moon_camp
oppdagelse interaktivt bilde

Prosjektgalleri Moon Camp Explorers 2022 - 2023

 

I Moon Camp Explorers skal hvert lag 3D-designe en komplett måneleir ved hjelp av Tinkercad. De må også forklare hvordan de vil bruke lokale ressurser, beskytte astronautene mot farene i verdensrommet og beskrive bo- og arbeidsfasilitetene i måneleiren.

A.P.O.I.K.I.A.

  Tredjeplass - ESAs medlemsstater

1. Gymnasio i Polichni  Thessaloniki - Sentral-Makedonia    Hellas 12, 13, 14   0 / 4 engelsk



1.1 - Prosjektbeskrivelse

Velkommen til "A.P.O.I.K.I.A.". (APOLLO-Progress-Opportunity-International-Knowledge-Inspiration-ARTEMIS). Apoikia er et gresk ord som betyr en permanent etablering for en gruppe mennesker i et nytt land. Basen vår består av tre bygninger, hvorav den andre er under bakken, mens den første og tredje er over bakken og er omsluttet utvendig i bunnen av regolitt, deretter av regolitt og fleksible solcellepaneler for beskyttelse og strømproduksjon, og den øvre delen er laget av et spesielt filterbeskyttelsesglass. I den første bygningen ligger gruve- og prosesseringsområdene for is og mineraler i første etasje, områdene for produksjon, resirkulering og lagring av vann, oksygen og karbondioksid i andre etasje og drivhuset i tredje etasje. I den andre bygningen er det i 1. etasje astronautenes legesenter, kjøkken og rekreasjonsområde, mens det i 2. etasje er soverom og baderom. I den tredje bygningen er det i første etasje et treningsstudio og et reparasjonsområde, i 1. etasje forskningslaboratoriet og basens kontrollsenter, og i 2. etasje er det et observatorium og et kommunikasjonssenter. Utenfor basen er det robotiserte gruvedriftsmaskiner, et robotisert månebanesystem, en rakett og tre rovere.

1.2 - Hvorfor vil astronauten din dra til månen og bygge en måneleir?

Prosjektet tar sikte på å kolonisere og studere månen til fordel for utviklingen og velferden til menneskeheten, uavhengig av kulturell og geografisk opprinnelse. På grunn av sin beliggenhet anses Månen som et enkelt og rimelig reisemål som er gunstig for telekommunikasjon. Installasjonen av astronomiske observatorier for uhindret observasjon i fravær av atmosfære gjør det også mulig å gjennomføre eksperimenter under realistiske "utenomjordiske" forhold, noe som bidrar til et bredere studium av solsystemet. Månens undergrunn gjør den til en mellomstasjon for påfylling av drivstoff og en utskytningsbase for interstellare reiser med reduserte energikostnader, og den er preget av en overflod av mineralske materialer (He3, sjeldne jordarter osv.) som er nødvendige for jordens gruveindustri og energiproduksjon gjennom fusjon. I tillegg er solforholdene gunstige for plantedyrking og lagring av solenergi. Til slutt er muligheten for romturisme et hyggelig insentiv for oss alle.

2.1.a - Hvor vil du bygge din Moon Camp?

Shackleton-krateret

2.2.b - Hvorfor valgte du dette stedet?

Vi valgte Shackleton-krateret til å bygge basen vår fordi det har mange fordeler som er nyttige for måneleiren vår. For det første har månens poler nesten konstant dagslys til å produsere energi. Ved å utvinne vann-is får vi oksygen til å puste, vann til å drikke og hydrogen til drivstoff. Siden krateret er så stort, kan vi bruke det som beskyttelse mot meteoritter og solstråling. Ved å sette opp antennen på toppen av Malapert-fjellet, i nærheten av Shackleton, vil vi kunne ha en permanent, direkte kommunikasjon med jorden. Til slutt er stedet ideelt for astronomisk forskning.

2.2 Hvordan planlegger dere å bygge måneleiren? Beskriv hvordan dere kan bruke månens naturressurser, og hvilke materialer dere trenger å ta med fra jorden.

Vi bestemte oss for å bygge måneleiren vår ved hjelp av materialer fra både jorden og månen. Planen vår er å bygge den ved hjelp av en 3D-printerkonstruktør som henter deler fra jorden for å lage basens ytre lag. Under byggingen av det ytre laget av basen vil astronautene plassere et sammenleggbart oppblåsbart hus permanent inne i rommet for å opprettholde normale temperatur- og trykkforhold for et menneske. På den måten vil yttermantelen holde formen, og regolitten som brukes til yttermantelen vil heller ikke ha noen negativ innvirkning på astronautenes helse. Fra jorden tar vi med oss et resirkuleringssystem for vann og oksygen, fleksible solcellepaneler, batterier for energilagring, nødvendig utstyr og verktøy, og til slutt brenselceller for vann- og energilagring. I tillegg skal vi bruke mange materialer fra månen; som tidligere nevnt skal vi hente ut regolitt, mineraler (ilmenitt) og vann i fast form (is) fra jorden. Vi kommer også til å bruke solenergi fra månen til byggingen og den daglige driften.

3.1 - Hvordan beskytter og beskytter måneleiren astronautene mot det tøffe miljøet på månen?

Måneleiren vår er bygget i Shackleton-krateret fordi det har mange fordeler når det gjelder beskyttelse av basen vår. For det første gir kraterets morfologi beskyttelse mot meteoritter og solstråling. Dette forsterkes av måten vi har designet og konstruert basen vår på. Formen og plasseringen av områdene er slik at de gir ulike sikkerhetsnivåer. For eksempel er 2/3 av den første og den tredje bygningen belagt med regolitt, mens den midterste tredjedelen er dekket av fleksible solcellepaneler og den øvre delen er dekket av et spesielt filterbeskyttet glass. Den andre bygningen er bygget helt under bakken for å gi bedre beskyttelse og sikkerhet. De sammenleggbare oppblåsbare basene som vi tar med oss fra Jorden, vil gi de ideelle temperatur- og trykkforholdene for et bærekraftig liv inne i kuplene. Alle bygningene er ergonomiske, ettersom de er forbundet med hverandre via trapper og heiser, slik at astronautene blir mindre eksponert for miljøet på månen.

3.2 - På månen er ressursene svært knappe, men under lange måneoppdrag kan astronautene ikke stole på etterforsyninger fra jorden. Forklar hvordan måneleiren vil gi astronautene bærekraftig tilgang til grunnleggende behov som vann, mat, luft og strøm.

Til å begynne med er den enkleste løsningen for å produsere den nødvendige energien å bruke solcellepaneler på toppen av Shackleton-krateret og midt på basen. Når det gjelder luften, må den til å begynne med overføres fra jorden i høytrykkstanker. Under oppholdet på basen skal oksygenet resirkuleres ved hjelp av et spesielt system, i likhet med det som brukes på ISS. En annen oksygenkilde kommer fra elektrolyse av vann og fra dyrking av alger og andre planter. Når det gjelder vannforsyning, kan tre alternativer brukes alene eller i kombinasjon; smelting av is fra månens poler i høytrykkskamre, utvinning av vann fra månens mineraler, for eksempel ilmenitt, eller resirkulering av flytende avfall. Trykket i måneleiren spiller også en rolle, fordi det må være omtrent som lufttrykket på jorden. Når det gjelder matforsyningen, vil spesielle dehydrerte matvarer og kosttilskudd, som spirulina, bli overført fra jorden og brukt inntil produkter fra drivhuset vårt blir tilgjengelige. Disse produktene skal brukes via en 3D-printer for mat som vi monterer på månen.

4.1 - Hva ville du inkludert i astronauttreningsprogrammet for å forberede astronautene på en måneferd?

Et treningsprogram for astronauter bør ta sikte på å sikre astronautens sikkerhet, høy kompetanse på en rekke områder og beredskap i krisesituasjoner. Varigheten bør være minst ett år, med unntak av kunnskapsnivået som avhenger av tidligere utdanning og arbeidserfaring.

For hvert oppdrag skal astronautteamet bestå av medlemmer med ekspertise innen minst én av sektorene ingeniørfag, naturvitenskap, matematikk, teknologi, robotikk, biologi og medisin. De skal gjennomgå psykometriske tester for å få bekreftet sin psykometriske profil.

De bør ha ekspertkunnskap om protokollene for romprogrammet fra alle etatene som er involvert i oppdraget, når det finner sted. De bør ha flysertifikat og ha gjennomgått flere timer med høy-G-trening med ulike flytyper (SpaceX, Boeing, Soyuz). Mens de er på jorden, skal de gjennomgå en streng kondisjonstrening og delta i simuleringer om gravitasjonshåndtering, romvandringer, månevandringer, håndtering av fjernstyrte robotsystemer, avgang og landing samt sammenkobling av romfartøy. Før det første måneoppdraget bør de ha besøkt den internasjonale romstasjonen, bodd der, utført eksperimenter og møtt de faktiske vanskelighetene og utfordringene som verdensrommet kan by på.