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.

Yalçınkaya

Miina Härma Gymnasium  Tartu-Sør-Estland    Estland 14, 15   5 / 3 engelsk
Programvare for 3D-design: Tinkercad



1.1 - Prosjektbeskrivelse

Å bygge en bosetning på månen er en enorm utfordring for menneskeheten, og det vil kreve mye samarbeid mellom en lang rekke spesialister.
Månebosetningen vår skal bygges i en hule i månejorden og to nivåer under bakken. Astronautene vil ha alt de trenger på månen. Prosjektet vil ta hensyn til de mineralressursene som er tilgjengelige på bakken, og hva som må hentes fra jorden. Det finnes også et program for astronautenes helse, både mentalt og fysisk.

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 bygge den vil være å etablere menneskelig tilstedeværelse på månen for vitenskapelig forskning og utforskning, samt for potensielle kommersielle formål som gruvedrift og turisme. Måneleiren kan fungere som en base for å utføre eksperimenter på månens miljø, studere månens geologi og naturressurser og teste teknologier og metoder for fremtidige romferder. I tillegg kan etableringen av en permanent månebase bane vei for menneskelig kolonisering av andre planeter og himmellegemer i fremtiden.

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

Måneleiren vår er utformet for å være så praktisk og bærekraftig som mulig, med tanke på de utfordrende forholdene som er forbundet med å bo på månen. En av de viktigste egenskapene ved leiren vår er at den ligger i underjordiske huler. Ved å bygge hoveddelen av basen under overflaten kan vi dra nytte av den naturlige isolasjonen og beskyttelsen som måneoverflaten gir. Dette fungerer også som et skjold mot den sterke strålingen og de små asteroidene som stadig bombarderer månens overflate.

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.

Ved å bygge leiren vår i underjordiske huler kan vi utnytte de naturlige ressursene som finnes på månen, som månejord og is, til å skape et selvforsynt habitat. Månebetong laget av månestøv er et materiale vi eksperimenterer med for å lage solide blokker til veier, utskytningsramper og habitater. Månestøvet, som inneholder 40% oksygen, kan potensielt brukes som luftkilde for astronauter. I tillegg er oppblåsbare habitater laget av slitesterke materialer som kevlar og Mylar lette og enkle å bruke.

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

Måneleiren vår er utformet for å beskytte astronautene mot det tøffe miljøet på månen. Hoveddelen av basen ligger under overflaten og utnytter den naturlige isolasjonen og beskyttelsesbarrieren som de underjordiske hulene gir. Dette gir god beskyttelse mot stråling og små asteroider som er vanlige på månens overflate.

I tillegg er Moon Camp konstruert av slitesterke materialer som kevlar og Mylar, som er lette og tåler de ekstreme temperaturene og tøffe forholdene på månen. De oppblåsbare habitatene er også konstruert slik at de enkelt kan utvides, noe som gir ekstra boareal og fleksibilitet i nødstilfeller.

For å beskytte astronautene våre ytterligere er måneleiren utstyrt med luftsluser som forhindrer at luft slipper ut og opprettholder trykket i basen. Dette er avgjørende for astronautenes overlevelse i verdensrommets vakuum.

Dessuten brukes månebetong laget av månestøv til å lage solide blokker til veier, utskytningsramper og habitater. Dette reduserer behovet for å transportere byggematerialer fra Jorden, noe som gjør måneleiren mer selvforsynt og kostnadseffektiv.

Oppsummert kan vi si at vår Moon Camp gir astronautene et effektivt ly og beskyttelse mot det tøffe månemiljøet ved å utnytte den naturlige isolasjonen og beskyttelsen i underjordiske huler, ved hjelp av slitesterke materialer, luftsluser og månebetong.

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

For å gi astronautene i måneleiren bærekraftig tilgang til grunnleggende behov som vann, mat, luft og strøm, planlegger vi å utnytte ressursene som finnes på månen. Månebetong laget av månestøv kan brukes til å lage solide blokker til veier, utskytningsramper og habitater. Vulkantunneler gir beskyttelse mot stråling og meteoritter. Oppblåsbare habitater laget av slitesterke materialer som Kevlar og Mylar er lette og enkle å bruke.

Månestøvet, som inneholder 40% oksygen, kan potensielt brukes som luftkilde for astronauter. Vann kan utvinnes fra Månens polare iskapper, som ble oppdaget i løpet av det siste tiåret. Det er viktig å resirkulere resirkulerbare gjenstander på Månen for å bli lenger i leiren. Anaerob kompostering kan brukes til å få fruktbar jord til avlinger, og metangass kan brukes til oppvarming og drivstoff.

Solenergi kan utnyttes ved hjelp av solcellepaneler som kan plasseres på månens overflate for å produsere strøm. Dette er en bærekraftig måte å generere elektrisitet på, siden månen mottar konstant sollys. I tillegg kan månens lave tyngdekraft utnyttes til å generere strøm ved hjelp av piezoelektrisitet, som er omdanning av mekanisk trykk til elektrisk energi.

I det store og hele vil en bærekraftig utnyttelse av ressursene på Månen være nøkkelen til å gi astronautene de grunnleggende behovene de trenger for å leve og arbeide på Månen.

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

Å lage en månemodul er en veldig smart måte å minimere mengden søppel som skapes av astronautene der. All mat som tas med i emballasje, skal kunne resirkuleres, for eksempel som filament til en 3D-printer. I tillegg skal astronautenes urin sendes til vannsirkulasjonssystemet og renses. Ettersom klærne ikke vaskes, vil reprosesseringen av klærne også resultere i produksjon av fyllstoffer eller lydisolerende materiale som er avgjørende for måneprosjektet. Selvdyrkede planter vil også bli valgt ut for å minimere avfallet og vil bli brukt til å lage kompost til senere planter.

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

Kommunikasjon er avgjørende for alle romferder, og vår måneleir er intet unntak. For å sikre at astronautene våre kan holde kontakt med Jorden og andre månebaser, har vi tatt i bruk ulike kommunikasjonsmetoder.

Den første og viktigste metoden vi har, er bruk av satellitter. Vi har utplassert et nettverk av kommunikasjonssatellitter i bane rundt månen for å videresende meldinger mellom måneleiren og jorden. Disse satellittene fungerer som en bro mellom måneleiren og Deep Space Network på jorden. Deep Space Network er en samling store antenner som NASA bruker til å kommunisere med romfartøyer utenfor jordens bane.

I tillegg til satellitter har vi også en direkte kommunikasjonslinje mellom måneleiren og jorden gjennom radiokommunikasjon. Måneleiren er utstyrt med en kraftig radiosender og -mottaker som kan kommunisere direkte med Jorden. Radiokommunikasjonen kan overføre tale og data og muliggjør sanntidskommunikasjon mellom astronautene og kontrollsenteret på Jorden.

For å sikre at måneleiren vår kan kommunisere med andre månebaser, har vi implementert et system for laserkommunikasjon. Laserkommunikasjon bruker lasere til å overføre informasjon med svært høy hastighet, noe som gir raskere og mer pålitelig kommunikasjon enn tradisjonelle radiobølger. Vi har satt opp et nettverk av laserkommunikasjonsstasjoner på månens overflate, slik at måneleiren vår kan kommunisere med andre månebaser som er innenfor synsvidde.

Til slutt har vi implementert et reservekommunikasjonssystem som baserer seg på autonome rovere. Disse roverne er utstyrt med kommunikasjonsutstyr og kan bevege seg rundt på månens overflate for å etablere kommunikasjonsforbindelser med måneleiren eller andre baser. Dette systemet gir et ekstra lag med redundans for å sikre at kommunikasjon alltid er mulig, selv om systemet skulle svikte.

For å oppsummere er det avgjørende for måneleirens suksess og sikkerhet at kommunikasjonen opprettholdes. Ved hjelp av en kombinasjon av satellitter, radiokommunikasjon, laserkommunikasjon og autonome rovere har vi etablert et robust og pålitelig kommunikasjonsnettverk som gjør det mulig for astronautene våre å holde kontakten med Jorden og andre 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.)

Den vitenskapelige forskningen i Moon Camp vil fokusere på ulike områder som geologi, biologi, astronomi og fysikk. Månen gir en unik mulighet til å utføre eksperimenter som er umulige å utføre på jorden på grunn av de ulike forholdene på måneoverflaten.

Innen geologi planlegger vi å studere sammensetningen av månens overflate og bergartene som utgjør måneskorpen. Vi skal samle inn prøver fra ulike områder på månen for å forstå de geologiske prosessene som har formet månens overflate. Vi skal også analysere prøvene for å finne spor etter vann og andre mineraler som kan brukes til fremtidige ferder og bosetninger på månen.

Innen biologi planlegger vi å studere effekten av lav tyngdekraft og stråling på levende organismer. Vi skal ta med ulike typer planter og mikroorganismer til månen og observere deres vekst og utvikling under disse forholdene. Dette vil hjelpe oss å forstå potensialet for å bruke månejord og -ressurser til å dyrke mat og opprettholde liv på månen.

Innen astronomi planlegger vi å bruke månen som en plattform for å observere universet. Mangelen på atmosfære på månen gir et ideelt miljø for teleskoper og andre astronomiske instrumenter til å observere kosmos. Vi skal studere stjerner, galakser og andre himmellegemer for å få en dypere forståelse av universet.

Innenfor fysikk planlegger vi å studere hvordan materie og energi oppfører seg under forhold med lav tyngdekraft. Vi vil gjennomføre eksperimenter for å teste teorier om grunnleggende fysikk og for å utvikle ny teknologi for romforskning og andre anvendelser.

Avslutningsvis vil vår Moon Camp gi oss en unik mulighet til å forske på ulike vitenskapelige områder. Eksperimentene vi planlegger å gjennomføre, vil gi oss en dypere forståelse av månen og universet, og bane vei for fremtidige ferder og bosetninger på månen.

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

Astronauter må trenes på mange forskjellige måter, både fysisk og mentalt. Trening alene er ikke nok: Vi må også tenke på aktiviteter som gjør det mulig for astronautene å koble av mens de er langt borte, slik at de ikke føler seg deprimerte, engstelige eller ensomme. Dette kan gjøres ved å se på film, lytte til musikk, spille brettspill og eventuelt snakke med familien.
Det samme utstyret som allerede brukes av astronauter om bord på ISS, kan også brukes til fysisk trening:

Advanced Resistive Exercise Device (ARED) er et treningsapparat utviklet av NASA for å muliggjøre mer intens trening i mye lavere tyngdekraft (flere ulike treningsøkter i én stang).
Astronauter spenner seg fast i seler som gjør det mulig for dem å løpe på tredemølle og utføre andre øvelser (TVIS).
3. Cycle Ergometer with Vibration Isolation Stabilization (CEVIS) ligner på en stasjonær mekanisk sykkel og er koblet til ISS med ståltau.

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.

Det er viktig å ha et månekjøretøy, slik at astronautene kan reise rundt på månens overflate til fjernere punkter og utføre forskning. For dette oppdraget er kjøretøyet ennå ikke ferdig, ettersom det første oppdraget handler mer om å bygge et månepass enn å kjøre et kjøretøy rundt på måneoverflaten med en gang. Hvis et kjøretøy skal planlegges, er det imidlertid viktig at det har plass til minst to passasjerer. Hjulene må være av metall, og hele karosseriet må være dekket av metall. Solcellepanelene på baksiden av kjøretøyet må også kunne tildekkes for å forlenge levetiden og beskytte dem mot månestøv.