maan_kamp
ontdekking interactief beeld

Moon Camp Pioneers 2022 - 2023 Projectgalerij

 

In Moon Camp Pioneers moet elk team een volledig Maankamp in 3D ontwerpen met behulp van software naar keuze. Ze moeten ook uitleggen hoe ze lokale middelen zullen gebruiken, astronauten zullen beschermen tegen de gevaren van de ruimte en de woon- en werkfaciliteiten in hun Maankamp beschrijven.

Moon Precedent Camp

Shanghai Qingpu Senior High School  Shanghai-Qingpu    China 15, 16   6 / 1 Engels
3D ontwerp software: Fusion 360



1.1 - Beschrijving van het project

Sinds de oudheid hebben mensen zich ontelbare keren de mysterieuze hemel voorgesteld, uitkijkend naar de eindeloze sterren. We hebben de verkenning van de toekomst niet opgegeven. En het opzetten van een kamp op de maan zou de eerste echte stap in de diepe ruimte zijn.

De naam van ons kamp is Moon Precedent Camp, wat betekent dat het het eerste kamp ter wereld is.

In het maankamp zullen we astronauten een compleet woonkamp bieden, een handigere omgeving voor wetenschappelijke onderzoeksactiviteiten en wetenschappelijke waarde creëren door de geologie van de maan te onderzoeken.

1.2 - Waarom wil je een Maankamp bouwen? Leg het hoofddoel van je Maankamp uit (bijvoorbeeld wetenschappelijke, commerciële en/of toeristische doeleinden).

Wetenschappelijk onderzoek is het gebruik van grondstoffen van de maan. De brede maanbronnen omvatten locatiebronnen, milieubronnen en materiële bronnen. Locatie middelen verwijzen naar de unieke positie en werking wet van de maan ten opzichte van de aarde. Bijvoorbeeld, één kant van de maan is altijd naar de aarde gericht, wat zeer bevorderlijk is voor ononderbroken aardobservatie. De andere kant is altijd van de aarde afgekeerd en de elektromagnetische omgeving is erg "stil", wat geschikt is voor wetenschappelijke exploratieactiviteiten zoals radioastronomische observatie. Milieurijkdommen verwijzen naar de unieke milieukenmerken van de maan, zoals een hoog vacuüm, lage zwaartekracht, zwak magnetisch veld, groot temperatuurverschil en hoge straling, die kunnen worden gebruikt voor specifieke wetenschappelijke experimenten en materiaalproductie. Tot de materiële hulpbronnen van de maan behoren voornamelijk minerale hulpbronnen en energiebronnen. Minerale bronnen zijn titanium, ijzer, chroom, nikkel en andere metaalhoudende mineralen, niet-metaalhoudende mineralen zoals maanaarde, basalt en lage concentratie vluchtige stoffen (H, He, C, N), zuurstofbronnen en meteorietbronnen. Energiebronnen zijn onder andere helium-3-bronnen, waterijsbronnen en zonne-energiebronnen. De maanverkenning, de eerste stap in de verkenning van de diepe ruimte, zal ons helpen om de diepe ruimte verder te verkennen nadat we een complete basis op de maan hebben gebouwd.

2.1 - Waar wil je je Maankamp bouwen? Leg je keuze uit.

We hebben om twee redenen besloten om het Maankamp in Shackleton Area te bouwen. Ten eerste is er een grote kans dat de ondergrondse permafrost in staat zal zijn om waterbronnen te benutten, waardoor het drinkprobleem van de bemanning voor een lange tijd in stand kan worden gehouden en er zelfs een zelfvoorzienend waterrecyclingsysteem kan worden gebouwd. De tweede reden is dat de jaarlijkse verlichtingstijd in dit gebied meer dan 70% bedraagt, wat zonne-energie kan omzetten in elektrische energie.

2.2 - Hoe wil je je maankamp bouwen? Bedenk hoe je de natuurlijke hulpbronnen van de Maan kunt gebruiken en welke materialen je van de Aarde zou moeten meebrengen. Beschrijf de technieken, materialen en je ontwerpkeuzes.

We zijn van plan om een maankamp op te zetten in het Shackleton-gebied van de maan, waar water en maanaarde in overvloed zijn om in de bouw- en woonbehoeften te voorzien. Ik moet een 3d-printer en een maanrover vanaf de aarde laten opstijgen. De rover graaft de grond op. De 3d-printer print lagen maanaarde om de hoofdstructuur te voltooien. De interne machinerie zoals kernreactoren en circulatiepompen werden naar de maan getransporteerd nadat ze op aarde waren gebouwd.

2.3 - Hoe beschermt en beschermt jullie maankamp de astronauten tegen de harde omgeving van de maan?

De barre omgeving van de maan kent voornamelijk drie problemen: temperatuur, straling en lucht.

Het omhulsel van het kamp krijgt een meerlaagse structuur, met bionische apparaten binnen en buiten, die lijken op de luiken van weerstations. Het roterende deel is uitgerust met een soort metaaldraad die uitzet en krimpt bij koude. Als de lichttemperatuur de norm overschrijdt, zet de metaaldraad uit onder invloed van warmte, waardoor de lamellen opengaan en het oppervlak met een hoge stralings- en warmteafvoercapaciteit naar de ruimte wordt gericht. Wanneer de lichttemperatuur snel daalt, krimpen de draden onmiddellijk wanneer ze koud worden, waardoor elke spriet goed gesloten blijft en de warmteafvoer van de satelliet wordt onderdrukt.

De buitenste lagen zijn metaal-aluminium beschermd tegen straling en de rest bestaat uit keramische of macromoleculaire materialen gevuld met protium tussen de lagen.

Tot slot worden er binnen meerdere luchtsluizen geïnstalleerd in geval van onvoldoende luchttoevoer.

Bovendien wordt de basis beschermd door een koepel, zodat we in het geval van een onverdedigbare meteorietinslag nog steeds naar Perry Crater kunnen gaan om te schuilen, en dan terug kunnen keren om het kamp weer op te bouwen.

3.1 - Hoe zal uw maankamp de astronauten voorzien van duurzame toegang tot basisbehoeften als water, voedsel, lucht en elektriciteit?

water

De waterlozing in het dagelijks leven van de mens is onderverdeeld in urine, fecaliën, verdamping van de huid en lozingswater van de luchtwegen. Het eerstgenoemde water wordt via de standleiding van het toilet naar het plantgebied getransporteerd, gedroogd, geplet, toegevoegd aan de startcultuur en gefermenteerd tot organische meststof voor de plantengroei. Het overtollige rioolwater wordt naar het energiegebied getransporteerd en in de waterbehandelingsmodule gezuiverd tot huishoudwater. Tegelijkertijd kan bij een extreem tekort aan water het ondergrondse water van de maan worden opgevangen.

voedsel

Het plantgebied werd ingericht, zonlicht of lampen werden gebruikt om de lichtomgeving te herstellen en de temperatuur en druk te simuleren die geschikt zijn voor plantengroei. Quinoa, zoete aardappel en aardappel werden geselecteerd als de belangrijkste bronnen van koolhydraten en eiwitten, terwijl tomaten, komkommers en wortels werden aangevuld met verschillende vitaminen, voedingsvezels en sporenelementen.

energie

De elektriciteit komt voornamelijk van de kernreactie-energieopwekking en zonne-energieopwekking in het energiegebied. De opwekking van kernenergie levert de energie voor het wetenschappelijk onderzoek, de maanrover en andere energieverslindende instrumenten. Zonne-energie zorgt voor de stabiliteit van het elektriciteitsverbruik in het dagelijks leven.

zuurstof

Kooldioxide die wordt uitgestoten door menselijke ademhaling wordt naar het plantgebied getransporteerd via het ventilatiesysteem van elk gebied voor zuurstofuitwisseling.

3.2 - Hoe zal uw maankamp omgaan met het afval dat de astronauten op de maan produceren?

Het afval van het maankamp wordt behandeld volgens verschillende eigenschappen. Huishoudelijk afval: uitwerpselen, keukenafval, wordt naar het teeltgebied getransporteerd om de planten te bemesten. Het afvalwater wordt gedeeltelijk geïrrigeerd op de planten en gedeeltelijk opgenomen in de waterbehandelingscomponenten: sterilisatiecomponenten, meerlagige filtratiecomponenten en verwijdering van vluchtige stoffen, zuivering tot schoon water. Ander afval zal worden hergebruikt en afval dat niet kan worden verwijderd, zal per rover worden vervoerd naar afgelegen stortplaatsen.

3.3 - Hoe zal je maankamp communicatie onderhouden met de aarde en andere maanbasissen?

De astronauten hadden VHF-radio's bij zich om geluids- en biosensorgegevens van hun ruimtepakken door te sturen naar het communicatiesysteem van het Maankamp, dat signalen terugstuurde naar de aarde in de S-band, een ultrahoge frequentieband die door de ionosfeer van de aarde kan dringen zonder af te buigen of te reflecteren, en die veel wordt gebruikt in de ruimte. En om ervoor te zorgen dat het maankamp aan de andere kant van de maan niet in direct contact staat met de aarde, sturen we een relaissatelliet naar het Lagrangepunt L2 op de landingsmaan om real-time communicatie met de aarde en de andere kant van de maan te garanderen.

4.1 - Op welk(e) wetenschappelijk(e) onderwerp(en) zou het onderzoek in jouw Maankamp gericht zijn? Leg uit welke experimenten je van plan bent te doen op de Maan (bijvoorbeeld op het gebied van geologie, lage zwaartekracht, biologie, technologie, robotica, astronomie enz.)

De wetenschappelijke thema's van ons maankamp waren geologie en robotica. De materiële hulpbronnen van de maan omvatten voornamelijk minerale hulpbronnen en energiebronnen. Minerale grondstoffen zijn titanium, ijzer, chroom, nikkel en andere metaalhoudende mineralen, niet-metaalhoudende mineralen zoals maanaarde, basalt en lage concentratie vluchtige stoffen (H, He, C, N), zuurstof en meteorieten. Energiebronnen zijn onder andere helium-3-bronnen, waterijsbronnen en zonne-energiebronnen. Als belangrijke aanvulling op de grondstoffen op aarde hebben de grondstoffen van de maan een verstrekkende invloed op de duurzame ontwikkeling van de menselijke samenleving. De materiële hulpbronnen op de maan zijn zo rijk dat geologisch onderzoek op de maan nodig is om de maan te analyseren. Tegelijkertijd kunnen de unieke milieurijkdommen van de maan, zoals een hoog vacuüm, lage zwaartekracht, zwak magnetisch veld, groot temperatuurverschil, hoge straling en andere milieukenmerken, worden gebruikt voor specifieke wetenschappelijke experimenten en de productie van materialen. We zullen ook roboticaonderzoek doen om het maankamp beter geschikt te maken voor wonen, productie, onderzoek en andere activiteiten.

5.1 - Wat zou u in uw astronautenopleidingsprogramma opnemen om de astronauten op een maanmissie voor te bereiden?

Het astronautenopleidingsprogramma omvat:

Fysieke training: Het is onvermijdelijk om een verscheidenheid aan activiteiten uit te voeren op de maan, zodat je over voldoende fysieke vaardigheden beschikt om een reeks uitdagingen en taken op de maan aan te kunnen.
Mentale training: Er zullen maar een paar mensen op de maan zijn, dus deze training is nodig om astronauten eerst te helpen hun angst voor de onbekende ruimte en angst om alleen op de maan te zijn te overwinnen.
Speciale omgevingsfactoren Uithoudings- en aanpassingsvermogenstraining: de zwaartekracht van de maan en andere omgevingsfactoren zijn anders dan op aarde, dus deze training is nodig om te voorkomen dat astronauten ongewenste reacties op de maan krijgen die levensgevaarlijk zijn.
Overlevingstraining: het overlevingsvermogen van astronauten en hun vermogen om te overleven in gevaarlijke situaties verbeteren
Ruimtevaarttechnologietraining: zorgen voor een veilige aankomst van astronauten op de maan en een veilige terugkeer naar de aarde
Medische kennistraining: tot op zekere hoogte kunnen astronauten zorgen voor hun fysieke gezondheid en grote en kleine ziektes voorkomen.

5.2 - Welke ruimtevaartuigen heeft jouw toekomstige maanmissie nodig? Beschrijf de voertuigen in je Moon camp en bedenk hoe je van en naar de aarde zult reizen en nieuwe bestemmingen op het maanoppervlak zult verkennen.

Een ruimteschip waarmee een astronaut kan terugkeren naar de aarde en terug, een raket die voorraden vervoert gedurende die tijd.

De verkenningsrover onderzoekt het maanoppervlak, heeft meetapparatuur en videocommunicatieapparatuur, vindt grondstoffen en zendt signalen uit. De kleine bemande maanrover op wielen en zonne-energie vervoert graafmachines naar de locatie om grond op te graven en mee terug te nemen voor onderzoek of om huizen te bouwen. Zonne-energie op wielen, camera's gemonteerd op de bovenkant, robotverwerving op de bovenkant, voorraden opgeslagen onder de auto en apparatuur opgeslagen in de kofferbak.