Team: DreamCamper

Kategori: 1. plads - Ikke ESA-medlemsstat 1. plads - Ikke ESA-medlemsland |. Suzhou, Jiangsu - Kina  SIP nr. 2 Forsøgsgrundskole

Projektbeskrivelse

2.1.a. Du er ved at lande på Månen. Du skal træffe nogle beslutninger om placeringen af din bosættelse. Hvor vil du placere dit shelter på Månens overflade?
Tæt på Månens poler

2.1.b. Forklar dit valg fra spørgsmål 2.1.
I en afstand af ca. 550 km fra Månens nordpol er der lava-rør med ovenlysvinduer. Vi beslutter os for at slå lejr i et af lava-rørene. For det første er lavarøret dækket af en meget tyk måneskal, som er en naturlig beskyttelse mod nedslag og kosmisk stråling. Så det kan beskytte vores personale. For det andet tillader lavarørets særlige struktur relativt små temperaturudsving. Som følge heraf er temperaturforholdene indeni mere kontrollerbare end på overfladen, hvilket betyder, at det er mere velegnet til at etablere en månebase i lavarøret. Desuden er lava-røret med en diameter på 0,6 miles (ca. 1 km) eller mere ifølge en nyligt gennemført undersøgelse fra Purdue University meget stabilt og kan bruges som permanent base for mennesker. I betragtning af den integrerede bases størrelse, form, lysforhold og geologiske forhold bør derfor lavahulerne flere meter under Malius-bakkerne være det bedste sted for basen.

2.2.a. Hvor ville du bygge beskyttelsesrummet: på overfladen eller under jorden?
Underjordisk

2.2.b. Forklar dit valg til spørgsmål 2.2.
For det første er der meget støv på månens overflade, som kan have negative virkninger på menneskekroppen og udstyret. Desuden er der ingen atmosfære og geomagnetisk felt på månens overflade, hvilket medfører store temperaturudsving og ingen beskyttelse mod kosmisk stråling. For det andet er overfladen af lavarøret dækket af en meget tyk måneskal, som er et naturligt strålings- og stødsikkert skjold. Og lavarørets særlige struktur gør det muligt at opnå relativt små temperaturudsving. Personalet kan således få en bedre beskyttelse, og udformningen af opholdsrummene kan også forenkles. Endelig indeholder klipperne i grotten isvandssedimenter, som kan bruges til brugsvand og brændstofproduktion i fremtiden. Udvinding af vand på månen vil også spare vægt og plads på rumfartøjet.

3.1. Hvor stor skal din Moon Camp være?
Vi valgte det naturlige lava-rør som base, for der er masser af plads, og vi kan gradvist udvide vores base i fremtiden. Den nuværende lejr består hovedsageligt af fire omtrent cylindriske bygninger med en diameter på omkring ti meter og en højde på tre meter hver. Bygningerne er forbundet af en forseglet passage med en bredde på 2 meter og en højde på 2,5 meter. Lejrens samlede areal er på ca. 3 126 kubikmeter.

3.2.a. Hvor mange personer vil der være plads til i jeres Moon Camp?
3 - 4 astronauter

3.2.b. Forklar dit valg til spørgsmål 3.2.
Der er fire hovedhytter i vores lejr, som bruges til forskning i plantning, energiproduktion, forskning og ophold. Hver astronaut er ansvarlig for en af studierne, så set ud fra et forsknings- og livsperspektiv er der brug for 3-4 astronauter. Samtidig lever astronauterne ud fra et psykologisk synspunkt i rummet uden familie og venner som ledsagere, uden et sted til underholdning og dekompression. Og de er nødt til at tage deres arbejde og liv alvorligt. Hvis der kun er én person, kan han let føle sig ensom og have en tendens til at være ensidig og subjektiv, når han træffer beslutninger. Men hvis der er to personer, kan de diskutere og træffe beslutninger sammen, og deres positive og negative følelser vil påvirke hinanden. Enhver misforståelse mellem dem kan føre til, at forskningen går i hårdknude. Derfor er 3~4 astronauter mere fornuftige, selv om det kan koste flere penge.

3.3.a. Hvilke lokale Moon-ressourcer ville du bruge?
-Vandis
-Regolith (månejord)
-Sollys
-Andet

3.3.b. Forklar dit valg til spørgsmål 3.3.
Vi valgte fire lokale ressourcer: is, regolit, sollys og sten. Vi kan udvinde ilt fra månens jord, hvis iltindhold kan nå op på 40%, til brug som raketdrivmiddel. Og vand kan syntetiseres til menneskelig brug. Månens jord har et siliciumindhold på 20% og kan bruges i solceller. Månens jord indeholder også Helium-3, som er et sjældent nukleart brændstof på jorden. Hvis det udnyttes fuldt ud, kan det dække energibehovet i hundredvis af år rundt om i verden. Selvfølgelig kan det også dække brændstofforsyningen til månebasen. Månens naturlige glas kan efter fysisk behandling gøres til et strukturelt kompositmateriale med høj styrke. Vand er kilden til menneskeliv. Derfor besluttede vi at bruge vandet på månen direkte for at reducere den unødvendige udnyttelse af forsyningsskibets dyrebare plads. Under minedriftsprocessen tager vi også månestenene i brug. For ved at analysere månestenens sammensætning kan vi få kendskab til solsystemets og jordens udviklingshistorie. Desuden indeholder månesten også vandmolekyler. Der er ingen atmosfære på månens overflade. Solstrålingen kan komme direkte ind på overfladen. Den årlige solstrålingsenergi på månen er på ca. 12 billioner kilowatt. Vi kan udnytte solenergien fuldt ud til at bygge et solkraftværk og overføre den varme, der genereres af sollyset, til boligområdet, som kan bruges til at opvarme mad.

3.4. Forklar, hvordan du planlægger at bygge dit projekt på Månen. Du bør medtage oplysninger om de materialer og byggeteknikker, du planlægger at bruge. Fremhæv de unikke træk ved dit design.
Ved at bygge et beboelsesrum i lava-røret kan vi effektivt beskytte os mod faren for kosmisk stråling. Månens basalt forarbejdes til beton til at lave bygningens tag og vægge. I tilfælde af at lavarøret kollapser, har vi til hensigt at udvinde aluminium og jern fra månens malm og lave dem til støttekonstruktioner i ringform, cylindrisk form osv. Så basen bliver mere fast. Der anvendes aerogelmateriale inde i betonlaget, som er holdbart og kan modstå temperaturer på op til 1400 grader Celsius. Det kan bruges som varmeisoleringsmateriale til lejre og som kernemateriale til rumdragter. Den oppustelige struktur af aerogel gør hele lejren til et lukket rum, hvilket sikrer, at luften ikke kan slippe ud. Vi vil transportere aerogeler fra jorden, for det er let i vægt og vil ikke tilføje ekstra tryk til rumskibets last. Der anvendes også månens naturlige glas til at bygge vores lejr. Efter fysisk behandling kan det laves til strukturelle kompositmaterialer med høj styrke. For at sikre astronauterne gode leve- og arbejdsvilkår i de første dage efter landingen præfabrikeres de nødvendige ting og sovehytter til astronauterne fra jorden. Når vi ankommer til månen, vil materialerne blive transporteret til det indre af lavahulen. Alle andre bygningsstrukturer og interne faciliteter færdiggøres ved hjælp af 3D-printning, og kildematerialet er månens jord. Desuden er lejrens ydre lag dækket af halvleder-temperatursensorer, som omsætter temperaturforskellen til elektricitet. Dette kompenserer for det problem, at solenergi ikke kan bruges om natten. Vores lejr er velorganiseret og opdelt i boligområde, planteområde, videnskabeligt forskningsområde og energimineringsområde. Hvert rum er forbundet med en kanal. De fire dele udgør tilsammen en cirkel. I midten af cirklen ligger det videnskabelige forskningsområde (herunder flugtzonen), og vi kan nå alle områder gennem passagerne.

3.5. Beskriv og forklar hvordan indgangen til din Moon Camp er udformet.
Vi har designet indgangskonstruktionen til månelejren med en kuppelform for at forbedre den eksterne modstandsdygtighed over for stød.Indgangen til lejren er designet med tre hytter. Den første kabine er den nærmeste til ydersiden, som bruges til opbevaring af månerobotten og almindelige detektionsværktøjer. Den anden kabine er et bufferrum for at forhindre, at luften slipper ud. Statisk elektricitet fjerner støv fra astronauterne og forhindrer skadeligt støv i at trænge ind i beboelsesområdet. Den tredje er omklædningsrummet, hvor astronauterne kan skifte rumdragter og arbejdstøj for at komme ind i lejren. Alle døre i de tre rum er lavet af månens naturglas med høj styrke og god tæthed.

3.6. Forklar, hvordan månelejren beskytter astronauterne.
Da vi byggede månelejrene, brugte vi aerogel som et isolerende lag for at opretholde temperaturen inden i. Derudover er vores lejr bygget i en hule, som giver os beskyttelse. I hvert område installerede vi en "beskyttende seng", som har en stærk slagkraft og strålingsbeskyttelse. Vi har stadig placeret de nødvendige ting, der opretholder livet indeni. I tilfælde af en nødsituation kan personalet komme ind og ud så hurtigt som muligt. Vi har også designet et særligt flugtområde, som er placeret over det videnskabelige forskningsområde, og andre områder kan også få direkte adgang til flugtområdet. Der er små rumfartøjer i dette område, som kan lokalisere og skyde præcist tilbage til jorden.

3.7. Beskriv placering og indretning af sove- og arbejdsområder.
Vi har opdelt vores sove- og arbejdsområder i to forskellige områder. Soveområdet er placeret i den levende hytte, den inderste og dybeste del af lejren (jorden dækker mere end to meter), så astronauterne kan sove sikkert væk fra kosmisk stråling.Den levende hytte er opdelt i to etager under jorden, og astronauterne kan gå op og ned ad trapperne.Den øverste etage er udstyret med et motionsrum, og den nederste etage er en stue. Sovekabinen er udstyret med et AI-system, som har en nødflugtfunktion. Det kan midlertidigt beskytte astronauternes personlige sikkerhed gennem lukkede foranstaltninger i tilfælde af nødsituationer. Arbejdsområdet er placeret i midten af lejren. Det er en struktur med en etage over jorden og to etager under jorden. Den første etage under jorden er det videnskabelige forskningscenter, som ligger ca. en meter fra jorden. Alle de oplysninger, der indsamles af eksterne sensorer, vil blive samlet her med henblik på intelligent analyse. Den anden etage under jorden er en vandisfabrik, og vi placerede arbejdsområdet i midten for at lette den hurtige levering af vand til forskellige områder. via vandsignalaflæsningssystemet blev robotarmen beordret til at grave ned i jorden på en planlagt måde, til at udvinde månens faste vandkilde og til at behandle og rense vandisfabrikken.

4.1. Beskriv, hvad der skal være strømkilden til beskyttelsesrummet.
Tre elproduktionsmetoder vil sikre elforsyningen til enhver tid. Den gennemsnitlige temperatur på månens overflade om dagen er 300 grader celsius anderledes end om natten. I henhold til teorien om Seebeck-effekten er termoelektriske generatorer dyre at fremstille, så vi bruger dem kun til den første månelanding. Da månen ikke har nogen atmosfære, genererer sollyset, der rammer månens overflade, en masse varme. Solpaneler måler og regulerer automatisk varmen i en vinkel vinkelret på solens stråler. Og den kan producere højtryksdampkraft gennem termisk energi. når der udvindes grundvand, anvendes solenergi i stedet for termisk energi. Månens jord indeholder Helium-3. Opførelsen og brugen af termonukleare reaktorer med Helium-3 er fri for neutronstråling og udgør ikke nogen miljøfare. Efter opførelsen af lejren vil solenergien gradvist blive omdannet til atomkraft.

4.2. Beskriv, hvor vandet skal komme fra.
Vores første forsyning vil være vand fra jorden.Efter lejrbygningen vil vi udvinde månens vand direkte. Alt vand på månens overflade er i form af vandis, og vi skal grave ned i den nederste del af lejren for at få vand. Det vil koste meget tid, men når udvindingen er lykkedes, vil vi have en stabil forsyning af vandkilde .Indtil da må vi udvinde flydende vandmolekyler fra månens jord og sten.

4.3. Beskriv, hvad der vil være fødekilden.
Vores lejr er udstyret med en separat plantekabine, som ligger i den halve undergrund. Det er gavnligt at samle sollys. I henhold til erfaringerne fra den internationale rumstation (iss) vælger vi masser af afgrøder, der er rige på en række næringsstoffer, såsom kartofler, Libanon, hvede, havre, hvede, majs, soja, tomater, roer, kål, sukkerroer osv. For at forhindre plantevariationer på grund af strålingseffekter er toppen af plantekabinen isoleret med en strålingsbeskyttende belægning. vi forsøger at avle dyr, transportere befrugtede æg fra jorden, udklække kyllinger på månen, oprette kyllingefarme, forbedre månens landbrugsbase. Alle de ting, vi gør for at sikre forsyningen af protein. før det skal vi selvfølgelig bringe en vis mængde madvarer med fra jorden for at give astronauterne et godt miljø.

5.1. Hvad kunne du tænke dig at undersøge på Månen?
Der er ingen atmosfærisk barriere på månen, så der er fremragende astronomiske observationsbetingelser på månen. Vi opretter et observatorium i forskningscentret og håber at kunne forstå det ukendte univers gennem astronomisk forskning. Samtidig vil vi gennem overvågning i realtid beskytte jorden mod meteoritkatastrofer. Månens jord og sten er rig på grundstoffer, som sjældent ses på jorden. I mellemtiden har månens overflade længe været udsat for kosmisk stråling. Vi håber at kunne studere månens geologi og finde ressourcer, som er til gavn for mennesket. Månens alder svarer desuden til Jordens alder. Vi håber at få mere at vide om solsystemets oprindelse og udvikling ved at analysere månens sammensætning. At leve og vokse på selve månen kan også hjælpe os til at få en større forståelse af livsvidenskaberne, f.eks. mennesker, dyr og planter.

Projekterne oprettes af holdene, og de tager det fulde ansvar for det fælles indhold.