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.

White Rabbit

DET ER IKKE NOE Å SNAKKE OM.  河南省郑州市-金水区    Kina 19, 18   3 / 1 engelsk
Programvare for 3D-design: Fusion 360



1.1 - Prosjektbeskrivelse

Med den raske befolkningsøkningen og den økende etterspørselen etter landområder er de eksisterende landressursene på jorden nesten utømmelige, så folk begynner å rette oppmerksomheten mot verdensrommet. Teamet vårt planlegger å bygge en romtransittstasjon på månen som et springbrett for å bosette seg på Mars, som er mer egnet for menneskelig overlevelse, og også som en transittstasjon for bemannet utforskning av verdensrommet, fordi rommiljøet kan oppdages tydeligere i verdensrommet.

Leiren består hovedsakelig av to sirkler, den indre sirkelen er forbundet med hverandre og inneholder det grunnleggende livsfunksjonsområdet, og den ytre sirkelen er det funksjonelle området som rakettoppskytningsstasjon og ressurskonverteringsenhet. For at folk skal kunne hvile seg her til neste tur, er boligområdet og oppholds- og underholdningsområdet i leiren vår veldig komfortabelt, og noe utstyr introduserer også tingenes internett og ChatGPT-teknologi, som kan samhandle med mennesker og koble seg til basisinformasjonen i sanntid, realisere sammenkoblingen av alle ting, forbedre følelsen av boopplevelse og komfort, og lindre trettheten av folks romnavigasjon.

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

For å øke avstanden for menneskenes interstellare reiser, og fordi månen er den naturlige satellitten som ligger nærmest jorden, ble det bygget en leir på månen som skal fungere som et springbrett for menneskenes planer om å kolonisere Mars. Menneskene reiser først fra jorden til månen, tar deretter en pause på månen, og raketten kan også fylle på med energi før avreise. I tillegg er det lettere å observere miljøet i rommet på månen, slik at navigasjonen kan vurderes. På grunn av disse fordelene fungerer leiren også som et springbrett for bemannet utforskning av verdensrommet for å støtte utviklingen av vitenskapen.

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

Måneleiren er bygget på en slette nær ekvator i månens stormfulle havområde, som har en geografisk fordel uten sidestykke. For det første ligger den i ekvatorregionen, der solvinden har en større innfallsvinkel, slik at konsentrasjonen av "helium-3" i månens ekvatorregion kan være høyere, noe som er leirens energikilde. For det andre befinner den seg på månens forside og har et stort innslag av månebasalt, der ilmenittinnholdet kan være så høyt som 25%-30%, som er leirens vannkilde. I tillegg har den ekvatoriale regionen en stor fordel når det gjelder ekstra månedlig trafikk, og det var det teamet vårt la mest vekt på da vi valgte dette stedet.

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.

Konstruksjonen av leiren utføres hovedsakelig av en femakset 3D-printrobot i metall og en intelligent monteringsrobot som bruker direkte energideponeringsteknologi. Leirskallet er hovedsakelig laget av titankarbid, fordi hardheten er nest hardest etter diamant, har høy trykk- og slagfasthet og er et produkt av leirens grunnleggende flytskjema, og energikilden produseres kontinuerlig i begynnelsen. I den første fasen sender vi først trykkeroboten, monteringsroboten og noen nødvendige materialer til månen, og reservebatteriet og rakettens egne solcellepaneler er deres viktigste energikilde. Robotene skal først utvikle et egnet landområde for leirer på månen, deretter bygge fusjonsreaktorer som gir dem en solid energiforsyning, og deretter sakte bygge andre energikonverteringsenheter, indre og ytre ringer. I den andre fasen skal to teknikere hentes opp for å utføre noen av de nødvendige skjøtingene og inspeksjonene av leiren, og de skal også ta med seg noen av de nødvendige instrumentene og utstyret til leiren. I den tredje fasen, etter at prøvedriften av leiren har stabilisert seg i en periode, kan overføringsstasjonen tas i bruk, og det vil bli foretatt en viss utvidelse i henhold til situasjonen.

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

For det første er leirskallet laget av solid titankarbid, som kan motstå nedslag av meteoritter og kan varsle om meteoritter på forhånd ved hjelp av multifunksjonelle radarer for å unngå farer på forhånd. Glassdelen på utsiden av leiren er laget av strålingssikkert bariumsilikatglass, metalldelen er dekket med et lag metallfibermateriale som motstår stråling, og astronautene tar også vitamin A og C daglig for å forebygge stråling. Ekstreme temperaturer kontrolleres gjennom et ventilasjons- og isolasjonssystem i leiren. For romvakuumet har hele leiren luftlukkede rom og passasjer, som gjennom et effektivt oksygensirkulasjonssystem opprettholder et atmosfærisk miljø som ligner på jorden, sikrer personalets pustebehov og forhindrer at gjørme og støv fra måneoverflaten kommer inn i basen.

For det andre har leiren et resirkuleringssystem for søppel, der førstnevnte omdanner menneskelige ekskrementer og fast avfall til jordlignende substrater og gjødsel for beplantning av planterom. Sistnevnte system samler inn avløpsvann fra ulike områder i leiren og deler det inn i rensbare og ikke-rensbare typer, og behandler dem deretter separat, slik at noe kan brukes til sekundærbruk og noe kan renses til nytt brukbart vann, noe som forbedrer utnyttelsen av vannressursene.

For det tredje har leiren et planterom som kan forsyne astronautene med friske grønnsaker og vitaminer. For å forhindre at folk går lei av mat, vil leirens intelligente roboter i tillegg lære folk en rekke forskjellige matpraksiser, slik at de samme ingrediensene får forskjellige smaker og utseende.

For det fjerde finnes det et medisinsk rom i leiren som kan håndtere nødsituasjoner og gi astronautene livsstøtte.

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

Vann: Månens front er rik på ilmenitt, og man kan utvinne store mengder vann ved å reagere med hydrogen, og vannet kan desinfiseres og filtreres for å bli en normal vannkilde.

Mat: I begynnelsen spiste folk mat fra jorden helt til den første bølgen av avlinger i leirens planterom modnet og sørget for en jevn tilførsel av mat. I planterommet brukes plantekurver for å realisere jordløs dyrking og bruk av jordlignende substrater for å dyrke avlinger. I tillegg suppleres inntaket av protein og noen vitaminer ved hjelp av næringsstoffer fra jorden. For å forhindre at folk går lei av mat, har leiren et eget personale som lærer folk en rekke forskjellige matpraksiser, slik at de samme ingrediensene får forskjellige smaker og utseende.

Luft: I løpet av månedagen er den viktigste oksygentilførselen karbondioksid som treffer gullblad og storskala alger fotosyntese for å produsere oksygen, og på månens svarte himmel erstattes sistnevnte hovedsakelig av elektrolyse av vann for å produsere oksygen. Etter at oksygenet er produsert, moduleres det i henhold til forholdet mellom jordens atmosfære, og føres deretter inn i leiren gjennom ventilasjons- og isolasjonssystemet.

Energi: I leirens energisystem har vi valgt kjernefysisk fusjonsenergiproduksjon med solenergi som hjelpekraftforsyning, noe som bidrar til å regulere og stabilisere strømforsyningen, og kjernefysisk fusjonsenergi er også drivstoffet til leirens raketter. I det stille havområdet der leiren ligger, kan man utvinne 3He i 50% av månehavet, som er rikt på fusjonsråstoff, og det er svært rent, effektivt og trygt, noe som er det beste energialternativet for leiren.

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

I leiren finnes det en spesiell søppelsamlingsstasjon som bruker anaerobe fermenteringsbakterier til å bryte ned avfallet som produseres på månen på to måter. Den ene måten er å fermentere gjødsel og urin til et jordlignende substrat. En annen måte er å bryte ned fast avfall til gjødsel. For avløpsvann har leiren et komplett system for resirkulering og gjenvinning av vann, som samler opp avløpsvannet i leirområdet og deler det inn i to typer rensbart og ikke-rensbart vann, for eksempel avløpsvann fra håndvask som renses og deretter blir en normal vannkilde gjennom filtreringssystemet; urin er ikke-rensbart og transporteres til mikrobielle prosesseringssiloer som råmaterialer for produksjon av jordsubstrater for sekundær bruk. Dette er anleggets vannresirkuleringssystem, som i stor grad forbedrer utnyttelsen av vannressursene.

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

En multifunksjonell radar er bygget over leirens oppholds- og rekreasjonsrom, og en av funksjonene er å opprettholde kommunikasjonen mellom leiren og andre måneleirer via radio.

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.)

Forskningen i leirene fokuserer på romvandring og bemannet utforskning av verdensrommet. I romfartsmigrantleirer utføres det hovedsakelig eksperimenter innen helsevesen, landbruk og matproduksjon. Etter å ha etablert en leir på månen må en rekke helse- og medisinske problemer løses, så forskerne utfører ulike medisinske eksperimenter, som å teste effekten av medisiner, klargjøre medisinsk utstyr, utføre biomonitorering osv. Fordi leiren er selvforsynt med mat, studerer forskerne planter og dyr som er dyrket og avlet frem i måneomgivelser, samt teknikker for bearbeiding og konservering av mat for å sikre ferske, trygge og næringsrike matkilder. I de bemannede leirene for utforskning av verdensrommet utføres det hovedsakelig astronomiske eksperimenter. Måneleiren ligger utenfor Jorden og har utmerket utsikt til stjernehimmelen om natten, noe som gjør det mulig for forskere å utføre astronomiske eksperimenter, måle og observere andre galakser og planeter, for eksempel ved hjelp av himmelteleskoper (multifunksjonelle radarer for stuer) for å studere problemer som mørk energi og mørk materie.

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

Grunnleggende kunnskaper: inkludert grunnleggende kunnskaper i astrofysikk, romfartsmedisin, rommiljø, informatikk, maskinteknikk osv. Disse grunnleggende kunnskapene vil hjelpe astronautene til bedre å forstå og navigere i ulike teknologier og utfordringer under oppdragene.

Spesifikk ferdighetstrening: I henhold til oppdragets behov må astronautene trenes i relevante ferdigheter, for eksempel betjening av planetoverflaten, betjening av romfartøy, planlegging og gjennomføring av oppdraget, vitenskapelige eksperimenter osv.

Opplæring i håndtering av nødsituasjoner: Astronauter må gjennomgå en rekke treninger for å kunne håndtere mulige nødsituasjoner, som trykkfall, brann osv. Denne treningen foregår i simulatorer, slik at astronautene kan reagere bedre i nødsituasjoner.

Trening i teamarbeid: Astronauter må jobbe tett sammen på oppdrag, og det er derfor nødvendig med teamarbeidstrening. Denne treningen omfatter vanligvis aspekter som lederskap, kommunikasjonsevner osv.

Fysisk trening: Astronauter må holde seg i god fysisk form, så fysisk trening er påkrevd. Dette omfatter blant annet aerobic, styrketrening og smidighet.

Akkulturasjonstrening: Astronauter kommer ofte fra andre land og med en annen kulturell bakgrunn, og trenger opplæring for å kunne tilpasse seg og akseptere mangfoldet og de kulturelle forskjellene under oppdraget.

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.

Leirene må ha slike romfartøyer med en bærekraftig energiforsyning for å kunne gjennomføre lange flyvninger, ha en høy grad av autonomi, med autonom navigasjon og evne til å unngå hindringer, og ha godt kommunikasjonsutstyr for å sikre smidig kommunikasjon. Astronauter reiser mellom månen og jorden via romfartøy. I leiren finnes det en måne-rover som kan frakte astronauter for å utforske andre deler av måneoverflaten.