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 Exploration

郑州轻工业大学附属中学  河南省郑州市-金水区    Kina 18   6 / 2 engelsk
Programvare for 3D-design: Fusion 360



1.1 - Prosjektbeskrivelse

Månen er jordens eneste satellitt og den som er nærmest jorden, og etableringen av den første menneskelige utenomjordiske basen på månen er det mest realistiske alternativet. Vi etablerte en base på månen for å utforske bærekraften i et menneskeskapt, uavhengig overlevelsessystem og for å undersøke virkningen av Månens unike miljø på menneskers helse og muligheten for medisinsk rehabilitering på månen for å vinne erfaring med tanke på videre utforskning av verdensrommet i fremtiden. Vi utformet en sammensatt gjødseltank for å oppnå selvforsyning i grønnsaksdyrking og sørge for ernæring til astronautene. Et medisinsk rehabiliteringsområde ble opprettet for å ivareta astronautenes helse og for å drive biomedisinsk utforskning. Vi har også brakte hunder fra Jorden for å følge astronautene, og eksperimenterer med muligheten for at andre dyr kan vandre ut i verdensrommet sammen med dem. For å gjøre det lettere for astronautene å nå hvert enkelt område, har basen som helhet en ringformet, halvsirkelformet struktur som forbinder hver enkelt kabin, med en sentral halvkuleformet arbeidsbunker med to etasjer. Ringen inneholder hovedsakelig oppholdsrom, helse- og rehabiliteringsområder, spiseområder og treningsområder.

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

Månen er den eneste satellitten på jorden. Det er den som er nærmest jorden. Mennesker har etablert den første utenomjordiske basen på månen.

er det mest oppnåelige valget. Vi har etablert en base på månen for å utforske bærekraften til kunstige, uavhengige overlevelsessystemer, og for å undersøke hvordan månens unike miljø påvirker menneskers helse og gjennomførbarheten av medisinsk rehabilitering på månen, slik at vi kan samle erfaring for fremtidig menneskelig utforskning av verdensrommet. Feltforsøk med medisinsk rehabilitering kan få stor betydning for forskning på menneskers helse.

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

Vi bestemte oss for å bygge basen i nærheten av Shackleton-krateret på Månens sørpol, først og fremst fordi en del av kraterveggen ligger i nesten konstant sollys, noe som muliggjør kontinuerlig strømforsyning.

For det andre ligger det 5 kilometer høye Malapert-fjellet ca. 120 kilometer fra krateret, en topp som er permanent synlig fra Jorden og som kan fungere som en radiostasjon for kommunikasjon med Jorden hvis man installerer passende utstyr.

For det tredje finnes det tilgjengelige vannressurser på Sydpolen.

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.

I kombinasjon med den månedlige monterings- og konstruksjonsplanen bruker vi den tredimensjonale mikrogravitasjonstrykkteknologien til å bygge et beskyttende deksel. Det blir et spesielt rent glassmateriale som måneskinnet på månebasen. Smarte enheter som intelligente utgravningsroboter og konsoliderende månedlige jordroboter brukes til månedlig innsamling, tilbakefylling, nedgraving og legging av jord. In situ-ressursene i den månedlige tabellen kan reduseres kraftig for å redusere transporttrykket. Noen strukturelle komponenter bruker formminnelegeringer for å redusere plass og bære plassen for å sikre enhetens nøyaktighet og lette å bære. Utstyr som er vanskelig å bygge, krever at produksjonsmodulen på jorden installeres på månen. Dette viktige presisjonsutstyret kan tas i bruk etter enkel montering, noe som forbedrer effektiviteten og produksjonsvanskelighetene.

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

Under vakuumforholdene på månens overflate er månens varmeledningsevne ekstremt lav, noe som gjør den til et svært godt isolasjonslag. Månens evne til å lede varme er bare en tiendedel av luftens. Det kan dekke et lag med månejord på over 50 cm på overflaten av basen for å forhindre skadelig stråling fra universet og unngå for høy temperatur om dagen og overkjøling om natten. Ringskjelettet på utsiden gir støtte og beskyttelse til basen. Basen vår har en sirkulær, integrert struktur som forbinder de ulike kabinene, slik at astronautene slipper å bære tunge romuniformer i hvert område. Vår medisinske rehabiliteringssone tilbyr behandling for skader som astronautene kan få.

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

I tillegg til vannet som transporteres fra jorden ved landing, vil vi samle opp vannressursene fra månebordet og bruke renseutstyr for å resirkulere forurensede vannressurser under den daglige driften. Vannforsyning garanteres gjennom flere kanaler.
Plassen på månebasen er verdifull. Når det gjelder matavlinger, fraktes disse langsiktige og bærbare gjenstandene fra jorden. Men når det gjelder grønnsaker, som er korttidsholdbare, men nødvendige for langtidsopphold, velger vi å dyrke dem i andre etasje på basen.
Konstruksjonen av solkraftverket utnytter de rike solenergiressursene i Antarktis til fulle. Den fleksible solcellen av galliumarsenid har god strålingsbestandighet, tåler høye temperaturer og har en fotoelektrisk konverteringshastighet på 30 % ! Vi bruker brenselceller som reserveenergikilde når solenergien er utilstrekkelig eller uventet forsvinner. Energikabinen og hovedkonsollen kan overvåke og planlegge energisituasjonen.
Brenselcellesystemet i energikabinen kan gi oksygen ved å elektrolysere vann, og plantene i basen kan også absorbere karbondioksid for å gi oksygen. Utstyr for luftrensing og klimaanlegg holder luften frisk og temperert. Alger i den mikrobielle tanken kan også tilføre oksygen.

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

Vi har designet en mikrobiell gjødseltank som vi har fylt med astronautenes metabolske avfall som et av råmaterialene for å gi gjødsel til grønnsakene vi dyrker på basen, noe som reduserer presset på månebasen for å lagre og kvitte seg med astronautenes metabolske avfall, samtidig som vi oppnår sterk plantevekst og materialsirkulasjon i det kunstige systemet.

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

Med utgangspunkt i at basen vår ligger i nærheten av månens sørpolkrater Sharkton, utnyttet vi terrenget til å installere et signaltårn 120 km unna på Mount Malapert, en topp som er permanent synlig fra jorden, for å fungere som en radiostasjon for kommunikasjon med jorden. Vi plasserte også en signalsender over hoveddelen av basen for å sende og motta signaler fra tårnet.

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.)

Rehabilitering av menneskelige sykdommer og mikrobiologisk forskning står i fokus for forskningen vår, og det avanserte eksperimentelle utstyret i den medisinske rehabiliteringsmodulen overvåker astronautenes fysiske endringer i sanntid, og gir dermed data for å utforske det potensielle medisinske rehabiliteringspotensialet i det spesielle månemiljøet (f.eks. mikrogravitasjon). Vår bruk av mikrobiell gjødsel er en levende praksis i utforskningen av materialsyklusen i menneskeskapte økosystemer. I tillegg drar vi ut med måneroboter for å samle inn måneressurser og utføre fysisk-kjemiske analyser på basen.

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

For å hjelpe astronauter med å forberede seg på en ferd til månen, foreslår jeg følgende elementer i et treningsprogram for astronauter:

Kunnskap om fysikk og teknikk: Astronauter må forstå grunnleggende fysikkbegreper som tyngdekraft, treghet, bevegelsesimpuls og energi, i tillegg til teknisk kunnskap om romfartøyets struktur, mekanikk, elektronikk og kommunikasjon. Hver astronaut bør også ha sitt eget ekspertiseområde.
Romfartsmiljø og livsopprettholdende systemer Læring: Astronauter må forstå de spesielle forholdene i rommiljøet, som stråling, mikrogravitasjon og vakuum, og hvordan man utformer og bruker livsstøttesystemer for å sikre astronautenes liv. Beherske prinsippene for bioteknologi og rehabilitering og gjennomføre eksperimenter med biorehabilitering.
være kjent med drift og vedlikehold av romfartøyer: Astronauter må lære å betjene og vedlikeholde romfartøyer, inkludert kunnskap om flykontroll, navigasjon, stillingskontroll, energistyring osv.
Kunnskap om romvandringer og måneoppdrag: Astronauter må lære å gjennomføre romvandringer og måneoppdrag, inkludert kunnskap om hvordan man bruker romdrakt, betjener en månebil og samler inn prøver.
Utmerket teamarbeid og psykologisk kvalitet: Astronauter må lære seg å jobbe sammen i team, å håndtere kriser og stress, og å opprettholde sin mentale helse.
Forbedret evne til å håndtere nødsituasjoner: Astronauter må lære seg å håndtere en rekke ulike nødsituasjoner, inkludert trykkfall, vektløshet, brann og strømbrudd (237 ord).

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.

I forbindelse med fremtidige måneferder kan det bli utviklet mer høyteknologiske romfartøyer, for eksempel raskere og mer fleksible månebiler og mer avanserte månelandingsfartøyer.

Kjøretøyene i måneleirene kan være månebiler laget av romfartsmaterialer. Disse kjøretøyene bør ha dekk som er egnet for måneoverflaten, kunne bevege seg raskt og fleksibelt og ha med seg en rekke ulike vitenskapelige instrumenter og utstyr. Månebilene bør være autonome og kunne fjernstyres eller forhåndsdirigeres for å gjennomføre undersøkelser av omgivelsene.

Det er behov for en pålitelig, økonomisk og effektiv transportteknologi for reiser til og fra Jorden. Den kan bruke rom-atmosfære-glideteknologi eller solseilteknologi for å redusere drivstofforbruket. Når det gjelder utforsking av nye destinasjoner, kan det være aktuelt å utforske månens sørpol. Utforskningsteam kan bruke månebiler til å reise til disse destinasjonene og samle inn prøver og data.