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.

Moonadocia

Bahçeşehir Koleji Fen ve Teknoloji Lisesi  Samsun-Tyrkia    Tyrkia 16, 17, 15   6 / 5 engelsk
Programvare for 3D-design: Fusion 360



1.1 - Prosjektbeskrivelse

Vi plasserte basen på Malapert-fjellet, i motsetning til det som er vanlig. Vi valgte denne plasseringen fordi det finnes solenergi i den nordlige skråningen av basen, som kan gi solenergi, og fordi vi ønsket å beskytte basen mot stråling og meteoritter som kan komme utenfra ved å bruke måneskråningen på en panoramisk måte. I inndelingen av basen i indre kamre valgte vi en struktur som ekspanderer innenfra og ut, inspirert av Voronoi-diagrammet. I tillegg er observatoriet på toppen inspirert av kuppelformen til feenes skorsteiner. Gulvfordelingen i sokkelen er inspirert av maurbol på grunn av den organisatoriske effektiviteten. I materialvalget ble den lokale månejorden brukt både i basens ytre struktur og i de indre komponentene. Basens matbehov dekkes av et hydroponisk, vertikalt dyrkingssystem. Når det gjelder energiproduksjon, ble det brukt metoder for å utvinne flytende drivstoff fra avfall, energiproduksjon ved hjelp av utstyr på idrettsbanen, utvinning av energi fra helium-3 og energiproduksjon fra termoelektrisk betong. Det ble vurdert å bruke metoder for vannelektrolyse, algefotosyntese og kryogenisk luftseparasjon.

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

Mens vi bygger opp basen vår, er hovedfokuset vårt å bidra til vitenskapelige aktiviteter og å holde komforten til forskere på høyeste nivå. Vi tror at basen vår kan fokusere sterkt på biologi, geologi og astronomi. Hvis vi skal gå nærmere inn på hver av disse aktivitetene, vil laboratoriene våre for biologiske studier gjøre det mulig for astronautene å fortsette studiene i jordbruksområdene våre på en trygg måte. Når det gjelder geologiske studier, vil fokuset, på grunn av basens beliggenhet, ligge på innsamling av prøver og undersøkelse av de innsamlede prøvene i laboratoriet.

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

Beliggenheten er viktig for en måneleir, og vi mener at toppen av Malapert-fjellet på månens sørpol er et egnet område. Sørpolen er som kjent den mest vannrike regionen. Takket være sin høyde på 5000 meter har Malapert-fjellet et dominerende punkt over Sydpolen, noe som kan være nyttig for fremtidige oppdrag i området. Den nordlige skråningen av Malapert får årlig sollys på 87-91% og er ganske produktiv for solenergi. Den geomorfologiske strukturen på Malapert kan også undersøkes for å forstå mer om Månens geologiske fortid. Det er imidlertid vanskelig å transportere seg fra overflaten til Malapert på grunn av den gjennomsnittlige helningsgraden på fjellet, men vi vil bruke en trygg rute for å nå månens overflate. Malapert ligger langt unna de tøffe forholdene på overflaten og er et stabilt sted, noe som gjør det enklere for astronautene å skape et levelig miljø. 

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.

Siden overflateforholdene på månen er vanskelige, er det planlagt å bruke robotarmer som er egnet for vanskelige forhold i installasjonene i måneleiren. Roverne må ha utstyr som muliggjør kommunikasjon. I tillegg vil robotarmer bli brukt under byggeprosessen. Graveredskaper vil være tilgjengelige siden Malapert-fjellet må bores, avhengig av utformingen av månebasen. Solcellepaneler vil bli brukt for å holde energien på et maksimum under byggeprosessen. Månejord vil bli brukt til produksjon av materialer. I tillegg ble vi inspirert av fepipene i Kappadokia, som vi kan se i Tyrkia,  Armenia, Bakeri Serbia, Japan, Taiwani utformingen av prosjektet vårt. Ikke bare ble vi inspirert av hattens form, men vi dro også nytte av dens selvfornyende egenskaper og slitesterke struktur. Vi brukte månejord i produksjonen av interiørmøblene våre.Samtidig skapte vi romoppsettet ved hjelp av voronoi-diagrammet, som gjør det mulig for oss å dele opp et rom på den mest effektive måten. Når det gjelder interiørdesign, har vi også lagt vekt på privatliv og individuell plass. Derfor har vi i innredningen lagt vekt på at hver enkelt skal ha sitt eget private rom. Samtidig har vi lagt vekt på at innredningsmøblene skal være modulære, ha mange funksjoner og samtidig være av høy kvalitet.

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

Grunnlaget for byggematerialet til basen vår er basert på månejord og metallegeringer utvunnet fra månejord. Utvinningen av metallegeringer fra månejorden kalles "smeltet regolittelektrolyse". Basen består av metaller som jern, magnesium, titan, aluminium og silisium. Basen, som evaluerer styrken til grunnmaterialene, er svært godt beskyttet mot ytre faktorer. Leiren vil også huse fjellets beskyttelse, ettersom utvalgte deler av leiren vil bli plassert i det indre av Mount Malapert ved hjelp av utskjæringsteknikken. Fordi enkelte deler av basene ligger inne i fjellet, er det en høy beskyttelsesgrad. Vi er klar over at det kan være høye varmenivåer på måneoverflaten, men basen vår er beskyttet mot dem fordi den ligger høyere enn måneoverflaten. Plasseringen av observatoriet i øverste etasje i leiren er inspirert av "fepipene", og grunnen til dette er at fepipene finnes i Tyrkia,Armenia, Bakeri Serbia, Japan, Taiwan har ikke blitt ødelagt frem til i dag. I tillegg har bruken av lokale ressurser som råmaterialer i basens innvendige møbler, som i fepipene, også gjort det mulig å sikre interiørets holdbarhet. I basens ytre strukturering ble den geometriske figuren frustum, som er en solid figur bestående av den nederste delen av en kjegle eller pyramide, der toppen er avskåret av et plan parallelt med basen, brukt som en ekstra støtte til basen.

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

Vann: Systemet vil være basert på vannis på månen. Leiren vår ligger på Malapert, i nærheten av vannressurser, og vi trenger spesifikke rovere for å utvinne og transportere vann. Disse roverne skal også brukes til feltstudier for å finne nye vannressurser. På grunn av knappheten på vann vil alt brukt vann ha blitt raffinert for å kunne brukes på nytt for å skape en selvforsynt og sirkulerende vannforsyning for leiren. 

Mat: Et sunt og balansert kosthold er svært viktig for astronauter og forskere på månebasen. Derfor har vi utnyttet det hydroponiske dyrkingssystemet, som er en av de jordløse dyrkingsmetodene på månebasen vår, og som har mye høyere produktivitet enn jordjordbruk. Med dette systemet kan vi produsere produkter som erter, soyabønner og linser, som er nødvendige for astronautenes daglige næringsinntak.

Luft: Elektrolyse; elektrisitet tilføres og oksygenet skilles ut. En annen fordel med denne metoden er at metallegeringen etter prosessen kan brukes til andre formål. En annen metode er kryogenisk luftseparasjon, som fjerner rent nitrogen og oksygen fra luften. For det tredje brukes spirulina platensis. Oksygenproduksjon vil bli brukt som et resultat av fotosyntesen ved hjelp av led-lys. Til slutt vil den produserte oksygenholdige luften bli gitt til det overlegne ventilasjonssystemet.

Strøm: Det er brukt en integrert pyrolysemetode, en vanlig teknikk for å omdanne plastavfall til energi i form av fast, flytende og gassformig drivstoff. Strøm hentes fra sportsutstyr i sportsrommet i leiren ved hjelp av en omformer. Helium-3-energi utvinnes fra helium som kommer fra utvinning av månestøv. Malapert-fjellet er svært effektivt når det gjelder solenergi. Vi økte energiutbyttet ved å øke solcellepanelenes overflateareal ved hjelp av voronoi-diagrammet i solcellene.

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

Avfallshåndtering er svært viktig på månebasen vår. Derfor må vi sortere avfallet vi bruker på riktig måte fra første dag. Vi kan omdanne det organiske avfallet til varme og ammoniakk ved hjelp av en komposteringsmetode som kalles anaerob kompostering, og metan kan brukes som rakettdrivstoff i varmesystemet på varmebasen. Når vi behandler avfall som metall og plast riktig, kan det brukes som filamenter i 3D-printere og brukes til å produsere det vi trenger. Minst like viktig som å konvertere klikkene våre riktig, blir det å planlegge riktig for å unngå avfall og bruke materialene vi har i lang tid.

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

Det er viktig for oss at ledetrådene som skal overføres til verden på månebasen og tas med fra verden, er flytende og forståelige. Derfor brukte vi jord-måne-jord-kommunikasjon (EME), også kjent som "månehopp", for å gjøre kommunikasjonen flytende. Vi bestemte oss for å bruke denne teknikken ved å utnytte månens signalrefleksjon. Det er viktig for oss at ledetrådene som overføres til verden på månebasen og tas imot fra verden, er flytende og forståelige. 4 generelle metoder sørger generelt for kommunikasjon mellom jorden og månen. Kommunikasjonen skjer via reflektorene som skal installeres på månen, senderstasjonen på jorden, signalene som reflekteres over reflektorene, og mottakerstasjonene på jorden.

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 månebasen vår mener vi at det er svært viktig å være allsidig, og vi styrer arbeidet vårt etter dette mottoet. Vi nevnte at basen vår vil være vertskap for forskningen til fem astronauter under normale forhold. Disse astronautene er delt inn i grupper etter fagfelt. To astronauter vil være engasjert i geologi, to astronauter i astronomi og en astronaut i medisin. Siden måneleiren vår ligger ved et fjell som heter "Malapert-fjellet", vil vi få sjansen til å møte mange forskjellige typer metamorfe bergarter. Bergartene som roverne samler inn mens de hugger ut fjellet, vil bli samlet inn av astronautene våre og tatt med til geologilaboratoriet vårt for forskning. 

Vi nevnte at basen vår også er inspirert av fepipene når det gjelder eksteriøret. Det er et romobservasjonssenter med strukturelle forskjeller i basens øverste etasje, som ligner på toppen av fepipene. Siden romobservasjonssenteret inntar en stor plass i måneleiren vår, kan vi trygt si at astronomi er et område som har blitt vektlagt. Våre to astronauter, som har et høyt kunnskapsnivå innen astronomi og romobservasjoner, vil utføre sine aktiviteter i observatoriet.

Vi er klar over hvor stor vekt man bør legge på spørsmål som spredning av epidemier i verdensrommet. I måneleiren vår har vi et karantenerom som er spesielt beregnet på denne situasjonen. For å kunne jobbe både i dette rommet og på sykestuen vil en av astronautene våre fordype seg i medisin.

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

På samme måte som astronauter bør ha et treningsprogram under måneoppdraget, må de også forberede seg på å komme til månen med et seriøst treningsprogram. I første omgang er det en del grunnleggende opplæring, som å lære seg nødprosedyrer, romfartøyets systemer og romvandringsteknikker. Etter at astronautene har lært seg disse teknikkene på et profesjonelt nivå, kan de fordype seg i spesifikke fagområder som astronomi eller medisin. Astronauter blir også testet før de blir valgt ut til måneoppdraget for å finne ut om de er fysisk og mentalt i stand til å utføre oppgavene. Det er noen eksperter som tester de fysiske forutsetningene deres, og noen psykiatere som sier om astronautene er klare eller ikke. Astronautene bør trenes opp til å samarbeide godt, for de kommer ikke til å være alene på måneferden, og de må heller ikke få hjemlengsel. Siden leiren vår ligger på fjellet "Malapert", bør astronautene trene på å bo i høyereliggende områder. Astronautene må velge ut noen småting som de kan ta med seg til månen. Disse gjenstandene kan ha en følelsesmessig betydning for dem, eller de kan bare være der for å tilbringe tid i verdensrommet. Etter at astronautene har landet på månen, må de trene minst to timer daglig for å forebygge tap av bein og muskler mens de lever i mikrogravitasjon. De kan for eksempel trene kondisjonstrening på tredemølle eller sykkel eller løfte vekter. I etterkant av måneoppdraget må astronautene også gjennomgå en rehabiliteringskur for å tilpasse seg til jorda.  

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.

Enhetene som skal brukes, bør velges i tråd med behovene og ønskene til de vitenskapelige aktivitetene som skal utføres på stasjonen. Farkoster som skal arbeide innen biologi og geovitenskap, har en robotarm for å samle inn prøver og et reservoar for å oppbevare prøvene. Det er viktig at farkostene som skal hente ut vann, er spesialdesignet og har lagringsområder. Roveren som skal skanne månens overflate, bør også være en del av det vitenskapelige teamet. Farkostene som fraktes til månen i verden, kan enkelt transporteres og settes sammen på månen takket være den modulære strukturen. Hvis kjøretøyet skulle bli skadet, vil det være enkelt å reparere ettersom delene er modulære.

Andre prosjekter: