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.

Civilization Footprints

DET ER IKKE NOE Å SNAKKE OM.  河南省郑州市-金水区    Kina 19   6 / 1 engelsk
Programvare for 3D-design: Fusion 360



1.1 - Prosjektbeskrivelse

Vi planlegger å bygge en måneleir som kan stå ferdig om 20 år. Leiren kan sørge for drikkevann, mat og andre grunnleggende levevilkår for månepersonellet, og vil etablere et solid energi- og forskningssystem som legger et solid grunnlag for at månepersonellet kan utføre en rekke vitenskapelige undersøkelser. Leiren er delt inn i to hoveddeler: et funksjonsområde og et boligområde. Boligområdet har plass til seks personer i den første fasen, og vil ha en kapasitet på 12 personer når det er ferdig bygget. Det er også utstyrt med egnede tilfluktsrom. De funksjonelle områdene omfatter fire forskningsområder (biologi, geologi, fysikk og materialer), et rekreasjonsområde og et område for livsopphold, smelting og dyrking i leirens seks hjørner. Vi har også et romfartøy utstyrt med en fungerende ionemotor for langdistanseoppdrag eller retur til jorden. Leirens kvantekommunikasjonsradar muliggjør kryptert kommunikasjon med ultradistanse, i all slags vær og uten forsinkelser, noe som gjør det enkelt å kommunisere med andre leirer på jorden eller månen.

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

Hovedformålet med måneleiren vi har etablert, er vitenskapelig forskning. Akkurat som navnet på teamet vårt antyder, er måneleiren et bevis på at den menneskelige sivilisasjonen har forlatt sin hjemplanet og i realiteten har fått et langvarig opphold på månen. Det er et tegn på den menneskelige sivilisasjonens ekspansjon utover. Etableringen av måneleirer er et viktig gjennombrudd for menneskelig utforskning og vitenskapelig og teknologisk innovasjon, samt et uttrykk for det høyeste nivået av menneskelig mot, visdom og praksis. Her skal vi utføre fysiske eksperimenter, materialutvikling, biologiske observasjoner og medisinsk forskning i mikrogravitasjonsmiljøer, skaffe oss erfaring for menneskelig utforskning av utenomjordiske planeter og levere viktige data til menneskelig forskning innen geologi, astronomi, kjemi og andre områder. Bruke månens uendelige rom til forskning, utvikling og navigasjon, unngå å forårsake sekundære forstyrrelser på jorden og beskytte jordens økologiske miljø.

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

Vi bestemte oss for å sette opp måneleiren vår i et lite nedslagskrater over Shackleton-krateret på månens sørpol fordi den årlige lyssyklusen på 80-90% der ville gjøre det mulig for oss å konvertere nok solenergi til elektrisitet til å holde basen i gang; stedet ligger nær det permanent skyggelagte området, og etter infrarød spektrumanalyse er det stor mulighet for at det er mye vannis i kraterets skyggeområde som venter på vår fremtidige forskning og bruk. Omtrent 120 kilometer fra basen ligger Malapet-fjellet, hvis topp alltid er synlig for jorden, og som kan brukes til å bygge et bakke-til-bakke-kommunikasjonssenter. På den andre siden av fjellet er det ikke påvirket av jorden og kan brukes til astronomisk observasjon i verdensrommet.

 

 

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 vår måneleir vil utnytte månens ressurser i størst mulig grad, og kombinere betongherding av månejord med 3D-printing og mikrogravitasjonsteknologi for å bygge hovedstrukturen til månebasen. Vi vil arrangere konturutskriftsroboter, 3D-utskriftsroboter, intelligente vannisoppsamlingsroboter, skyreaksjonsbasert ovn for tilberedning av flytende svovel, akustisk trykkovn, med en liten mengde nødvendige hjelpematerialer for landing på månen. Etter å ha fullført byggingen av den store snøfnuggrammen til hoveddelen av måneleiren, vil astronautene dra til månen, ordne og sjekke tilstanden til livsstøttesystemet. Hvis alt er normalt, er den første fasen av Moon camp fullført. I den andre fasen vil leirens skall av bikakestruktur i titanlegering bli klargjort ved hjelp av konturutskriftsroboter, i tillegg til mer omfattende metoder for energihøsting, for eksempel bygging av termoelektriske kraftsystemer i månejord og isotopbatterier.

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

Truslene på månen kommer hovedsakelig fra stråling, meteoritter og ekstreme temperaturer. Tidligere studier har vist at månejord har god varmeisolasjon og en viss strålingsbeskyttelse, så betongen som trykkes av månejord vil spille den viktigste beskyttende rollen. Med utgangspunkt i de rike silisiumoksid- og titanoksidressursene på månen skal det i tillegg konstrueres et skall av titanlegering og en strålingssikker glassandwich. Flere eksperimentelle data viser at strukturen har utmerkede fysiske og kjemiske egenskaper. Og måneleiren vår ligger i et lite nedslagskrater over Shackleton-krateret på månens sørpol. Dermed ligger leiren i et nedsunket område omgitt av åser eller kratere, noe som i stor grad reduserer risikoen for at meteoritter skal treffe leiren. I tillegg er måneleiren vår delvis innfelt, og den nederste etasjen vil bli bygget som et tilfluktsområde. Samtidig brukes det felles varslingssystemet for jorden og månen til å varsle om mulige farer i all slags vær, slik at man unngår at store katastrofer rammer personell som er stasjonert på månen.

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

Vann:
Vannressurser er avgjørende for å overleve, og vi har bygget basen i nærheten av vannisområdet for å lette tilgangen. Den innsamlede vannisen vil først bli lagret i underjordiske isgrotter, og deretter smeltet hver uke for å ledes inn i vannforsyningssystemet, der den filtreres slik at folk kan bruke den.
Mat:
I den tidlige fasen av utforskningen bør maten være basert på romfartsmat fra Jorden, men ikke bare på mat fra Jorden. For å forberede oss på et langt opphold på månen vil vi hovedsakelig spise avlinger som har en kort vekstsyklus. Vi har bygget aerodyrkningsrom i de ytre områdene av basen, fylt dyrkningsrommene med trykksatt forstøving av næringsløsning, oksygen og karbondioksid som er produsert av mennesker, for å utføre jordløs dyrking, dyrke transgene avlinger og tilføre næringsstoffer som astronautene trenger.
Luft:
Luft er en av de viktigste miljøfaktorene for menneskets overlevelse. Oksygen kan frigjøres ved å elektrolysere vann som en oksygenreserve. Vi planlegger også å utvinne/foredle oksygen fra oksygenholdige steinmasser. Samtidig vil vi legge til et luftsirkulasjonssystem for å sikre at astronautene til enhver tid har frisk luft på basen.
Energi:

Radioisotopbatterier, som kjennetegnes av sin enkle struktur og evne til å fungere uten bevegelige deler, kan brukes som reserve- og nødstrømkilder for måneleirer.

2. solenergi kan brukes til å bygge en månebase i fremtiden. Uten påvirkning fra atmosfæren utnytter månen solenergi 1,5 ganger mer effektivt enn jorden. I tillegg kan silisiummaterialene som trengs til produksjon av solcellepaneler og støttematerialer til panelene, utvinnes på måneoverflaten, noe som har store fordeler for den gradvise utvidelsen av den fremtidige månebasen.
3.Månedlig kraftproduksjon basert på temperaturforskjeller i jordsmonnet

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

Karbondioksid som måneboerne puster ut, kan fanges opp av diversifisert fast adsorpsjonsutstyr (McCas), som omdanner fast karbondioksid til gass som plantene kan bruke til fotosyntese. Livsopprettholdelsessystemet drenerer vannet fra svette og urin inn i en sirkulasjonstank, der det ved hjelp av et fiskelignende gjellefilter fjerner tilgjengelig oksygen og skaper nytt vann å spise. Husholdningsavfall lagres i leirens maskinrom, og noe av avfallet som astronautene genererer, kan gjenbrukes, for eksempel resirkulerbare materialer, metallapparater osv. Disse gjenstandene kan bearbeides på nytt og brukes som deler til romfartøyer, noe som reduserer avhengigheten av jordens ressurser, og de kan brukes til vedlikehold og bygging av leiren. Annet avfall som astronautene produserer og som ikke kan gjenbrukes, for eksempel engangshansker, plastposer og papirhåndklær, bør forbrennes og begraves ved høye temperaturer på Månen for å unngå miljøskader.

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

Vår måneleir bruker kvantekommunikasjonsteknologi, med en kvantekommunikasjonsradar og to signalmottaks- og beskyttelsesenheter, og realiserer kryptert kvantekommunikasjon i sanntid mellom to steder på en hvilken som helst avstand ved å dra nytte av ultraavstandseffekten og de ulæselige egenskapene til kvantesammenfiltring og kvanteoverføring. På grunn av kvantesammenfiltringens egenskaper trenger basene på månens for- og bakside ikke lenger signaloverføring fra relésatellitter, og kan kommunisere og motta signaler når som helst.

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.)

Prøvetaking av måneoverflaten: Månebesetningen skal ta prøver av måneoverflaten for å studere månens opprinnelse, sammensetning og solsystemets utvikling.
Planetgeologisk eksperiment: Astronauter gjennomførte geologiske undersøkelser på måneoverflaten ved hjelp av månebiler, sonder og andre verktøy, og samlet inn og analyserte stein, støv og andre data og prøver for å forstå måneskorpens struktur, geomorfe endringer, magnetfelt osv.
Teknisk verifisering av bygging av månebaser: For å realisere visjonen om å etablere en base på månen er det planlagt å bygge laboratorier, kraftverk, oksygenproduksjonsanlegg, livsopprettholdende systemer og avfallshåndteringssystemer på månen, og gjennomføre teknisk verifisering og praktisk anvendelse.
Eksperiment for overvåking av månemiljøet: Fordi månen ikke har noen atmosfære eller magnetfelt som beskytter den, er planeten utsatt for stråling fra verdensrommet og små gjenstander. Forskere kan bruke en rekke teknologier til å overvåke månens strålingsmiljø, påvirkningen fra små gjenstander og temperaturendringer på månens overflate. Disse eksperimentene kan gi viktige miljødata for fremtidige bemannede ferder for å sikre astronautenes helse og sikkerhet.
Romvitenskapelige eksperimenter: Romvitenskapelige eksperimenter kan utføres på månen, for eksempel for å observere den kosmiske bakgrunnsstrålingen, solstråling, interstellart støv, Melkeveiens struktur osv.
Medisinske eksperimenter i rommet: Romfartsmedisinske eksperimenter på månen kan hjelpe forskere med å forstå menneskers fysiske og psykiske reaksjoner i ekstreme miljøer, noe som har viktige implikasjoner for astronauters helse og sikkerhet på lang sikt. Eksperimentene kan blant annet omfatte testing av effekten av nye romdrakter, ytelsen til livsopprettholdende systemer og produksjons- og forbrukshastigheter for mat, vann og oksygen.

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

Grunnleggende kunnskaper i fysikk, ingeniørfag og luftfart: Astronauter må forstå romfartøyets fysiske og mekaniske egenskaper, som kinematikk, dynamikk og termodynamikk, samt begreper innen ulike tekniske systemer, inkludert fremdriftssystemer, livsstøttesystemer, kommunikasjonssystemer og databehandlingssystemer.
Forståelse av miljøet i rommet: Astronauter må forstå hva som kjennetegner miljøet i rommet, for eksempel vakuum, stråling, mikrogravitasjon, kosmisk støv og så videre. De må også lære om månens miljø, inkludert overflateegenskaper, bergartssammensetning, luftkvalitet, solstråling med mer.
Spesielle ferdigheter og tekniske evner: Astronauter må få opplæring i relevante ferdigheter og tekniske evner, for eksempel romvandring, drift av romfartøy, kontrollsystemer, medisinsk førstehjelp og vedlikehold.
Teamarbeid og kommunikasjonsevner: Måneferder krever at astronautene jobber i et relativt trangt miljø, så de må lære seg effektive samarbeids- og kommunikasjonsevner samt problemløsningsferdigheter.
Fysiske og mentale forberedelser: Astronauter må være i god fysisk og mental form for å kunne gjennomføre lange flyvninger og de stressende omgivelsene. De må gjennomgå simuleringstrening og trening i overlevelsesferdigheter for å opprettholde fysisk helse og emosjonell stabilitet.
Flysimulering: Treningsastronauter må utføre simuleringer i simulatorer og fokusere på å trene opp flysimuleringsferdigheter for å sikre at de kan håndtere nødsituasjoner når de oppstår.
Akademisk pensum: I tillegg til å tilegne seg praktiske ferdigheter for oppdraget, lærer astronautene teoretisk kunnskap på en rekke måter, inkludert akademiske fag som menneskelig fysiologi, systemteknisk design og så videre, for å gi en konseptuell forståelse av problemene med å forske på og løse 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.

Månelandingsfartøyet vårt bruker hovedsakelig konvensjonelle raketter. På måneoverflaten vil vi bruke en spesiell rover til utforskning og arbeid. I tillegg har vi et romfartøy utstyrt med en drivstofffri ionemotor som gjør det mulig for månemannskapet å fullføre utforskningen og forflytningen på kort tid. Den viktigste måten å vende tilbake til Jorden på er å koble romfartøyet til tilbakevendingsmodulen i lav bane rundt Jorden og deretter fly tilbake til Jorden med tilbakevendingsmodulen.