moon_camp
oppdagelse interaktivt bilde

Prosjektgalleri Moon Camp Pioneers 2022 - 2023

 

I Moon Camp Pioneers skal lagene 3D-designe en komplett måneleir ved hjelp av programvare etter eget valg. De må også forklare hvordan de vil bruke lokale ressurser, beskytte astronautene mot farene i verdensrommet og beskrive bo- og arbeidsfasilitetene i måneleiren.

Moon Precedent Camp

Shanghai Qingpu videregående skole  Shanghai-Qingpu    Kina 15, 16   6 / 1 engelsk
Programvare for 3D-design: Fusion 360



1.1 - Prosjektbeskrivelse

Helt siden antikken har mennesker forestilt seg den mystiske himmelen utallige ganger og sett frem til de endeløse stjernene, og vi har ikke gitt opp utforskningen av fremtiden. Og å sette opp en leir på månen ville være det første virkelige skrittet ut i verdensrommet.

Navnet på leiren vår er Moon Precedent Camp, som betyr at den er den første i verden.

På måneleiren vil vi gi astronautene en komplett leir, et mer praktisk miljø for vitenskapelige forskningsaktiviteter og skape vitenskapelig verdi gjennom utforskningen av månens geologi.

1.2 - Hvorfor ønsker dere å bygge en Moon Camp? Forklar hovedformålet med måneleiren (for eksempel vitenskapelige, kommersielle og/eller turistmessige formål).

Vitenskapelig forskning er bruk av månens ressurser. De brede måneressursene omfatter stedsressurser, miljøressurser og materielle ressurser. Med stedsressurser menes månens unike posisjon og virkemåte i forhold til jorden. For eksempel er den ene siden av månen alltid vendt mot jorden, noe som er svært gunstig for uavbrutt jordobservasjon. Den andre siden er alltid vendt bort fra jorden, og det elektromagnetiske miljøet er svært "stille", noe som egner seg godt til vitenskapelige utforskningsaktiviteter som for eksempel radioastronomiske observasjoner. Med miljøressurser menes månens unike miljøegenskaper som høyt vakuum, lav tyngdekraft, svakt magnetfelt, store temperaturforskjeller og høy stråling, som kan brukes til spesifikke vitenskapelige eksperimenter og materialproduksjon. Månens materielle ressurser omfatter hovedsakelig mineralressurser og energiressurser. Mineralressurser omfatter titan, jern, krom, nikkel og andre metalliske mineralressurser, ikke-metalliske mineralressurser som månejord, basalt og flyktige stoffer med lav konsentrasjon (H, He, C, N), oksygenressurser og meteorittressurser. Energiressursene omfatter helium-3-ressurser, vannisressurser og solenergiressurser. Utforskningen av månen, som er det første trinnet i utforskningen av verdensrommet, vil hjelpe oss med å utforske verdensrommet videre etter at vi har bygget en komplett base på månen.

2.1 - Hvor vil du bygge måneleiren din? Begrunn valget ditt.

Vi bestemte oss for å bygge Moon Camp i Shackleton-området av to grunner. For det første er det stor sannsynlighet for at den underjordiske permafrosten vil være i stand til å utnytte vannressursene, noe som vil gjøre det mulig for mannskapet å drikke i lang tid og til og med bygge et selvforsynt resirkuleringssystem for vann. Den andre grunnen er at den årlige belysningstiden i dette området utgjør mer enn 70%, noe som kan omdanne solenergi til elektrisk energi.

2.2 - Hvordan planlegger dere å bygge måneleiren? Tenk over hvordan dere kan utnytte månens naturressurser, og hvilke materialer dere trenger å ta med fra jorden. Beskriv teknikkene, materialene og designvalgene deres.

Vi har tenkt å sette opp en måneleir i Shackleton-området på månen, der det er rikelig med vann og månejord som kan brukes til å bygge og bo. Jeg må sende en 3d-printer og en måne-rover fra Jorden. Roveren graver opp jorden. 3d-printeren skriver ut lag med månejord for å fullføre hovedstrukturen. Det interne maskineriet, som atomreaktorer og sirkulatorer, ble fraktet til månen etter å ha blitt bygget på jorden.

2.3 - Hvordan beskytter og beskytter måneleiren astronautene mot månens tøffe miljø?

Det barske miljøet på månen har hovedsakelig tre problemer: temperatur, stråling og luft.

Skallet på leiren vil ha en flerlagsstruktur med bioniske enheter på innsiden og utsiden, som ligner på skodder på værstasjoner. Den roterende delen er utstyrt med en slags metalltråd som utvider seg og trekker seg sammen med kulden. Når lystemperaturen overstiger standarden, vil metalltråden utvide seg under varmen, slik at bladene åpnes, og overflaten med høy strålings- og varmespredningskapasitet orienteres mot rommet. Når lystemperaturen synker raskt, krymper metalltrådene umiddelbart når de blir kalde, slik at hvert blad lukkes tett og satellittens varmespredning undertrykkes.

De ytre lagene vil være av metall-aluminium som er skjermet mot stråling, og resten vil være keramiske eller makromolekylære materialer fylt med protium mellom lagene.

Til slutt vil det bli installert flere luftsluser innendørs i tilfelle utilstrekkelig lufttilførsel.

I tillegg vil basen være beskyttet av en kuppel, slik at vi i tilfelle et uforsvarlig meteorittnedslag fortsatt kan dra til Perry Crater for å søke ly, og deretter vende tilbake for å gjenoppbygge leiren.

3.1 - Hvordan vil måneleiren gi astronautene bærekraftig tilgang til grunnleggende behov som vann, mat, luft og strøm?

vann

Menneskers daglige vannutslipp deles inn i urin, avføringsvann, hudfordampning og vann fra luftveiene. Førstnevnte transporteres til planteområdet ved hjelp av nedløpsrøret på toalettet, som tørkes, knuses, tilsettes startkultur og gjæring for å danne organisk gjødsel for plantevekst. Det overskytende kloakkvannet transporteres til energiområdet og renses til husholdningsvann i vannbehandlingsmodulen. Samtidig kan månens underjordiske vann samles opp ved ekstrem vannmangel.

mat

Planteområdet ble satt opp, sollys eller lys ble brukt til å gjenopprette lysmiljøet og simulere temperaturen og trykket som er egnet for plantevekst. Quinoa, søtpotet og potet ble valgt som de viktigste kildene til karbohydrater og proteiner, mens tomater, agurker og gulrøtter ble supplert med ulike vitaminer, kostfibre og sporstoffer.

energi

Elektrisiteten kommer hovedsakelig fra kjernefysisk kraftproduksjon og solenergi i energiområdet. Kjernekraftproduksjonen forsyner det vitenskapelige forskningsområdet, månebilen og andre energikrevende instrumenter. Solenergien sørger for stabiliteten i det daglige strømforbruket.

oksygen

Karbondioksid som slippes ut ved menneskelig respirasjon, transporteres til planteområdet gjennom ventilasjonssystemet i hvert område for oksygenutveksling.

3.2 - Hvordan vil måneleiren håndtere avfallet som astronautene produserer på månen?

Avfallet fra måneleiren vil bli behandlet i henhold til ulike egenskaper. Husholdningsavfall: ekskrementer, kjøkkenavfall, vil bli transportert til vekstområdet for å gjødsle plantene. Avløpsvannet vil delvis vannes på plantene og delvis inngå i vannbehandlingskomponentene: steriliseringskomponenter, flerlagsfiltreringskomponenter og fjerning av flyktige stoffer, rensing til rent vann. Annet avfall vil bli gjenbrukt, og noe av det som ikke kan kastes, vil bli transportert med rover til deponier langt unna.

3.3 - Hvordan vil måneleiren opprettholde kommunikasjonen med Jorden og andre månebaser?

Astronautene hadde med seg VHF-radioer for å overføre lyd- og biosensordata fra romdraktene sine til Lunar Encampment Communications System, som sendte signaler tilbake til jorden i S-båndet, et ultrahøyt frekvensbånd som kan trenge gjennom jordens ionosfære uten å avbøyes eller reflekteres, og som er mye brukt i rommet. Og for å sikre at måneleiren på månens bakside ikke er i direkte kontakt med Jorden, vil vi sende en relésatellitt i bane rundt Lagrange-punktet L2 på landingsmånen for å sikre sanntidskommunikasjon med Jorden og månens bakside.

4.1 - Hvilke(t) vitenskapelig(e) tema(er) vil være i fokus for forskningen i deres Moon Camp? Forklar hvilke eksperimenter dere planlegger å gjøre på månen (for eksempel innen geologi, miljø med lav tyngdekraft, biologi, teknologi, robotikk, astronomi osv.)

De vitenskapelige temaene for måneleiren var geologi og robotteknologi. Månens materielle ressurser omfatter hovedsakelig mineralressurser og energiressurser. Mineralressursene omfatter titan, jern, krom, nikkel og andre metalliske mineralressurser, ikke-metalliske mineralressurser som månejord, basalt og flyktige stoffer med lav konsentrasjon (H, He, C, N), oksygenressurser og meteorittressurser. Energiressursene omfatter helium-3-ressurser, vannisressurser og solenergiressurser. Som et viktig supplement til jordas ressurser har månens ressurser stor betydning for en bærekraftig utvikling av det menneskelige samfunnet. De materielle ressursene på månen er så rike at det er nødvendig å drive geologisk forskning på månen for å analysere månen. Samtidig kan månens unike miljøressurser, som høyt vakuum, lav tyngdekraft, svakt magnetfelt, store temperaturforskjeller, høy stråling og andre miljøegenskaper, brukes til spesifikke vitenskapelige eksperimenter og materialproduksjon. Vi vil også forske på robotikk for å gjøre måneleiren bedre egnet til beboelse, produksjon, forskning og andre aktiviteter.

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

Opplæringsprogrammet for astronauter vil omfatte:

Fysisk trening: Det er uunngåelig å utføre en rekke aktiviteter på månen for å sikre at man har tilstrekkelig fysisk kapasitet til å møte en rekke utfordringer og oppgaver på månen.
Mental trening: Det vil bare være noen få mennesker på månen, så denne treningen er nødvendig for å hjelpe astronautene med å overvinne frykten for det ukjente verdensrommet og frykten for å være alene på månen.
Spesielle miljøfaktorer Trening av utholdenhet og tilpasningsevne: Månens tyngdekraft og andre miljøfaktorer er annerledes enn på jorden, så denne treningen er nødvendig for å forhindre at astronautene reagerer negativt på månen og utsetter seg for livsfare.
Overlevelsestrening: forbedre astronautenes overlevelsesevne og deres evne til å overleve i farlige situasjoner.
Opplæring i romfartøyteknologi: sørge for at astronautene kommer trygt til månen og trygt tilbake til jorden.
Opplæring i medisinsk kunnskap: til en viss grad kan astronauter sikre den fysiske helsen og unngå store og små sykdommer.

5.2 - Hvilke romfartøyer vil din fremtidige måneferd trenge? Beskriv farkostene som finnes i Moon camp, og vurder hvordan dere vil reise til og fra jorden og utforske nye destinasjoner på månens overflate.

Et romskip som en astronaut kan returnere til Jorden og tilbake, en rakett som frakter forsyninger i mellomtiden.

Utforskningsroveren undersøker måneoverflaten, har oppmålingsutstyr og videokommunikasjonsutstyr, finner ressurser og sender signaler. Den lille, hjulgående, solcelledrevne bemannede måneroveren bærer gravemaskiner til stedet for å grave opp jord og deretter bringe den tilbake for forskning eller for å bygge hus. Solenergi på hjul, kameraer montert på toppen, robotoppkjøp på toppen, forsyninger lagret under bilen og utstyr lagret i bagasjerommet.