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.

complementary base pairing

郑州轻工业大学附属中学  河南省郑州市-金水区    Kina 19   3 / 1 engelsk
Programvare for 3D-design: Fusion 360



1.1 - Prosjektbeskrivelse

Månen har egenskaper som ingen atmosfære, svak gravitasjon, stabil plattform og lav temperatur, noe som er gode forutsetninger for lagring og bruk av astronomiske observasjonsinstrumenter. Derfor er det et utmerket valg å etablere et observatorium på månen. Basert på disse dataene har teamet vårt bestemt seg for å etablere en månebase med astronomisk observasjon som hovedformål, og å etablere andre områder som gjør det mulig for astronauter å observere og leve komfortabelt på månen.

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

Teleskoper på jorden påvirkes av jordens atmosfære og magnetfelt, noe som hindrer dem i å oppnå maksimal nøyaktighet. Teleskoper i verdensrommet har bedre nøyaktighet, men de er dyrere og vanskeligere å vedlikeholde, noe som resulterer i kort levetid. Derfor er det svært viktig å finne en plattform i verdensrommet der teleskopene kan bygges og personalet kan leve lenge. Månen er det perfekte valget. Formålet med måneleiren er å bruke den som et måneobservatorium for å utføre observasjonsaktiviteter som ikke kan utføres på jorden, for å observere endringer i stjerners, planeters og andre himmellegemers baner, og for å utlede endringer som kan hjelpe mennesker til bedre å beskytte jorden og utforske verdensrommet.

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

Leiren vår skal ligge i den evige dagslyssonen rundt Shackleton-krateret i Antarktis. Valget av sted har følgende to hovedfordeler
1.Yongdian-distriktet er rikt på solressurser. Fotovoltaisk kraftproduksjon kan brukes til å konvertere solenergi til elektrisk energi, noe som gir strøm til basens grunnleggende drift.
2. skyggeområdet inne i krateret er rikt på vannressurser. Utnyttelse og rensing av månens vannis kan dekke astronautenes behov for vann.

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.

Leiren bruker metoden med sintring av månejord for å lage murstein og stikkontakter som strekker seg nedover i to lag. Den eksponerte delen av bakken bruker månejord for å gjøre dekselet til det grunnleggende arkitektoniske omrisset. Forutsetningen for å sikre leirbygningens styrke er at det nødvendige arealet er tilgjengelig.
 Fase 1: Jorden til månen for å transportere solcellepaneler, månebulldosere/gravemaskiner, maskiner for smelting og støping av månejord, fjernstyrte roboter og andre verktøy.
Fase 2: Bygg et lite solcelleanlegg for kraftproduksjon. Det brukes til å produsere den elektriske energien som trengs til byggingen, og bruke månejordsmelte- og støpemaskinen til å brenne månejorden i ønsket form, og bruke fjernstyrte roboter til å bygge leiren.
Tredje trinn: transportere ulike teleskoper, vitenskapelig forskningsutstyr og biologiske anlegg til månen, og bruke roboter til å montere og plassere dem.
Fase 4: Astronautene flytter inn og utfører de første vitenskapelige forskningsoppgavene.

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

De største farene på månen i dag er oksygenmangel i vannet, kosmisk stråling, nedslag av mikrometeoritter, store temperaturforskjeller mellom dag og natt og beintap på grunn av lav tyngdekraft. Vi har iverksatt følgende tiltak for å løse disse problemene:
Basen vår utnytter månens sol- og vannressurser fullt ut. Ved hjelp av solcelleanlegg og utvinning av månens vannis kan dette problemet løses på en effektiv måte.
Basens yttervegg er sintret av månejord, som har visse funksjoner for å motstå meteorittnedslag, isolere mot kosmisk stråling og holde varmen. Astronautene kan også ta på seg romdrakter med de samme funksjonene når de skal ut, noe som maksimerer sikkerheten for astronautene.
 Samtidig har vi utstyrt astronautene med et treningsrom og krever at de trener minst to timer hver dag for å forbedre fysikken og effektivt forebygge beintap.

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

Vann: Månens vannis i krateret utvinnes av månebilen og kan renses før det brukes i den daglige driften. I tillegg er basen også utstyrt med et miljøkontroll- og livsstøttesystem som samler opp fuktighet, svette og avløpsvann fra husholdning og arbeid som astronautene puster ut gjennom kondensering og tørking for rensing og sekundær utnyttelse.
Mat: I den tidlige fasen var den hovedsakelig avhengig av jorden for å få mat, mens den plantet gulrøtter, soyabønner og andre planter som er rike på vitaminer, proteiner og fett i økologiske drivhus som etterfølgende matkilder. Kjøtt må fortsatt tilføres fra jorden.
 Kraft: Området er svært rikt på solenergiressurser, og vi vil bruke solcelleanlegg til å omdanne solenergi til elektrisitet som basens energiforsyning. Samtidig kan vi utvinne helium-3-separasjonen fra månejorden for å utvinne karbon og andre energikilder, slik at astronautenes liv blir tryggere.
Luft: Oksygen kan fremstilles ved smelteelektrolyse (ved å varme opp disse oksygenholdige stoffene til mellom 1600 og 2500 grader Celsius og deretter elektrifisere dem, vil grunnstoffene ioniseres og oksygenatomene bindes sammen til oksygen). Denne metoden for fremstilling av oksygen er svært effektiv og gir store mengder. Det er også mulig å fremstille oksygen ved elektrolyse av vann.

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

Inne i leiren vår har vi et miljøkontrollert biosikkerhetssystem som samler opp vanndampen som astronautene puster ut gjennom kondensasjons- og tørkekomponenter, mens karbondioksidgassen som produseres, samles opp og sendes til grønnsaksskuret for å forsyne plantenes respirasjon.
Urinen som produseres av astronautene, skal samles opp for å utvinne rent vann ved hjelp av destillasjonsenheter og gass-væske-separasjonsenheter, og en del av urinen skal brukes til tester for å få informasjon om astronautenes fysiske tilstand. Gjødselen vil bli behandlet gjennom en rekke gjæringsprosesser for å lage biologisk gjødsel for tilførsel av næringsstoffer i grønnsaksdrivhuset.

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

Leiren vår vil fungere på samme måte som Chang'e-4, med en ekstra relésatellitt på baksiden av månen som en bro som mottar kommunikasjonsmeldinger mellom jorden og månen for å sikre kommunikasjon til enhver tid. Et stort radioteleskop vil bli bygget innenfor leirområdet for å motta informasjon.

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.)

Astronomi vil stå i fokus for forskningen i vår måneleir, akkurat som da vi etablerte leiren, for å skape et måneobservatorium som vil gi bedre forutsetninger for astronomiske observasjoner.
Etableringen av et observatorium på måneoverflaten vil gi et eksepsjonelt detaljert bilde av stjernene og åpne nye vinduer for studiet av universet. Oppløsningen på observasjoner på Månen vil være titusenvis, om ikke 100 000 ganger høyere enn for optiske instrumenter på Jorden. Samtidig vil måneobservatoriene åpne et nytt vindu mot det detekterbare universet ved svært lave radiofrekvenser. De kan til og med åpne opp for nye grener av astronomien gjennom studier av gravitasjonsbølger og de uoppnåelige nøytrale partiklene nøytrinoer.
Derfor vil vi utføre en rekke observasjonsaktiviteter på basen som ikke har vært eller ikke kan utføres på Jorden, og foreta langtidsobservasjoner med høy presisjon av stjerner, planeter og andre himmellegemer for å kartlegge deres skiftende bevegelsesmønstre og hjelpe mennesker med å beskytte Jorden og utforske verdensrommet.

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

Hovedmålene for treningen som astronautene gjennomfører, er følgende

(1) å forbedre fysisk og mental form samt utholdenhet og tilpasningsevne til det spesielle månemiljøet;

(2) å utstyre astronautene med relevante instrumenter og kunnskaper og ferdigheter om månens omgivelser

(3) å gjøre astronautene kjent med planene og programmene for månelandingen og med de forskjellige prosedyrene

(4) Å gjøre astronauter i samme team dyktige og i stand til å samarbeide godt og, om nødvendig, utføre andres arbeid.

For å nå de ovennevnte målene skal astronautene trenes i fire faser:

(1) Grunnleggende treningsfase. Denne fasen av opplæringen fokuserer på grunnleggende teoretisk opplæring, og målet er å gjøre astronautene i stand til å mestre den grunnleggende kunnskapen som kreves på månen, for å legge grunnlaget for den påfølgende faglige og tekniske opplæringen.

(2) faglig og teknisk opplæringsfase. Treningen fokuserer på spesialisert ferdighetstrening for romfartseksperimenter, og målet er å få astronautene til å beherske de operasjonelle ferdighetene og fagkunnskapene som kreves på Månen. Den spesialiserte tekniske treningen omfatter operasjoner under normale forhold, men også funksjonsfeil og beredskapstrening.

(3) Oppdragssimuleringstrening på måneoverflaten. Fokuset ligger på oppdragssimuleringstrening. Gjennom denne fasen av treningen vil astronautene forstå flyveplanen og kravene til oppdragsdivisjon. Ferdigheter i hele oppdragsgjennomføringsprosessen.

(4) Intensiv trening og forberedelse til oppdraget. Fokuset er på deltakelse i store fellesøvelser for å forberede månelandingen og målrettet intensiv trening av oppdragsteamet på manøvrering og flyprosedyrer og simulerte oppdrag.

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.

Bæreraketten, som skal brukes til en tur-retur-ferd mellom Jorden og Månen, har en kapasitet på rundt 140 tonn og en maksimal startkraft på 5800 tonn, og kan sende to bemannede romfartøyer av den nye generasjonen til Månen samtidig. Bæreraketten vil ha en maksimal startkraft på 800 tonn og kan sende to bemannede romfartøyer av den nye generasjonen til Månen samtidig,

Månefartøyet skal brukes som hovedfartøy på Månen, og det er utstyrt med solcellepaneler og har en radar om bord for posisjonering, deteksjon og utforskning i sanntid for å sikre at astronautene ikke går seg vill under oppdraget.

Målet for dette oppdraget er det permanente dagslysområdet utenfor Shackleton-krateret på Månens sørpol, der vi skal etablere et måneobservatorium etter at utforskningen er fullført.

Andre prosjekter: