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.

HEARTH

Michigan Youth Empowerment Foundation  TROY-Michigan    De forente stater 14   1 / engelsk
Programvare for 3D-design: Tinkercad



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


https://www.tinkercad.com/things/2898ISUSU4G-moon-1st-floor/edit

1.1 - Prosjektbeskrivelse

Moon Camp byr på en rekke spennende muligheter og utfordringer når det gjelder å skape raske byggefasiliteter, kraftkilder og tilgang til ressurser for langsiktig selvforsyning. I HEARTH Moon Camp-designet foreslås en underjordisk basestruktur med borekonstruksjoner for å utvikle boligkvarter, forskningsfasiliteter, dyrking av vegetasjon og proteiner, avfallshåndtering og kraftproduksjon. HEARTH utnytter månens indre kjerne for å redusere massetransporten av byggematerialer, og utnytter i stedet de fleste ressursene som finnes på månen, og henter også ut romsøppel, omtrent 30 000 tonn som flyter rundt jorden, for å resirkulere det i den fremtidige utviklingen av HEARTH.

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

HEARTH er inndelt i 5 hovednivåer som er dedikert til ulike formål:

NIVÅ 1: Lagring og kjøpesenter.

NIVÅ 2: Kommunikasjonssentral og turisme vil være på øverste nivå - dette vil være den laveste sikkerhetsklareringen - også det midtre gulvpanelet kan strekke seg utover til overflaten, slik at turistene kan oppleve observasjon av verdensrommet.

NIVÅ 3: Jordbruks-/matproduksjonsnivå kombinert med romforskning i landbruket

NIVÅ 4: Vitenskapelig forskning - romforskning; metan- og gjødselproduksjon; behandling av grått avfall Karantenesentre

NIVEAU 5 - Våpenkammer

NIVÅ 6- Fusjonsreaktor - energiproduksjon

Til syvende og sist vil HEARTH være en modell for menneskelig kolonisering i nærheten av jorden som kan utvikles og forfines for etablering på andre planeter. I stedet for terraforming på overflaten og utfordringer knyttet til planetens ytre, etablerer HEARTH en sikret underjordisk base som muliggjør rask bygging, krever minimale bygningsressurser og kan være i drift i løpet av 6-9 måneder i stedet for år.

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

HEARTHs underjordiske design sikrer astronauter og andre besøkende mot de tøffe elementene i verdensrommet med måneoverflaten - ettersom det første laget vil bli boret 500 fot under bakken. Med fem nivåer vil HEARTHs mest sikrede aktiviteter ha over 1000 fot beskyttelse mot måneoverflaten. Veggene i HEARTH vil også bli sprayet med en hurtigtørkende IRES-spray (Insulating, Radiation Barrier, Elastic Sound Dampening) som eliminerer erosjon, mulige sammenbrudd og skader på veggkonstruksjonen. Ved å ha strukturen under bakken kan basen dessuten etablere kunstig pustende luft gjennom hydroponisk vegetasjonsvekst. Dette er viktig i tilfelle luftgeneratoren skulle svikte, for da har du flere områder som er i stand til å levere pustende luft gjennom vegetasjon. Ved å være under jorden kan du også utnytte isolasjonseffekten og den geotermiske utvekslingen til bedre oppvarming og kjøling. Bruk av geotermiske prinsipper vil redusere drastiske temperatursvingninger.  

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.

De strukturelle tunnelene vil bli laget av en stor boremaskin etterfulgt av en IRES-sprøyteapplikator som stabiliserer veggen. Andre deler, som rør, elektriske ledninger, gulv osv., vil bli hentet opp fra jorden. Når nivå 4 - anlegget for materialforedling - kommer i gang, vil dette anlegget behandle romavfall som vil skille ut nyttig materiale for fremtidige konstruksjonsbehov. Når boret går gjennom, har det et oppbevaringsrom på baksiden som kan lagre mye oppgravd materiale som inneholder mange forskjellige mineraler som kan studeres eller brukes i konstruksjonen i senere deler av bygget. De enkelte rommene vil bli laget ved hjelp av et lite bor uten oppbevaringsrom. 

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

HEARTH vil bruke månens egen overflateintegritet som primær beskyttelse. Etter hvert som det utvikles ny teknologi for energiskjerming i fremtiden, kan dette legges til. HEARTH er heller ikke begrenset til den opprinnelige konstruksjonen på 1000 fot, ved behov kan boremaskinen gå enda dypere ned mot månens kjerne. Dette gir konstruksjonsteamet flere muligheter til å utvide nærmere overflaten og lage flere sidekanaler eller gå dypere på grunn av tøffe miljøutfordringer. I tilfelle en stor asteroide skulle treffe, vil våpenarsenalet umiddelbart tre i aksjon for å skyte den ned. Siden basen ligger under bakken, vil ting som solstråling, temperatursvingninger og små astroider stort sett ikke engang være et merkbart problem. 

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

Vannet skal først hentes fra jorden og deretter filtreres til drikkevann gjennom rensing av det grå avfallet menneskene skaper. Maten vil bestå av bønner, poteter, bambusskudd og hvete. Proteinkilden som astronautene skal leve av, vil være vaktler, ettersom en studie allerede har vist at vaktler faktisk kan overleve og formere seg i rommet. Luften skal lages av den nevnte bambusen. Bambus er en helt spesiell plante med mange forskjellige bruksområder. Den genererer 35% mer oksygen enn trær. Når den er fullvoksen, kan den brukes til å lage stillaser. Når den er tynn, kan den brukes til å lage spiseredskaper. Bambus fungerer også som en naturlig luftfukter. Og til slutt kan den ved behov brennes og brukes som brensel. Når det gjelder kraftproduksjon, er den mest langsiktige planen fusjonskraft. Ved hjelp av hønsegjødsel og naturlig bioavfall skal det til slutt lages kunstige deponier for å fange opp metan som kan kanaliseres og brukes i andre deler av anlegget.

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

Det første folk tenker på når det oppstår avfall, er å kaste det. Min tanke er imidlertid å gjenbruke det på mange forskjellige måter. For det første kan du bruke det til å gjødsle plantejorden. For det andre kan det lagres og langsomt omdannes til kompost for å tilføre mineraler til jorden. Til slutt kan det brukes til å lage metangass og produsere varme til resten av basen. 

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

Kommunikasjonen vil være svært enkel: Et signal sendes ut, og siden basen er ganske dyp, vil det være små porter som hjelper meldingen med å reise videre. Når den når den nærmeste romstasjonen, tar den det siste spranget og sender meldingen til hovedkvarteret.

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.)

HEARTH er en jordnær modell for å simulere menneskelig kolonisering av andre verdener, og hovedforskningen vil omfatte følgende:

RASK utvikling av anlegg for basiskonstruksjon. Dette omfatter hastighet, effektivitet og forbedring av utstyr som boremaskiner for å se hvordan vi kan forbedre konstruksjonene. 

Ettersom det meste av månen er dekket av fullstendig mørke, vil autonome roboter som kan utforske det nye terrenget, bli sendt ut i det ukjente og rapportere tilbake funnene.

Far Space-kommunikasjonssystem for interstellar kommunikasjon tilbake til Jorden. Når denne basen opprettes, er hovedmålet å fortsette, og siden Mars mest sannsynlig er det neste stedet i solsystemet, vil denne basen teste om det er enkelt å sende meldinger mellom disse avstandene og finne måter å gjøre det mer effektivt på. 

Kartlegging av verdensrommet. Det meste av verdensrommet er ukjent, men i forhold til månen vil rommet rundt være mye lettere å kartlegge og se. Kart må lages hvis vi skal ha håp om å ta det neste skrittet bort fra månen. 

Tilpasningsdyktig biologi Plantemasse som skal gi mat, byggemateriale og luftproduksjon. Hovedmålet er imidlertid å se hvordan disse plantene vil tilpasse seg i sine nye omgivelser. Hvis plantene er i stand til å tåle ekstremt tøffe klimaer og situasjoner, kan de etter hvert bringes tilbake til jorden for å løse planetens matmangel. 

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

Det første som skjer, er at astronautene gjennomgår den typiske astronautprosedyren. Øvelse i G-kraft. Antityngdekraft og annet. Deretter starter systemet med en test som kartlegger egnetheten til alle om bord. Avhengig av hvor mye det haster, vil jobber og stillinger bli delt ut til personer med enten høy egnethet eller stor interesse for emnet. Øverst på hastegrad-skalaen finner vi bønder og folk som jobber med fusjonsreaktorene. På en skala fra viktigst til minst viktig er den viktigste jobben enten fusjonsreaktoren eller gården. Grunnen er at uten disse to nøkkelkomponentene vil menneskene enten sulte eller dø av romfrysing. Den minst viktige jobben er å sitte uvirksom i kommunikasjonsrommene. Det neste de må gjøre, er å reparere. Det er ikke alltid like mange ingeniører i staben. I nødstilfeller må alle kunne reparere hva som helst. Ikke bare det, de trenger også grundig opplæring i mental styrke og teamarbeid. Ikke bare det, alle bør også få opplæring i grunnleggende jordbruk og dyrepleie i de nevnte tilfellene der hovedbøndene blir forkjølet. 

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.

Kjøretøyene som finnes på måneleiren, er til utforsknings-, militær- og fullføringsoppdrag. Kjøretøyene som trengs for å starte basen, er en rekke raketter og bor. Borene kommer i forskjellige diametre. En bor på 100, 75 og 50 fot. Boret på 100 borer ned hovedtunnelen. Boret på 75 fot brukes til å bore gangene og rommene. Til slutt skal 50-fots boret brukes til å lage rømningstunneler på sidene. Den militære delen består av robotene som styres av mennesker. Det finnes to ulike modeller, den største skal brukes til å skyte ned asteroider. Den mindre brukes til forsvar. Den utforskende delen består for det meste av rovere for å garantere sikkerheten til astronautene. Den siste delen fullfører oppdraget. Det finnes biler. De har imidlertid en innebygd radar for å speide og et dashbord som viser oppdateringer som advarsler eller midlertidige endringer.