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.

Santa Girls

Santa Maria College  Perth-Perth    Australia 15   3 / 3 engelsk
Programvare for 3D-design: Fusion 360


Ekstern fremviser for 3D-prosjekt


External URL to the team’s project (e.g. website or PDF):


https://a360.co/3miyMsz

1.1 - Prosjektbeskrivelse

Vår Moon camp er hovedsakelig bygget for å drive forskning og utvinne helium-3. Den er plassert inne i et lavarør i nærheten av polområdene.

Den har følgende fasiliteter:

  • Produksjon av silisium til oksygen + luftrensingsmodul

  • Vannrensestasjon

  • Modul for rensing av avløpsvann

  • Modul for plasmabueforgassing

  • Drivhus med oppdrettskuppel

  • Kommunikasjonsmodul

  • Observatorium

  • Boligavdeling: Sovekapsler, spisesal, treningsstudio og rekreasjonssenter, legesenter og...

  • FoU-avdeling for heliumgruvedrift

  • Atomkraftverket er under bygging!

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

Helium-3 er en sjelden isotop av helium på jorden som har potensial som brensel for kjernefusjon. Månens overflate antas å inneholde betydelige forekomster av helium-3, som kan utvinnes og brukes som brensel i fremtidige fusjonsreaktorer. Måneleiren vår er bygget for å utvinne helium-3.

I tillegg til kommersielle interesser er det også andre grunner til dette:

Vitenskapelig forskning: Månen tilbyr et unikt miljø som kan brukes til å studere ulike fenomener, for eksempel effekten av lav tyngdekraft på menneskers helse, sammensetningen av måneoverflaten og potensialet for bruk av månens ressurser.
Internasjonalt samarbeid: En måte å fremme internasjonalt samarbeid om romforskning og vitenskapelig forskning på.
Menneskelig utforskning: Et viktig skritt i den pågående utforskningen av verdensrommet og det endelige målet om å etablere menneskelig tilstedeværelse på andre planeter eller himmellegemer.

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

Inne i lavarør nær polområdene: Det indre av disse rørene kan være stort nok til å romme en månebase, og den stabile temperaturen og beskyttelsen mot det tøffe månemiljøet gjør dem til et attraktivt sted for et månehabitat.

Det kan finnes betydelige forekomster av vannis i de permanent skyggelagte områdene ved månens nord- og sørpol. Vann kan utvinnes fra disse forekomstene og brukes til drikkevann, dyrking av avlinger og produksjon av rakettdrivstoff.

I tillegg vil det være en fordel for silisiumgruvedrift å befinne seg i nærheten av en potensiell vannkilde, for eksempel en polare isforekomst, ettersom vann kan brukes til å produsere oksygen gjennom en prosess som kalles elektrolyse, som kan brukes til livsopprettholdende systemer og rakettdrivstoff.

Helium-3 kan være mer utbredt i polare områder, ettersom de samme prosessene som skaper vannis også kan ha fanget helium-3.

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.

  1. 3D-printing med månens regolitt: En av de mest lovende byggeteknikkene for en måneleir er 3D-printing med månens regolitt som råmateriale. Denne teknikken kan redusere mengden materiale som må transporteres fra Jorden betraktelig, og den gjør det også mulig å skreddersy design. 3D-printing kan brukes til å bygge en rekke ulike strukturer, blant annet habitater, laboratorier, lagerfasiliteter og annen infrastruktur.
  2. Oppblåsbare habitater: Oppblåsbare habitater er et annet alternativ for å bygge en måneleir. Disse konstruksjonene er kompakte og lette å transportere til månen, og kan blåses opp på stedet for å skape et større bo- eller arbeidsrom. Disse habitatene kan forsterkes med materialer som Kevlar for ekstra holdbarhet.
  3. Modulær design: En modulær utforming av måneleiren vil gjøre den fleksibel og tilpasningsdyktig etter hvert som beboernes behov endrer seg over tid. Hver modul kan utformes for en spesifikk funksjon. Det modulære designet gjør det også enkelt å reparere eller bytte ut enkeltkomponenter i tilfelle skader eller feil.
  4. Kraftproduksjon: Solcellepaneler kan brukes til å generere elektrisitet, og kjernekraft kan også være et alternativ for en mer pålitelig og selvforsynt energikilde. Kraftproduksjonsanleggene kan plasseres utenfor boligområdene for å minimere eksponeringen for stråling.
  5. Avfallshåndtering: Vann kan resirkuleres og renses for flere bruksområder, og avfall kan brukes som en ressurs for å generere strøm eller produsere byggematerialer.

 

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

  1. Beskyttelse mot stråling: Strålingseksponering er et stort problem på månen, ettersom mangelen på atmosfære gir liten beskyttelse mot kosmisk stråling og solutbrudd. Måneleiren kan utformes med tykke vegger og tak laget av materialer som beskytter mot stråling, for eksempel vann, betong eller månens regolitt. Leiren kan også plasseres i et naturlig tilfluktsrom, for eksempel et lavarør, som gir ytterligere beskyttelse mot stråling.
  2. Temperaturregulering: Temperaturen på månen kan variere fra ekstremt varmt til ekstremt kaldt. Måneleiren kan utformes med isolasjonsmaterialer for å regulere temperaturen og forhindre varmetap. Man kan også vurdere å bruke geotermisk energi, som er tilgjengelig på månen, til å regulere temperaturen i leiren.
  3. Lufttilførsel: I motsetning til på jorden finnes det ingen naturlig atmosfære på månen, så måneleiren må konstrueres slik at astronautene kan puste. Dette kan oppnås ved å lage et lukket livsstøttesystem som resirkulerer luft og produserer oksygen som astronautene kan puste.
  4. Beskyttelse mot støv: Månens overflate er dekket av et lag med fint støv som kan være skadelig hvis det kommer ned i lungene eller utstyret. Måneleiren kan utformes med luftsluser og filtreringssystemer for å hindre at støv kommer inn, og astronautene kan bruke spesielle drakter og hjelmer for å beskytte seg når de er utenfor leiren.
  5. Strukturell integritet: Måneoverflaten er utsatt for meteorittnedslag og seismisk aktivitet, så måneleiren må konstrueres med sterke og holdbare materialer som tåler disse kreftene. Bruk av oppblåsbare habitater, som kan forsterkes med materialer som Kevlar, eller 3D-printede strukturer basert på månens regolitt, kan være mulige løsninger.

 

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

Vann: Vann er en avgjørende ressurs for å opprettholde liv, og selv om det er lite av det på månens overflate, antas det å finnes i form av is i de permanent skyggelagte områdene nær polene. I leiren vår bruker vi solcelledrevne boremaskiner til å utvinne isen, som deretter renses i vannrensestasjoner og brukes til drikkevann, plantedyrking og andre formål.
Mat: Astronautene trenger en pålitelig kilde til mat under oppdraget. Vi dyrker mat inne i måneleiren ved hjelp av hydroponiske systemer, som bruker næringsrikt vann i stedet for jord til å dyrke planter. I tillegg genmodifiserer vi plantene slik at de kan vokse i det tøffe miljøet på månen. Vi bruker også alger, som kan dyrkes ved hjelp av solenergi og omdannes til mat.
Luft: For å opprettholde livet trenger astronautene tilførsel av pustende luft. Vi har et lukket livsstøttesystem som resirkulerer luft og produserer oksygen som astronautene kan puste. Systemet vårt omfatter planter som kan fjerne karbondioksid og produsere oksygen gjennom fotosyntese, og teknologier som elektrolyse, som kan spalte vannmolekyler til oksygen og hydrogen.
Strøm: Månen mottar en jevn tilførsel av solenergi, som kan utnyttes til å forsyne måneleiren med strøm. Vi bruker solcellepaneler og annen fornybar energiteknologi, for eksempel vind- eller geotermisk energi. Batterilagringssystemer brukes til å lagre overskuddsenergi til bruk når solen ikke skinner.

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

Plasma Arc Gasification(PAG)-modul:

Avfallsreduksjon: PAG-modulen vår reduserer avfallsmengden betydelig, ettersom den bryter dem ned til de molekylene de består av.
Energiproduksjon: PAG-modulen genererer energi i form av varme og elektrisitet som kan brukes til å drive måneleiren.
Ressursgjenvinning: Gassen som produseres av PAG-modulen behandles for å gjenvinne verdifulle materialer som metaller og gasser.
Miljømessige fordeler: PAG-modulen forhindrer utslipp av skadelige miljøgifter og reduserer risikoen for forurensning av månen.

Modul for rensing av avløpsvann:

 

Fysisk filtrering
Kjemisk behandling: Kjemiske behandlinger som koagulering, flokkulering og desinfeksjon brukes til å fjerne urenheter og patogener fra avløpsvannet.
Omvendt osmose: Denne teknikken innebærer at avløpsvannet tvinges gjennom en semipermeabel membran som lar vannmolekyler passere, mens større urenheter fanges opp.
Fordampning: Renset vanndamp kan deretter kondenseres og samles opp for bruk.
Resirkulering

 

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

Satellittkommunikasjon: Dette innebærer bruk av kommunikasjonssatellitter i bane rundt månen, som kan videresende signaler mellom måneleiren og jorden. Disse satellittene er plassert i en bane rundt månen som muliggjør konstant kommunikasjon.
Laserkommunikasjon: Det innebærer bruk av laser for å overføre data mellom måneleiren og jorden.
Reléstasjoner: For å opprettholde kommunikasjonen med andre månebaser eller rovere settes det opp reléstasjoner på månens overflate. Disse stasjonene er plassert på strategiske steder som muliggjør kommunikasjon med andre baser eller rovere. De utvider også rekkevidden til satellitt- eller laserkommunikasjon.
Robuste kommunikasjonssystemer: Vår Moon camp er også utstyrt med robuste kommunikasjonssystemer som tåler det tøffe månemiljøet. Dette kan omfatte redundans i kommunikasjonsutstyret, reservestrømforsyninger og skjerming mot stråling og ekstreme temperaturer.

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.)

Følgende er hovedfokus for forsknings- og utviklingsteamet på vår Moon camp:

Utvikling av teknikker for utgraving av regolitt: Helium-3 antas å være innebygd i månens regolitt, som er et lag av løs jord og stein som dekker månens overflate.
Jobber med innsamling av solvind: En annen mulig teknikk for å utvinne helium-3 er å samle det opp fra månens overflate ved hjelp av utstyr som kan fange opp solvindspartikler. Solvinden er en strøm av ladde partikler som strømmer fra solen og bombarderer månens overflate. Solvinden inneholder helium-3 og andre sjeldne isotoper som kan fanges opp og bearbeides for å utvinne helium-3.
Arbeid med isotopseparasjonsteknikker: Når helium-3 er hentet ut fra regolitten eller samlet inn fra solvinden, må det skilles fra andre gasser og isotoper. Dette kan gjøres ved hjelp av teknikker som gasskromatografi eller laserisotopseparasjon. Disse teknikkene går ut på å separere gasser basert på molekylvekt eller isotopsammensetning.
Utvikling av lagrings- og transportmetoder: Helium-3 er en gass ved standard temperatur og trykk, så den må lagres og transporteres under spesielle forhold. Dette kan innebære å komprimere gassen og lagre den i høytrykksbeholdere. Transporten kan skje ved hjelp av spesialtanker eller rørledninger.

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

Fysisk form og helse: Astronautene må være i utmerket fysisk form for å kunne takle de fysiske kravene som et liv og arbeid på Månen innebærer. Treningsprogrammene kan omfatte en kombinasjon av kondisjonstrening, styrketrening og bevegelighetstrening for å opprettholde den generelle formen.
Overlevelsesevner: Å leve på månen vil kreve en rekke overlevelsesferdigheter, for eksempel evnen til å bygge tilfluktsrom, finne og rense vann og dyrke mat. Opplæringsprogrammene kan omfatte overlevelsesferdigheter som førstehjelp i villmarken, bygging av tilfluktsrom og grunnleggende jordbruksteknikker.
Månens geologi og vitenskap: Astronauter på en måneferd må også få opplæring i månegeologi og vitenskapelige forskningsmetoder. Dette kan omfatte opplæring i hvordan man samler inn og analyserer prøver av månebergarter og -jord, samt opplæring i laboratorieteknikker og dataanalyse.
EVA-trening (utenomjordisk aktivitet): EVA-trening er avgjørende for astronauter som skal utføre forsknings- eller vedlikeholdsaktiviteter utenfor månehabitatet. Treningsprogrammene kan omfatte opplæring i å ta på og av romdrakten, bruk av et romvandringssystem og betjening av utstyr i vakuum.
Kommunikasjon og samarbeid: Astronautene på en måneferd må jobbe tett sammen som et team, og de må også kommunisere effektivt med kontrollsenteret på Jorden. Treningsprogrammene kan omfatte teambuilding-øvelser og simuleringer, samt opplæring i effektive kommunikasjonsteknikker.
Romfartøysystemer og vedlikehold: Astronauter på en måneferd må også få opplæring i drift og vedlikehold av romfartøysystemene som skal bringe dem til og fra Månen. Opplæringsprogrammene kan omfatte opplæring i bruk av livsstøttesystemer, kommunikasjonsutstyr og fremdriftssystemer, samt rutinemessig vedlikehold og reparasjoner.

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.

Månelandingsfartøy: Transporterer astronauter og utstyr fra bane rundt månen til månens overflate.
og utforskning.
Måne-rover: For å forflytte seg i det ulendte terrenget på måneoverflaten. Månerovere kan brukes til å transportere astronauter og utstyr til nye steder på Månen, samt til å samle inn prøver og utføre vitenskapelige eksperimenter.
Oppstigningsfartøy til månen: Transporterer astronauter og utstyr fra månens overflate tilbake til bane rundt månen.
Månelandingsfartøy: Går i bane rundt månen og utfører vitenskapelig forskning fra månens overflate.
Farkost for tilbakevending til Jorden: Et returfartøy er et romfartøy som skal transportere astronauter og prøver fra Månen tilbake til Jorden.
Lastetransport: For å transportere utstyr, forsyninger og materialer til og fra Månen vil det være nødvendig med et lasteskip.
Industri-/bygningsmaskiner

Andre prosjekter: