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.

Moon Glow Industries

Colegiul National "Mihai Eminescu" (Mihai Eminescu)  Suceava-Suceava    Romania 18, 17   3 / 2 engelsk
Programvare for 3D-design: Fusion 360



Youtube Video Link:


1.1 - Prosjektbeskrivelse

Moon Glow Industries vil bli ryggraden i en ny økonomi og en innovativ livsstil for menneskeheten. Det er den første store månefabrikken som arbeider for å industrialisere helium-3, beryllium og litium. Ressursene som utvinnes, sendes tilbake til Jorden der de bearbeides og selges, og pengene reinvesteres i fremtidige romferder.

Vårt strukturforslag består av 11 moduler i to forskjellige størrelser, inkludert 3 soverom, 3 algefarmer, 1 kommunikasjonssenter og et treningsstudio. I tillegg til aluminiumsmodulene vil vi bruke en 3D-printer til å lage tunneler av regolitt.

Besetningen vil bestå av 12 medlemmer, hver med spesifikke egenskaper, og vi legger derfor vekt på produksjon av vann, oksygen og mat.

Teamet vil bli skiftet ut hver fjerde måned, slik at basen hele tiden er aktiv. Siden basen vår hovedsakelig er automatisert og vi er avhengige av roboter, er det et vitalt behov for en definitiv energikilde, som vil bli levert av flere solcellepaneler og en atomreaktor.

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

Månen har en enorm mengde verdifulle og sjeldne ressurser som kan brukes til å drive den menneskelige økonomien og den industrielle utviklingen fremover. Ved hjelp av Moon Settlemet forsøker vi å gjøre månematerialer som helium-3, beryllium og litium mer tilgjengelige, slik at vi bedre kan utvikle industrien for medisinske bilder, kjernefysiske reaksjoner og romfart. På grunn av den modulære strukturen har vi tenkt å utvide Moon Glow Industries i fremtiden, slik at vi en dag kan oppnå samme effektivitet som en fabrikk på jorden. I tillegg ser vi for oss muligheten til å utvikle måneleiren vår til et nettverk av samarbeidende industristasjoner ved hjelp av potensielle investeringer og det akkumulerte overskuddet. Moon Glow Industries kan være et utgangspunkt for videre koloniale bestrebelser.

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

Basen vår skal bygges i De Gerlache-krateret, som ligger 30 km fra månens sydpol. Vi valgte dette stedet på grunn av den relativt flate overflaten og de mange ressursene. Krateret har et stort område med permanente skygger i midten og flere mindre områder med permanente skygger rundt kraterkanten som kan inneholde isete regolittavleiringer, en annen ressurs for mannskapets forbruksvarer, strålingsbeskyttelse og drivstoff.

Basen vår er dermed omgitt av viktige jordiske ressurser som vi kan utnytte for å opprettholde menneskelig liv på måneleiren. De Gerlache-krateret er ikke naturlig rikt på helium-3. Utvinningen av materialene vil bli utført ved hjelp av roboter som reiser rundt og henter radioisotopen fra kopernikanske områder på Månen.

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.

Med tanke på at bygningsoverflaten er dekket av et lag månestøv, er det første trinnet i byggingen av leiren vår å sende roboter for å rengjøre til de når det første geologisk stabile sedimentet. De skal også fjerne alle ujevnheter i terrenget som kan forstyrre basens stabilitet, og ta ytterligere forholdsregler for å sikre den strukturelle integriteten. Det andre trinnet i byggingen er å frakte ut rommodulene ved hjelp av 15 Orion-romskip. Rommene vil bli forbundet med 3D-printede tunneler laget av regolitt, og de åtte større modulene vil bli satt sammen ved hjelp av roboter, og rommene vil bli innredet deretter. Alle enhetene er utstyrt med vinduer laget av bariumsilikatglass for å slippe inn naturlig lys. Oksygen-, karbondioksid- og vannrørene av kobber installeres også av roboter. Når basen er installert, lander mannskapet med resten av forsyningene, som vann og mat, og starter produksjonen av oksygen i de tre chlorella-farmerne, hver med to 3,85 m lange og 3,8 m høye anlegg.2 tanker med en kapasitet på 5 m3. Medlemmene skal plante avlinger og installere laboratoriet og kommunikasjonssenteret. Hovedgruveroboten transporteres og klargjøres for bruk av robotspesialistene. Nå begynner romferden vår.

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

En annen utfordring er det tøffe månemiljøet, som utsetter månebasen for mikrometeoroider, solstråling og støvstormer. Disse farene kan skade utstyret, true astronautenes helse og forstyrre driften av oppdraget. For det første er stråling fra det ytre rom et problem på Månen på grunn av satellittens nesten ikke-eksisterende atmosfære.

I denne forbindelse er månebasen vår utstyrt med et sett 60 cm tykke vegger som har en sandwich-lignende struktur. Fra utsiden Veggen består av et lag aluminium, deretter forsterket karbonkarbon, luft, forsterket karbonkarbon, et mellomrom fra installasjoner som rør, aerogel og til slutt et nytt lag med isolerende aluminium. inne i rommetsom beskytter mannskapet mot betastråling og temperatursvingninger. Dette bidrar også til å redusere skadene i tilfelle et meteorittnedslag. Som tidligere nevnt er glasset også en effektiv strålingsblokker.

For det andre må vi ta hensyn til de ekstreme temperaturene på den sørlige månehalvkule. Basen vår er utstyrt med et sentralvarmesystem som både kjøler ned basen i perioder med høye temperaturer og gir varme når det er kaldt. For å beskytte oss mot månestøv, som kan være livsfarlig, vil vi for det tredje bruke romdrakter av høy kvalitet og en luftsluse for å forhindre forurensning. I tilfelle en intern ulykke vil de lufttette dørene stoppe brannen eller eksplosjonen og beskytte besetningens soverom.

Endelig er det viktig å ha kontakt med jorden i tilfelle en ulykke, og derfor vil kommunikasjonssenteret umiddelbart bli stengt av fra resten av basen for å beskytte rommet så godt som mulig. To store moduler er adskilt fra hovedbasen, nemlig robotgarasjen og lagerrommet. De er ikke koblet til oksygenrør for å forhindre eventuelle lekkasjer. Basen har også to utganger, noe som gjør evakueringen trygg og effektiv for mannskapet.

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

Vann

Det er ikke mye vann i krateret vi har valgt, men på sørpolen finnes det ispartikler i regolitten. Robotene våre driver gruvedrift i områder som er rike på disse partiklene, og leverer råvarene til Moon Camps laboratorium, der isen separeres, omdannes til vann, renses og deretter føres inn i basens system. Vi gjør basen vår bærekraftig ved å resirkulere avløpsvann gjennom et system basert på osmose.

Mat

Et sunt og balansert kosthold er avgjørende for at astronautene skal kunne prestere optimalt under hele oppdraget. Basen vår består av tre forskjellige dyrkingsmoduler, hvorav den ene bruker aerofonisk teknologi til å dyrke ulike typer salat. Den andre inneholder to tanker der vi dyrker ris, og den siste har seks kasser der vi skal plante poteter. I begynnelsen av oppdraget, mens gårdene produserer de første matvarene, er vi avhengige av ulike forsyninger fra jorden.

Luft

I første omgang vil vi løse oksygenmangelen ved å utvinne regolitt og smelte den ved høye temperaturer. Månestein inneholder oksider som oksygenet kan frigjøres fra. Når vi har sikret en jevn tilførsel av oksygen på denne måten, vil alger i basen vår omdanne karbondioksid tilbake til pustbar luft. Vi sikrer gassgjennomstrømningen i hele måneleiren ved hjelp av et omfattende nettverk av rør som kobler modulene til oksygenanlegget.

Makt

Basen vår krever full energimessig oppetid for å kunne fylle sin industrielle rolle. Det elektriske nettverket til vår Moon camp er dobbelt, og består av både solcellepaneler plassert i et godt opplyst område av anlegget og en mikroreaktor som fungerer som backup hvis solcellepanelene ikke gir nok energi, blir skadet eller skal vedlikeholdes og skiftes ut.

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

Vi ser for oss en bærekraftig base ved å resirkulere så mye avfall som mulig. Etter at vannet er brukt på badet eller kjøkkenet, transporteres det tilbake til laboratoriet der det renses og føres tilbake til den rene vannforsyningen for videre bruk. Matrester samles inn og omdannes til gjødsel som senere brukes på gårdene. Karbondioksid omdannes til oksygen ved hjelp av de tre algemodulene som er kilden til ventilasjonssystemet. Pusteluft er en livsviktig tilførsel, og ved hjelp av et oksygenprogram forsøker vi å begrense mengden så mye som mulig. Det betyr at når en bestemt modul er tom, er rørsystemet programmert til å stoppe oksygentilførselen i det aktuelle rommet.

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

Alle romferder, til tross for vår måneleir, krever rask og effektiv kommunikasjon med Jorden. Derfor vil prosjektet vårt benytte seg av en rekke satellitter i geostasjonær bane og stasjoner på Jorden som gjør det mulig å overføre store mengder data og til og med høyoppløselige bilder. Fordi vår Moon Camp er det første steget i menneskets store ekspansjon mot verdensrommet og månen, har vi designet satellittnettverket vårt med tanke på skalerbarhet - det kan enkelt utvides til å dekke hele månen. I en nødsituasjon på månen vil disse satellittene sikre sanntidskommunikasjon, noe som er viktig å opprettholde fordi vi kan finne den mest hensiktsmessige fremgangsmåten sammen med team på jorden ved hjelp av idémyldring.

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.)

Basens hovedformål er industrielt, med sikte på effektiv utvinning av helium-3. Dataene vi vil samle inn fra våre operasjoner under de faktiske forholdene på Månen, vil imidlertid være de første i sitt slag og ha langt større verdi enn det som hittil er funnet i idealiserte eksperimentelle omgivelser. Vi kommer til å måle de langsiktige effektene av månemiljøet på menneskets anatomi med hensyn til nedbrytning av bein og muskler, som er det største hinderet for en virkelig permanent bosetning på Månen, og trekke konklusjoner om hvordan vi kan forbedre oss på dette området. Gårdene våre vil være de første i sitt slag, og vi vil også utføre eksperimenter på dem for å finne måter å øke avlingene på for fremtidige oppdrag på Månen. Det er også interessant å observere hvor effektive helium-3-prosessene våre er, ettersom det kan føre til tekniske fremskritt i teknologiene som brukes til å utvinne isotopen fra regolitten.

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

Programmet vårt skal gi besetningsmedlemmene ferdigheter i kritisk tenkning og beslutningstaking, selv under tidspress, samt kjennskap til det grunnleggende ved driften av Moon Camp-basen. Dette inkluderer kunnskap om all livsstøttende infrastruktur, varme- og vannsystemer, grunnleggende aeroponisk jordbruk og industrielle prosesser for å hjelpe astronautene til å forstå prosjektets fulle omfang og mål. Vi starter med en grunnleggende opplæring der hver enkelt astronaut, enten det er en junior eller en veteran, får sjansen til å sette seg inn i grunnleggende ting som måneleirens struktur, hvordan man utfører aktiviteter i et romfartøy eller under en EVA, og hvilke systemer som finnes for orientering på månen, kommunikasjon og livsopprettholdelse. Deretter starter den spesialiserte opplæringen, der hvert enkelt besetningsmedlem får informasjon om sin rolle i oppdraget og opplæring i sine respektive fagområder. De vil også få opplæring i hvordan de skal reagere i en nødsituasjon i henhold til protokollene, og de vil bli utsatt for psykologisk trening, ettersom lengre opphold på Månen innebærer en risiko for stress og følelse av isolasjon.

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.

Månebasen vår har to forskjellige kjøretøy. Den viktigste av dem er Carrier-roboten vår, som er på størrelse med en buss og får strøm fra de innebygde solcellepanelene. Den betjenes av to besetningsmedlemmer som reiser sammen med den, og fungerer ved å sende ut mindre roboter for å høste fra mange forskjellige områder samtidig. Når minirobotene er ferdige med utvinningsoppgaven, returnerer de til hovedroboten med materialene. De utvunnede ressursene deponeres senere i Moon Camps lager. Landingsplassen, som også fungerer som utskytningsrampe, ligger mindre enn 100 kilometer fra hovedbasen og gir mulighet for enkel transport av materialer med rakett fra månen til jorden og tilbake. Måneleiren vår vil transportere så mye helium-3 som romskipene tillater oss.

Andre prosjekter: