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.

Twinkler

  Tredjeplass - Ikke-ESA-medlemsstater

郑州轻工工业大学附属中学  河南省郑州市-金水区    Kina 19   5 / 2 engelsk
Programvare for 3D-design: Fusion 360



1.1 - Prosjektbeskrivelse

  Basen vår vil i første omgang bli bygget som en rekreasjonsbase for astronauter, og vi håper å samle erfaring for å takle den påfølgende etableringen og utvidelsen av den kommersielle turismebasen, ved å skape kamre med konstant trykk, for eksempel rekreasjonsrom, kommunikasjonsrom og oppholdsrom, slik at astronautene kan oppleve følelsen av å være annerledes enn på bakken i mikrogravitasjon. Basen vår vil bli delt inn i en rekke områder, inkludert innkvartering, kommunikasjonsrom, underholdningsområder, medisinske fasiliteter og så videre, og disse områdene vil være autonome, grønne, energisparende og utslippsreduserende i design og produksjon. Det distribuerte modulområdet vil dekke astronautenes behov fullt ut. Når det gjelder komfort, bruker vi et smart lysstyringssystem for å tilpasse oss astronautenes ulike forhold. Vi planlegger å utnytte ressursene på månen fullt ut, og månebilen vil jevnlig samle inn ressursene som er tilgjengelige på måneoverflaten til driften av basen, samtidig som spesielle speil brukes til å hente inn store mengder lys for å fusjonere energi på solcellepanelene. I energibruken brukes solens hydrogeneringsenergi til å drive basen videre.

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

  I fremtiden vil basen vår fungere som en kommersiell turismemodell, noe som kan bli en innovativ måte å drive turisme på i fremtiden. Ved å skape områder med flere moduler, for eksempel rekreasjonsrom og kommunikasjonsrom, kan astronautene oppleve bekvemmeligheten ved romteknologi. I denne basen kan astronautene oppleve rommiljøet på nært hold, du kan oppleve ulike typer innkvartering og utforske vitenskapelige spørsmål på månen, samtidig som du får en unik opplevelse av romturisme. I tillegg vil vi bruke månens spesielle beliggenhet til å samle inn alle slags nyttige data for å fremme den fremtidige utviklingen av en flerbruksbase.

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

  Vi bestemte oss for å bygge basen vår på Shackleton på en høyde nær månens sydpol, der den har vært opplyst i lang tid, og hvor de rike solenergiressursene kan omdannes til elektrisitet for å dekke basens driftsbehov. Den unike beliggenheten og miljøet på månen har bidratt til å redusere risikoen for at basen utsettes for påvirkning fra månens miljø, og de store mineralressursene på månen kan brukes som en kilde til byggematerialer. Samtidig kan de enorme ressursene av vannis og oksygen på månens overflate bidra til normal overlevelse, der kommunikasjon og transport mellom jorden er mer fordelaktig, noe som sikrer fortsatt drift av leiren og tilgang på ressurser.

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 de tidlige stadiene vil robotene utnytte naturressursene på månens overflate fullt ut ved å smelte og elektrolysere månejord eller stein for å utvinne store mengder materialer som for eksempel silisium til å bygge basen, regolittmaterialet som hentes ut fra måneoverflaten, omdannes til et fast materiale som kan 3D-printes, og et beskyttende lag printes på strukturen ved hjelp av en 3D-printer for å skape en base. I de midtre og senere stadiene vil operasjonen bli utført av en robot og et menneske, og ressursene fra måneoverflaten vil bli samlet inn av Lunar Rover for Auxiliary Construction. Atmosfæreforholdene inne i basen vil bli opprettholdt av hydrogen, nitrogen og andre gasser som kommer inn i basen, fordi månejorden har gode varmeisolasjonsegenskaper, den nakne delen av måneoverflaten for å dekke månejorden for å opprettholde konstante temperaturegenskaper, bruk av bariumsilikatglass med utmerket strålingsmotstand i kuppelstrukturen gjør det lettere for astronauter å observere kosmiske fenomener. Samtidig vil vi ta med mat og vann fra jorden for å opprettholde de nødvendige levekårene. Kommunikasjonsutstyr og vedlikeholdsverktøy er også viktig for å opprettholde kontakten med jorden og reparere uventede feil.

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

  På den ene siden er månebasen vår plassert i et stabilt område, med spesielle støtdempere for å dempe effekten av måneskjelv, på den andre siden vil basen vår bruke radar for å overvåke det ytre miljøet i sanntid hele tiden, og dataene vil bli returnert til hovedkontrollrommet for å overvåke den potensielle faren til enhver tid for å iverksette passende tiltak, Den strålingssikre kuppelstrukturen og kabinen med konstant temperatur over basen har til en viss grad redusert skadevirkningene av elektromagnetisk stråling og temperaturforskjeller på menneskekroppen, og vi har også aluminium og andre absorberende materialer på veggene i bygningene for å minimere tiden astronautene tilbringer i skadelig stråling. Månebasen har et sofistikert luftfiltreringssystem som kan regulere mengden månestøv som kommer inn i bygningene, filtrere og behandle giftige gasser og avgasser på månens overflate, og opprettholde riktig oksygenkonsentrasjon og lufttrykk, slik at astronautene trygt kan gå inn og ut av basen, samtidig som støvpartiklene minimeres. Basen har et velutviklet beredskapssystem og en feiltoleransemekanisme som sikrer at andre systemer fortsetter å fungere selv om noen komponenter svikter, noe som er avgjørende for astronautenes helse og sikkerhet. Samtidig kan basen til månebilen og romfartøyet i en nødsituasjon hjelpe oss med å skifte posisjon midlertidig, og vi vil fortsette å forsterke basen for å beskytte behandlingen og sikkerheten til astronautene.

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

For vannressurser, for det første gjennom utvinning av vannisressurser på månens overflate, etter at kilden er behandlet og lagret i en dedikert vanntank, og for det andre for astronautene selv å utføre utvinning av flytende utstrømningsbehandling, etter at vannsirkulasjonsutstyret rensing filtrering og andre operasjoner er også lagret i en spesiell vanntank for bruk.
Når det gjelder anskaffelse av mat, vil vi på den ene siden produsere noen enkle avlinger i basens eget rom og plantasjemiljø, og på den andre siden har lageret på basen lagret praktisk mat fra jorden som astronautene kan bruke.
Vi kommer til å dekke basens driftsbehov ved å bygge solcellepaneler og kombinere dem med hydrogenrike kraftverk på månen, samtidig som nødbatterier fra jorden også kan brukes i nødsituasjoner.
Vi skal dyrke planter som produserer oksygen, bruke basen effektivt, luftfiltrerings- og sirkulasjonssystemer luftrensingssystemet omdanner gasser som karbondioksid fra astronautenes pust til oksygen, som kontinuerlig høstes ved å smelte og elektrolysere månejord.

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

  Organisk materiale, som avløpsvann og matrester, kan resirkuleres ved hjelp av teknologier som bioreaktorer for å produsere ny mat eller drivstoff. Flytende avfall, som urin og annet flytende avfall, kan behandles gjennom en rekke filtrerings- og renseprosesser for å gjenvinne vannressurser som kan brukes i landbruk, rengjøring og andre moduler. Menneskelig avfall som kloakk, avføring og annet biologisk avfall kan behandles videre med bioreaktorer (f.eks. behandling av komprimert materiale) og nitrifiseringsreaktorer for å løse en rekke utfordringer knyttet til avfallsproduksjon. For å redusere avfallsgenerering og avfallshåndtering bruker vi også bærekraftige materialstrategier og anlegg for å kontrollere den totale mengden astronautavfall.

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

  Basen vår har etablert et pålitelig kommunikasjonssystem ved hjelp av satellittforbindelser og andre jord-til-jord-kommunikasjonssystemer, samt relé-satellittstasjoner bygget av forskere i verdensrommet. Informasjonen overføres via satellitt fra måneleiren til jorden eller andre baser, og har bred dekning, høy overføringshastighet og høy stabilitet. Basen er også utstyrt med et raskt databehandlingssystem og en nettverksstruktur for dataoverføring og deling av informasjon om det vitenskapelige miljøet og astronautenes helse med jorden og andre månebaser. Disse teknologiene kan ikke bare levere pålitelige høyhastighetskommunikasjonstjenester, men også støtte en rekke ulike dataoverførings- og kommunikasjonsbehov, for eksempel tale, video, tekst osv.

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.)

  Basen vår vil fokusere på emnet astronomi, som er studiet av universet og dets himmellegemer, som dekker et bredt spekter av felt, planetvitenskap, stjerners struktur og utvikling, dannelsen og utviklingen av galakser, kosmologi, ved hjelp av denne spesielle geografiske plasseringen, vil vi bruke teleskoper og andre astronomiske instrumenter, observere galakser, stjerner, planeter og andre himmellegemer ved forskjellige bølgelengder og studere deres fysiske egenskaper, og samle inn data fra satellitter, romfartøy og andre astronomiske instrumenter, ved hjelp av datasimuleringer og dataanalysemetoder for å studere ukjente problemer som stjernestruktur, Big Bang og mørk materie, og ved å simulere de fysiske forholdene til solen og andre himmellegemer i laboratoriet, for å utforske deres fysikk og kjemiske egenskaper, for eksempel syntese av nye himmelske materialer eller studier av kjernefysisk fusjon i stjerner, og for å etablere astronomiske databaser for å samle og oppsummere eksisterende astronomiske data, for å gi grunnleggende data og referanseinformasjon for videre astronomisk forskning. Vi kommer også til å se på livets opprinnelse og utvikling fra et astronomisk synspunkt, for eksempel ved å gjennomføre prøvetakingsoppdrag på asteroider, ved å studere om det finnes forløpere til liv på asteroider, og ved å gjennomføre eksperimenter kan vi bedre forstå universets mysterier og gi støtte og hjelp til fremtidig romforskning.

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

  Følgende treningsprogrammer vil hjelpe astronautene med å forberede seg på fremtidige oppdrag til Månen og sikre at de har de nødvendige kunnskapene og ferdighetene for å møte utfordringene. Først og fremst vil det gi kunnskap om fysikk og astronomi, som tyngdekraft, kinematikk, interstellar navigasjon osv. Etter å ha levd på jorden i lang tid må astronautene tilpasse seg romfartsmiljøet, og treningsprogrammet vil dekke hvordan man håndterer den fysiske responsen på vektløshet, den psykologiske stressresponsen og standardoperasjonen for å tilpasse seg romlivet; astronauter må lære å gå i vakuum, og treningen vil omfatte å gå i romdrakt, bruke verktøy og utstyr og håndtere mulige nødsituasjoner; astronauter vil bli opplært i drift av romfartøy, inkludert hvordan man styrer og betjener månelandingsfartøyet, kontrollerer bæreraketten, foretar banejusteringer og så videre; Astronautene må lære å kommunisere effektivt med bakkekontrollsenteret, og opplæringen vil omfatte bruk av radio- og annet kommunikasjonsutstyr og håndtering av nødsituasjoner; oppdraget til månen vil innebære et stort antall planer og oppdrag, og astronautene må derfor vite hvordan de effektivt kan administrere og utføre oppdrag, fullføre oppgaver i henhold til tidsplanen og opprettholde høy effektivitet og nøyaktighet; i tillegg må de også utvikle psykologiske egenskaper for å takle ensomheten og angsten som langvarig utforskning av verdensrommet kan medføre.

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.

  Våre fremtidige måneoppdrag vil kreve månelandere, som skal brukes til å transportere astronauter og utstyr fra jorden til måneoverflaten, og de må kunne ta med seg nok drivstoff og forsyninger til å støtte langvarig romfart og overlevelse på månen. Landeren skal brukes til å lande sonder og utstyr fra månelanderen til måneoverflaten, noe som krever gode sveve- og landingsegenskaper, og kan være stabil på måneoverflaten til oppdraget er fullført. Basen vår er utstyrt med måne-rovere for transport og for bevegelse og utforskning på måneoverflaten. Når astronautene vender tilbake til Jorden etter oppdraget, må de forlate måneoverflaten i et overføringsfartøy som tar dem tilbake til en bestemt bane, og deretter returnere til Jorden i et landingsfartøy.