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.

Bright Selene

郑州轻工业大学附属中学  河南省郑州市-金水区    Kina 19, 18   4 / 2 engelsk
Programvare for 3D-design: Fusion 360



1.1 - Prosjektbeskrivelse

Måneleir - et område der mennesker bor, arbeider og forsker på månen. Byggingen av måneleiren legger grunnlaget for at astronauter kan utføre vitenskapelige forskningsaktiviteter som langtidsopphold og eksperimenter på måneoverflaten; formålet er å utdype menneskets forståelse av månen, skaffe seg et stort antall ressurser og forske på plantedyrking. Måneleiren planlegger å bygge måneleiren i to trinn, det første trinnet tar 20 år å bygge måneutposten, og det andre trinnet tar ca. 10 år å oppgradere utposten til en permanent bebodd måneleir. Også i fremtiden vil måneleiren bli en forsyningsbase for menneskelig utforskning av solsystemet.

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

Måneleiren er et springbrett for mennesker som skal ut i verdensrommet. Månebasen blir en treningsleir for mennesker som skal ut i verdensrommet. Hvis mennesker ønsker å bli kjent med det fremmede miljøet, må de først forstå månemiljøet. Den brukes hovedsakelig til vitenskapelig forskning. Som en teststasjon for utnyttelse og bruk av månens ressurser bruker den månens egne luftmiljøegenskaper til å utføre miljøtester og eksperimentell produksjon av spesifikke produkter. For eksempel spesielle materialer og medisiner. Det er mye enklere å skyte opp en rakett fra månen enn fra jorden. Ved å stole på månens høyeffektive ressurser kan man utforske fjernere områder.

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

Shackleton-regionen på månens sørpol (0,0° østlig lengdegrad, 89,9° sørlig breddegrad). Fordi det sannsynligvis er rikt på vann, og det er et område med permanent solskinn, noe som er gunstig for solenergiproduksjonssystemet. Temperaturforskjellen er liten og egnet for å leve. Det kan brukes som en adresse for å sette opp et stort infrarødt teleskop i fremtiden. Den lave temperaturen i bunnen av krateret er ideell for infrarød observasjon. Det 5 kilometer høye Malabote-fjellet, som er en permanent og godt synlig topp på jorden, kan fungere som en radiostasjon for kommunikasjon med jorden hvis det installeres passende utstyr.

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.

3D-printingteknologi og ny teknologi for produksjon av materialer. Regolitten på måneoverflaten har en lignende kjemisk sammensetning som flyveaske og kan brukes som byggemateriale for å bygge måneleirer. I tillegg kan jern, mangan, aluminium, magnesium og andre metallmineraler på måneoverflaten utvinnes og smeltes og 3D-printes til et beboelig romhus.

Teknologi for robotoperasjoner på månen. Måneroboter omfatter månepatruljesonder og arbeidsroboter. Månerobotene må kunne vedlikeholde og reparere seg selv, og månepatruljedetektorer og arbeidsroboter kan vedlikeholde og reparere hverandre for å sikre påliteligheten i arbeidsprosessen.

Omfattende teknologi for utnyttelse av avfallsressurser fra månebaser. Etter at jord-måne-kjøretøyet har fullført månelandingen, er flyplattformens oppdrag fullført. Forlatte kjøretøyer kan vurdere å losse ulike frittstående fly som reservedeler til månebaser, for eksempel batterier og reservematerialer til månens energistasjoner, gassflasker kan brukes som lagertanker for gassmedier på måneoverflaten, og drivstofflagertanker kan brukes som oksygentanker for oksygenproduksjon på månen etter rengjøring.

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

Samtidig brukes faseskiftende varmelagringsmateriale som mellomlag for å redusere varmetapet. Basen er utstyrt med utstyr for å detektere meteoritter og måneskjelv, slik at man kan bli informert i tide og rømme i tilfelle store meteorittnedslag og måneskjelv.

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

Vann (水):1. Det finnes måneis i polarområdene, som kan samles opp og konsentreres. Ved hjelp av fokuserings- og refleksjonsinnretninger kan solenergi brukes til å smelte måneisen, som deretter kan samles opp og renses for å utvinne vannressurser. 2. Plantenes transpirasjon og filtreringsanlegg kan brukes til å resirkulere produsert avløpsvann.

Mat (食物): Etablere et lukket livsstøttesystem på månebasen, med baser for dyrking av avlinger som salat, paprika, bønner og hvete som har blitt dyrket. Disse avlingene kan utgjøre hovedkilden til mat for basepersonalet, og samtidig kan stell av plantene hjelpe astronautene med å opprettholde sin mentale stabilitet.

For å tilpasse oss måneomgivelsene og skaffe langsiktig og stabil energi til måneleirene brukte vi to metoder: solenergi og brenselceller. Solen på månen utstråler omtrent 1,5 ganger så mye lys som på jorden. Tilstrekkelig sollys, hovedsakelig i måneskinnets solkraftverk. Brenselceller er den viktigste strømkilden om natten.

Luft (空气):Med tanke på at en gjennomsnittlig person forbruker rundt 0,7 kg oksygen per dag, er det viktig å vurdere bruken av plantefotosyntese for å resirkulere oksygen som den primære kilden til kostnadseffektivt oksygen. I tillegg inneholder månejorden rikelig med titan- og jernmalm som er lett å utvinne. Disse malmene kan reduseres med hydrogengass ved hjelp av mikrobølgeoppvarming, noe som resulterer i produksjon av vann. Ved å elektrolysere vannet får man hydrogen- og oksygengasser, og metallene som utvinnes, kan også brukes til konstruksjonsformål.

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

I måneleirene kan det benyttes en rekke ulike metoder for å kvitte seg med avfall som genereres av astronautene på månen, blant annet

Resirkulering: Ved å resirkulere ressurser som avløpsvann, avløpsgass og faste stoffer, kan avfallsmengden minimeres og avhengigheten av jorden reduseres til en viss grad.

Lagring og nedgraving: Søppel og annet avfall som ikke kan resirkuleres, kan lagres eller begraves trygt på overflaten eller dypt nede på måneoverflaten.

Resirkulering: Etablere et lukket resirkuleringssystem i leiren som omdanner avfallet som genereres til nyttige ressurser, for eksempel ved å omdanne menneskelig avfall og planteavfall til gjødsel som kan brukes på gårdene på månebasen.

Alt i alt må leiren minimere mengden avfall som genereres, og finne passende avfallshåndteringsalternativer ved hjelp av vitenskapelige og fornuftige metoder for å sikre månebasens fortsatte eksistens og utvikling.

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

Måneleiren er utstyrt med en makrobasestasjon for sending og mottak av informasjon til Jorden og Månen, og informasjonen som mottas av satellitten, sendes deretter til Jorden, noe som muliggjør kommunikasjon mellom Jorden og Måneleiren. Telemetri- og telekontrollkommunikasjonen bruker VHF for å kommunisere med satellittene, og datamoduleringen skjer ved hjelp av FSK. Kommunikasjonen mellom leirstedene på månen skjer ved hjelp av et trådløst nettverk som består av basestasjonssignaler for de som er nær hverandre, og av satellittsignaler for de som er langt unna.

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.)

Vi studerer hovedsakelig geologi og biologi. Månen har mange unike landskap og landformer som vi kan bruke til vitenskapelig forskning, for eksempel geologisk struktur, kjemisk sammensetning, mineralstruktur, fysiske egenskaper og så videre. Studie av månens materie: Månematerialets sammensetning er forskjellig fra jordens, så månematerialet kan analyseres og studeres i detalj for å forstå dets sammensetning og egenskaper. Laboratoriet er også utstyrt med en rekke utstyr for jordprøvetesting, i tillegg til månens unike fysiske egenskaper, for eksempel solstråling på månens overflatetemperatur og struktur. Miljøet på måneoverflaten påvirker livet på en annen måte enn på jorden, slik at man kan utføre biovitenskapelige eksperimenter for å studere livets tilpasningsevne og levedyktighet i heterogene miljøer.

Anlegget har et spesielt plantekulturområde for å studere veksten av planter og teste vekstmiljøet. Samtidig har vi også astronomiske teleskoper som gjør det mulig for astronauter å observere verdensrommet. Romforskning og miljøtesting på måneoverflaten, samt eksperimentell produksjon av spesifikke produkter, for eksempel spesielle materialer og medisiner, kan også utføres ved å utnytte månens egne miljøegenskaper (månen har naturlige romforhold som høyt vakuum, ingen atmosfærisk skjerming og lav tyngdekraft).

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

Fysisk trening

Astronauter trenger fysisk trening i omgivelser med naturlig tyngdekraft for å opprettholde fysisk helse og forebygge osteoporose. I tillegg trenger de spesiell fysisk trening under mikrogravitasjonsforhold for å opprettholde balanse og koordinasjon. Denne treningen kan også hjelpe dem med å tilpasse seg til å gå på månen og utføre andre oppgaver.

Teknisk opplæring

I tillegg til daglig vedlikehold av mekanisk og elektronisk utstyr og andre ferdigheter, må astronautene også beherske ferdighetene som kreves for å betjene romfartøyer og månevogner, samt ulike metoder for å håndtere nødsituasjoner, for eksempel oksygenmangel, utstyrssvikt osv.

Læring av topografi

For bedre å kunne tilpasse seg måneoppdraget må astronautene forstå det grunnleggende om måneoverflatens geomorfologi og topografi, og lære seg å bruke navigasjonsverktøy, retningssans og styring av kjøretøy på måneoverflaten.

Kunnskap om romfartsmedisin

Astronauter må også lære om romfartsmedisin for å forstå hvordan romfart påvirker menneskers helse. De må forstå hvordan de skal håndtere ulike ulykker i rommet og lære seg grunnleggende akuttmedisinske prosedyrer.

5. opplæring i teamarbeid

I et astronauttreningsprogram lærer astronautene å samarbeide i team og håndtere situasjoner på en hensiktsmessig måte.

Slike treningsprogrammer bør ledsages av tiltak som ivaretar astronautenes sikkerhet og helse, og som i størst mulig grad oppfyller deres egne behov og krav.

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.

Romfartøy: Vi trenger et romfartøy som kan lande og ta av fra måneoverflaten og til og fra Jorden. Det bør også ha utstyr og forsyninger som er nødvendige for langvarige oppdrag.

Transport på måneoverflaten: Vi kan bruke rovere eller andre kjøretøy som er konstruert for å operere i måneomgivelser. Disse kjøretøyene bør tåle de tøffe forholdene på månen og ha evnen til å tilbakelegge lange avstander.

Utforske nye destinasjoner på månens overflate: Vi kan bruke fjernstyrte ubemannede farkoster. Disse farkostene kan utstyres med kameraer og andre sensorer for å samle inn data og bilder av måneterrenget.

Til og fra Jorden: Vi kan bruke romfartøyer som kan frakte mannskap og last. Romfartøyene bør ha de nødvendige livsstøttesystemene og være i stand til å tåle påkjenningene ved en romferd.

Andre prosjekter: