirkes, både fysisk og mentalt, og på metoder til at overvinde disse påvirkninger.

Vores mål er at lære så meget som muligt om Månen og om, hvordan dens miljø påvirker os, og hvordan vi kan tilpasse os, så vi kan forbedre vores metoder i fremtidige rummissioner.

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

Før astronauterne sendes til Månen, skal de gennemgå et intensivt træningsprogram, der udvikler forskellige færdigheder. Denne træning skal være både fysisk og mentalt krævende for at sikre, at astronauterne kan håndtere det barske miljø i rummet og på månen. Grundlaget for træningsprogrammet vil handle om rumfart og rumfartøjssystemer og vil give astronauterne viden om systemer som navigation, fremdrift, kommunikation og livsopretholdende systemer.

Da månen ikke har nogen atmosfære, skal astronauterne trænes i at arbejde i rumdragter i et vakuummiljø. Denne del af træningen vil omfatte manøvrering og brug af værktøj i en rumdragt, at lære at betjene og vedligeholde dragterne og også, hvordan man håndterer eventuelle lækager eller revner, der måtte opstå. Et af vores hovedmål er at forske i Månens geologi, og hvordan levende væsener reagerer på månens miljø, så astronauterne skal lære om Månens geologiske egenskaber, hvordan man tager prøver af Månen og også af fisk, planter og mennesker og laver eksperimenter på dem. De bliver nødt til at udvikle deres forståelse inden for biologi, kemi, genetik og geologi. Isolationen på en rummission kan være mentalt udfordrende, og besætningen vil skulle gennemgå psykologisk træning for at udvikle mestringsmekanismer og stresshåndteringsteknikker. De skal også være i god fysisk form for at kunne modstå rumflyvningens strabadser. Astronauterne skal lære at arbejde sammen som et team under missionen, og fordi der vil være folk fra forskellige lande, er det nødvendigt med teamwork og kulturel træning, for at missionen kan blive en succes.

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.

Vi vil have 4 robotter, der skal hjælpe astronauterne: 

Lastbilen skal bruges til at transportere barrer mellem industrizonen og lageret, hvor vi deponerer dem, inden vi sender dem til Jorden;
Vedligeholdelsesrobot;
Roveren vil gøre det muligt for astronauterne at tilbagelægge lange afstande på kort tid for at verificere udstyret, andre robotter og de ydre faciliteter;
Minerobotten vil smuldre malmen, regolitten og isen og derefter lede dem ind i et rum, hvor varmen øges til præcis 100 grader celsius, så vandet går gennem en si, og resten af massen fortsætter ind i en separator med magneter, der sorterer metallerne i forskellige beholdere.

I fremtiden kan vores base udvides med flere minerobotter, flere lastbiler og et større lager, så vi kan sende sjældne jordarter oftere til Jorden og dermed øge bosættelsens effektivitet.