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.

Under the Lunar Soil

DET ER IKKE NOE Å SNAKKE OM.  河南省郑州市-金水区    Kina 19   5 / 2 engelsk
Programvare for 3D-design: Fusion 360



1.1 - Prosjektbeskrivelse

Det vitenskapelige Lunar Base-prosjektet fokuserer på å bruke månens lavarør som boligstrukturer for fremtidige måneoppdrag. Prosjektet går ut på å bygge en modulær base på månen som kan settes sammen og demonteres etter oppdragets behov. Lunar Base-prosjektet fokuserer på å bruke månens lavarør som boligstrukturer for fremtidige måneoppdrag.

Hovedmålet med prosjektet er å undersøke om det er mulig å bruke månens naturlige miljø til å skape et trygt og beboelig miljø. Månens lavarør er ideelle habitater fordi de gir naturlig beskyttelse mot stråling, mikrometeorer og ekstreme temperatursvingninger. Vi skal bruke avansert robotteknologi og 3D-printingteknologi til å bygge en modulær base som skal drives av termoelektrisk kraft og ha et nødstrømsystem. Basen vil også fungere som en plattform for utprøving av ny teknologi som etter hvert vil bli brukt i menneskelige ekspedisjoner til Mars og videre. Det overordnede målet med prosjektet er å bygge en bærekraftig og teknologisk avansert månebase som skal legge til rette for langsiktig forskning og utforskning av månen, samtidig som risikoen forbundet med langvarige romferder reduseres.

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

Hovedformålet med å etablere en forskningsbasert månebase i månens lavarør er å gjennomføre ulike vitenskapelige eksperimenter og observasjoner. Forholdene i lavarørene gir unike muligheter til å studere månens geologi, få innsikt i månens tidlige historie og utforske potensialet for utvinning av vann og andre viktige ressurser. Det kontrollerte miljøet i lavarørene kan også brukes til dyrking av planter og til testing og utvikling av ny teknologi og vitenskapelige instrumenter. Ved å etablere en forskningsbasert månebase kan forskerne utvide vår forståelse av månen, øke vår kunnskap om solsystemet og legge grunnlaget for videre utforskning og eventuell bosetting av andre planeter eller måner i fremtiden.

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

For det første beskytter undergrunnen basen mot det tøffe månemiljøet, inkludert solstråling og ekstreme temperatursvingninger. Dette reduserer behovet for tungt skjermingsutstyr, noe som gjør byggeprosessen enklere og billigere.

For det andre er lavarørene en lett tilgjengelig kilde til ressurser som vann, som kan utvinnes fra den iskalde regolitten. Ettersom vann er avgjørende for menneskelig beboelse og produksjon av rakettdrivstoff, vil en kilde i nærheten redusere kostnadene ved forsyningsoppdrag betraktelig.

I tillegg kan den naturlige beskyttelsen som lavarørene gir, utnyttes til å dyrke planter i et kontrollert miljø, noe som gir en bærekraftig kilde til fersk mat.

Til slutt har Philolaus-krateret en strategisk fordelaktig beliggenhet nær månens nordpol. Denne beliggenheten gir tilgang til nesten konstant sollys, som kan utnyttes til solenergi og potensielt gjøre basen selvforsynt med energi.

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.

Hele ULS-basen har en bionisk maurbo-struktur, som er bygget i henhold til trenden med månens lavarør, slik at bygningsstrukturen har den høyeste tettheten, de nødvendige materialene er de enkleste, bruksarealet er det største, og strukturen er stabil og fast. Bidrar til bygging av basen og senere utvidelse.

Fase I: Send grotteutforskende roboter for å fullføre den overordnede utformingen av basen i henhold til terrengutforskningsdataene, levere nødvendige forsyninger og gigantiske 3D-printingroboter, sette inn termoelektrisk kraftsøyle på måneoverflaten ved treghet ved landing, og bruke brenselceller og termoelektrisk kraftproduksjon for tidlig konstruksjon; Laserballongteknologien brukes til å transformere lavarøret på en rimelig måte, og deretter skrives basens overordnede struktur ut ved hjelp av månejord. Overflatebygningene er dekket med omvendte dialysemembraner som er printet ut av 3D-printingroboter og selvtilpasset i henhold til et programmerbart plastmateriale og origami-struktur for å absorbere solvind for tidlig konstruksjon.

Fase 2: Transportere diverse utstyr til månen, fullføre byggingen av den grunnleggende livssonen B1, slik at et lite antall astronauter kan gå inn og hjelpe til med de fremtidige baseeksperimentene, og B2 (måneforskningsområdet) og det nederste laget av B3 (bo- og underholdningsområdet).

Tredje fase: Fire eller fem astronauter går om bord på månebasen, og når basen er stabilisert, kan boligkvarteret fortsette nedover og utvides ytterligere for å gi plass til flere astronauter og forskere.

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

ULS' unike arkitektoniske plassering løste de fleste problemene astronautene hadde med å overleve på månen. Den unike inngangen til ULS er en dobbeltdekkerstruktur som bruker Whipple Shield-konseptet for effektivt å motstå meteorittnedslag. De underjordiske strukturene er designet for å motstå månens tøffe miljø, inkludert solstråling, ekstreme temperatursvingninger og mikrometeorittnedslag. (Ifølge NASAs forskning er det mulig å holde en konstant temperatur på 17 til 19 grader Celsius under 6 meter på månens overflate).

I nødstilfeller vil basen ha et sentralt knutepunkt som fungerer som et trygt område. Sentralen vil være utstyrt med luftsluser og nødforsyninger som ekstra oksygen, vann og mat. I tillegg skal månebasen utstyres med reservestrømforsyning og kommunikasjonsutstyr for å sikre at astronautene kan kommunisere med Jorden i en nødsituasjon.

I tillegg vil det være medisinske fasiliteter på basen for å gi astronautene medisinsk behandling. Anlegget vil være utstyrt med avansert medisinsk utstyr og opplært medisinsk personell som kan håndtere eventuelle skader eller sykdommer.

Kort sagt skal månevitenskapsbasen utformes slik at den gir astronautene tilstrekkelig beskyttelse og ly. Modulær konstruksjon og strålingsskjerming skal beskytte astronautene mot det tøffe månemiljøet, mens avanserte livsstøttesystemer og nødforsyninger skal sikre at astronautene overlever i en nødsituasjon.

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

For at astronautene skal få dekket sine grunnleggende behov på en bærekraftig måte, har Lunar Camp en rekke viktige funksjoner for å dekke deres overlevelsesbehov:

Vann: For å sikre normal tilførsel av vannressurser bruker vi to linjer for vannforsyning. På den ene siden får vi vann gjennom lavarør og is i permanent skyggelagte områder nær Nordpolen, og på den andre siden kan omvendte dialysemembraner på overflaten av bygninger over bakken produsere vann og oksygen ved å fange opp hydrogenioner i solvinden, mens et vannresirkuleringssystem brukes til å samle opp astronautenes urin og svette for resirkulering.

Mat: I tiden frem til månen skal astronautene spise romfartsmat (hovedsakelig protein) som de tar med seg fra jorden; etter at vannkulturlaboratoriet er ferdig, skal astronautene dyrke en rekke spiselige planter. Vi skal også 3D-printe mat for å lage vegetarkjøtt av soyafiber;

Luft/oksygen: Vi produserer oksygen på tre hovedmåter. Etter å ha varmet opp og smeltet månejord eller stein, utfører vi elektrisk elektrolyse. Oksygen frigjøres i form av bobler fra smelten. Ved oppvarming til 1600-2500 °C kan oksygenholdig stein spaltes og produsere rent oksygen. Plantene i det hydroponiske kammeret absorberer også karbondioksidet som frigjøres av astronautene for å få en konstant tilførsel av oksygen; i tillegg kan mer oksygen oppnås gjennom hydrolyse.

Effektbehov: Vi tar i bruk et temperaturdifferanse-kraftgenereringssystem. Gjennom kolonnen for generering av temperaturforskjeller bruker vi en selvsirkulerende termosifon med høy varmeoverføring for å varme opp månejord. Tyngdekraften brukes som drivkraft for å få væsken til å strømme tilbake. Men i de tidlige stadiene vil brenselcellene også fungere som reserveenergikilder og levere varme og elektrisitet til basen.

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

Her er fem måter vi kommer til å håndtere de ulike typene søppel som astronautene produserer på månen:

Resirkulering: Noe avfall kan resirkuleres, for eksempel vann, som er nødvendig for å overleve. Vann kan resirkuleres ved å resirkulere astronautenes svette, urin og vanndamp.

Komprimering og lagring: Avfall kan komprimeres og lagres slik at det tar mindre plass. Fast avfall kan komprimeres til mindre biter ved hjelp av en kompressor og lagres i en beholder eller lignende.

Forbrenning: Noe organisk avfall kan kastes ved forbrenning. Da omdannes avfallet til aske og karbondioksid, noe som krever riktige oksygen- og temperaturforhold.

Gjenbruk: Avfall kan gjenbrukes, kjøkkenavfall kan komposteres og gjenbrukes som jord til dyrking av grønnsaker på stedet.

Til sammen kan disse behandlingene bidra til å holde en månebase ren og bærekraftig, samtidig som de sikrer at ressursene som er nødvendige for å overleve, utnyttes fullt ut.

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

Månebasen vil kreve effektive og pålitelige kommunikasjonssystemer for å opprettholde kontakten med Jorden og andre månebaser. Den primære kommunikasjonsmetoden vil være høyfrekvente radiooverføringer. Månebasen vil også ha en rekke kommunikasjonssatellitter i bane rundt Jorden som fungerer som reléer mellom basen og Jorden.

I tillegg vil månebasen ha antenner og parabolantenner for direkte og uavbrutt kommunikasjon med Jorden, samt redundante kommunikasjonssystemer for å sikre at kommunikasjonen forblir uavbrutt, selv i tilfelle systemfeil.

Månebasen vil også ha et integrert nettverkskommunikasjonssystem som gjør det mulig å kommunisere mellom ulike deler av basen og med andre månebaser. Dette systemet vil omfatte fiberoptiske kabler og Wi-Fi-nettverk for dataoverføring, noe som muliggjør effektiv kommunikasjon og deling av informasjon mellom ulike månebaser.

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.)

I en forskningsbasert månebase som er plassert i en lavagang på månen, er det flere vitenskapelige temaer som vil stå i fokus for forskningen. Noen av de viktigste forskningsområdene vil være månens geologi, utnyttelse av månens ressurser og astronomiske observasjoner fra månen.

Månebasen skal utføre eksperimenter på månens geologi, blant annet studere mineralsammensetningen på månens overflate, analysere oppførselen til måneskjelv og undersøke fordelingen og bevegelsen av flyktige stoffer som vann på månen. Disse studiene vil gi verdifull innsikt i månens dannelse og utvikling og bidra til å øke vår forståelse av universet.

Et annet fokusområde er utnyttelse av månens ressurser, for eksempel utvinning av vann fra månejord og bruk av månens regolitt som byggemateriale. Disse ressursene vil være nødvendige for en bærekraftig menneskelig bosetning på månen, og månebasen vil utforske hvordan de kan utnyttes effektivt.

I tillegg skal månebasen drive med astronomiske observasjoner fra månen og utnytte den unike beliggenheten til å observere himmellegemer som ikke er synlige fra jorden. Månebasen vil også være et ideelt sted for overvåking av jordens miljø og naturlige farer, for eksempel overvåking av romvær og deteksjon av meteornedslag.

Samlet sett vil månebasen fokusere på vitenskapelig forskning som vil fremme vår forståelse av månen, universet og potensialet for bærekraftig menneskelig bosetting på månen. Gjennom forskning på månens geologi, utnyttelse av månens ressurser og astronomiske observasjoner fra månen, vil månebasen bidra til utviklingen av ulike vitenskapelige felt og gi viktig kunnskap for fremtidig utforskning av verdensrommet.

 

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

For å forberede astronauter på månen kan et robust treningsprogram omfatte følgende:

 

Fysisk og fysiologisk trening: Astronauter må gjennomgå gravitasjonstrening, utholdenhetstrening, kondisjonstrening og muskelstyrketrening for å kunne gjennomføre lange romferder og oppdrag på måneoverflaten.

 

Romtilpasningstrening: Trening knyttet til rommiljøet, inkludert ferdigheter i å operere i vektløse omgivelser, orientering og posisjonering i rommet, rompsykologi og evne til å takle rommiljøet osv.

 

Opplæring i drift av romfartøy og utstyr: drift og vedlikehold av romkapsler, ishøstere, månebiler og annet utstyr.

 

Opplæring i geologi og måneforskning: Lær om månens geologiske struktur, topografi og geomorfologi med tanke på vitenskapelig forskning og prøvetaking.

 

Beredskapstrening: grunnleggende medisinsk kunnskap og beredskapstrening for å håndtere eventuelle ulykker.

 

Oppdragssimuleringstrening: Astronauter må trenes i å simulere oppdrag i virkelige omgivelser, inkludert oppdrag på måneoverflaten, operasjoner i kapselen, beredskap osv.

 

Kommunikasjonstrening: Lære språk, protokoller og prosedyrer for kommunikasjon, vite hvordan man kommuniserer effektivt med oppdragskontrollen og samarbeide tett med annet relevant personell.

 

Psykologisk trening: psykologisk trening av astronauter for å tilpasse seg astronautens yrke med høy risiko og romfartsmiljøets særegenheter, er det nødvendig å utføre streng psykologisk trening av astronauter, slik at de har utmerket psykologisk kvalitet i rasjonell tenkeevne, tør å sex, psykologisk kompatibilitet og ikke kaos i møte med krise, evnen til å håndtere plutselige kriser.

 

Kort sagt må astronautene få omfattende opplæring for å sikre at de er kompetente for oppdraget med å lande på månen.

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.

Romfartøyer som kan transportere mennesker og utstyr mellom jorden og månen, samt bemannede raketter, er nødvendig for fremtidige måneferder. Og for å transportere last foretrekker vi å bruke store bæreraketter som SLS eller Saturn V.

I tillegg til disse romfartøyene vil en månebase trenge en rekke kjøretøy for å kunne bevege seg på måneoverflaten. Vi har designet månebobilen, som med sin unike chassiskonstruksjon er bedre tilpasset måneoverflaten, og den romslige lasterommet gjør det også mulig å kjøre langt og lenge. Den modulære konstruksjonen gjør det også mulig å laste spesifikke instrumenter for å fullføre en rekke spesialoppgaver.

Vi har utviklet en ishøster for innsamling og transport av last på månen. Ved hjelp av en intelligent, avtakbar lastekasse og kunstig intelligens kan ishøsteren utføre isutvinningsoppgaven på egen hånd.