Team: DreamCamper

Kategori: 1. plass - Land som ikke er medlem av ESA 1. plass - Land som ikke er medlem av ESA Suzhou, Jiangsu - Kina  SIP nr. 2 Eksperimentell grunnskole

Prosjektbeskrivelse

2.1.a. Du er i ferd med å lande på månen. Du må ta noen avgjørelser om plasseringen av bosettingen din. Hvor vil du plassere tilfluktsstedet ditt på månens overflate?
Nær månepolene

2.1.b. Forklar ditt valg fra spørsmål 2.1.
I en avstand på omtrent 550 kilometer fra månens nordpol er det lavarørvinduer. Vi bestemmer oss for å slå leir i et av lavarørene. For det første er lavarøret dekket av veldig tykt måneskall, som er en naturlig beskyttelse for støt og kosmisk stråling. Så det kan beskytte våre ansatte. For det andre tillater den spesielle strukturen til lavarøret en relativt liten temperatursvingning. Som et resultat er temperaturforholdene på innsiden mer kontrollerbare enn på overflaten, noe som betyr at det er mer egnet å etablere en månebase i lavarøret. Videre, ifølge en nylig studie utført av Purdue University, er lavarøret med en diameter på 0,6 miles (ca. 1 km) eller mer veldig stabilt og kan brukes som en permanent base for mennesker. Derfor, med tanke på størrelsen, formen, lysforholdene og de geologiske forholdene til den integrerte basen, bør lavahulene flere meter under Malius-åsene være det beste stedet for basen.

2.2.a. Hvor vil du bygge tilfluktsrommet: på overflaten eller under bakken?
Under jorden

2.2.b. Forklar ditt valg i spørsmål 2.2.
For det første er det mye støv på måneoverflaten, noe som kan forårsake dårlige effekter på menneskekroppen og utstyret. Videre er det ingen atmosfære og geomagnetisk felt på måneoverflaten, noe som fører til et stort temperatursvingningsområde og ingen beskyttelse for de kosmiske strålene. For det andre er overflaten av lavarøret dekket av veldig tykt måneskall, som er et naturlig strålings- og støtsikkert skjold. Og den spesielle strukturen til lavarøret tillater relativt lite temperatursvingninger. Dermed kan personalet ha bedre beskyttelse, og utformingen av boligkvarteret kan også forenkles. Til slutt inneholder bergarten i hulen isvannssedimenter, som kan brukes til produksjon av husholdningsvann og drivstoff i fremtiden. Utvinning av vann på månen vil også spare vekt og plass på romfartøyet.

3.1. Hva blir størrelsen på måneleiren din?
Vi valgte det naturlige lavarøret som base, for det er mye plass og vi kan gradvis utvide basen vår i fremtiden. Den nåværende leiren består hovedsakelig av fire omtrent sylindriske bygninger med en diameter på omtrent ti meter og en høyde på tre meter hver. Bygningene er forbundet med en forseglet passasje med en bredde på 2 meter og en høyde på 2,5 meter. Den totale plassen til leiren er omtrent 3,126 kubikkmeter.

3.2.a. Hvor mange mennesker vil måneleiren ha plass til?
3 - 4 astronauter

3.2.b. Forklar ditt valg i spørsmål 3.2.
Det er fire hovedhytter i leiren vår, som brukes til planteforskning, energiproduksjon, forskning og opphold. Hver astronaut er ansvarlig for en av studiene, så fra perspektivet til forskning og liv er det behov for 3 til 4 astronauter. Samtidig, fra et psykologisk synspunkt, bor astronauter i verdensrommet, uten ledsager av familie og venner, uten et sted for underholdning og dekompresjon. Og de er pålagt å ta sitt arbeid og liv på alvor. Hvis det bare er én person, kan han lett føle seg ensom og ha en tendens til å være ensidig og subjektiv når han tar beslutninger. Selv om det er to personer, kan de diskutere og ta beslutninger sammen, vil deres positive og negative følelser påvirke hverandre. Enhver misforståelse mellom dem kan føre forskningen til en blindgate. Derfor er 3 ~ 4 astronauter mer fornuftig, selv om det kan koste mer penger.

3.3.a. Hvilke lokale måneressurser vil du bruke?
-Vannis
-Regolitt (månejord)
-Sollys
-Annet

3.3.b. Forklar ditt valg på spørsmål 3.3.
Vi valgte fire lokale ressurser: is, regolitt, sollys og stein. Vi kan utvinne oksygen fra månejorda, hvis oksygeninnhold kan nå 40%, for bruk som rakettdrivstoff. Og vann kan syntetiseres for menneskelig bruk. Månejord har et silisiuminnhold på 20% og kan brukes i solceller. Månejord inneholder også helium-3,det er et sjeldent kjernebrensel på jorden. Hvis det utnyttes fullt ut, kan det dekke energibehovet i hundrevis av år rundt om i verden. Selvfølgelig kan det også møte drivstoffforsyningen til månebasen. Månens naturlige glass kan gjøres om til et høyfast strukturelt komposittmateriale etter fysisk behandling. Vann er kilden til menneskeliv. Så vi bestemte oss for å bruke vannet på månen direkte for å redusere unødvendig okkupasjon av den dyrebare plassen til forsyningsskipet. Under gruveprosessen tok vi også månesteinene i bruk. For ved å analysere sammensetningen av månesteinen kan vi bli kjent med solsystemets og jordens utviklingshistorie. Dessuten inneholder månesteiner også vannmolekyler. Det er ingen atmosfære på månens overflate. Solstrålingen kan komme direkte til overflaten. Den årlige solstrålingsenergien i månen er omtrent 12 billioner kilowatt. Vi kan utnytte solenergien fullt ut til å bygge et solkraftverk og overføre varmen som genereres av sollyset til oppholdsrommet, som kan brukes til å varme opp mat.

3.4. Forklar hvordan du planlegger å bygge prosjektet ditt på månen. Du bør inkludere informasjon om materialene og byggeteknikkene du planlegger å bruke. Fremhev de unike egenskapene ved designet ditt.
Ved å bygge et oppholdsrom i lavarøret kan vi effektivt beskytte oss mot faren for kosmisk stråling. Månebasalten bearbeides til betong for å lage taket og veggene i bygningen. I tilfelle lavarøret vil kollapse, har vi tenkt å trekke ut aluminium og jern fra månemalmen, og gjøre dem til støtterammer av ringform, sylindrisk form osv. Slik at basen blir fastere. Aerogelmaterialet brukes inne i betonglaget, som er holdbart og tåler temperaturer opp til 1400 grader Celsius. Det kan brukes som varmeisolasjonsmateriale for leirer og som kjernemateriale for romdrakter. Den oppblåsbare strukturen laget av aerogeler gjør hele leiren til et avgrenset rom, og sikrer at luft ikke slipper ut. Vi vil transportere aerogeler fra jorden, for det er lett i vekt og vil ikke legge ekstra trykk på romfartøyets last. Månens naturlige glass brukes også til å bygge leiren vår. Etter fysisk behandling kan det gjøres til strukturelle komposittmaterialer med høy styrke. For å sikre gode livs- og arbeidsforhold for astronautene, i de første dagene av landingen, er det essensielle og sovehyttene som er nødvendige for astronautene prefabrikkerte fra jorden. Etter at vi ankommer månen, vil materialene bli transportert til det indre av lavahulen. Alle andre bygningskonstruksjoner og interne fasiliteter fullføres ved 3D-utskrift, og kildematerialet er månejord. I tillegg er det ytre laget av leiren dekket med halvledertemperatursensorer, som tar temperaturforskjellen til elektrisitet. Dette kompenserer for problemet med at solenergi ikke kan brukes om natten. Leiren vår er godt organisert, delt inn i oppholdsrom, planteområde, vitenskapelig forskningsområde og energiutvinningsområde. Hvert rom er forbundet med en kanal. De fire delene til sammen utgjør en sirkel. I midten av sirkelen ligger det vitenskapelige forskningsområdet (inkludert rømningssonen), og vi kan nå ethvert område gjennom passasjene.

3.5. Beskriv og forklar utformingen av inngangen til din måneleir.
Vi designet inngangsstrukturen til måneleiren med en kuppelform for å forbedre den ytre støtmotstanden. Inngangen til leiren er designet med tre hytter. Den første hytta er nærmest utsiden, som brukes til å lagre måneroveren og vanlige deteksjonsverktøy. Den andre hytta er et bufferrom for å forhindre at luft slipper ut. Statisk elektrisitet fjerner støv fra astronautene og forhindrer at skadelig støv kommer inn i oppholdsrommet. Den tredje er omkledningsrommet, der astronautene kan skifte romdrakter og arbeidsklær for å komme seg inn i leiren. Alle dørene til de tre rommene er laget av naturlig måneglass med høy styrke og god tetthet.

3.6. Forklar hvordan måneleiren beskytter astronautene.
Da vi bygde måneleirene, brukte vi aerogel som et isolerende lag for å opprettholde temperaturen inne i leiren. i tillegg er leiren vår bygget i en hule, noe som gir oss beskyttelse. i hvert område installerte vi en "beskyttende seng" som har sterk slagkraft og strålingsbeskyttelse. Vi har fortsatt plassert de nødvendige tingene som opprettholder livet inne. I en nødsituasjon kan de ansatte gå inn og rømme så raskt som mulig. Vi har også designet et spesielt rømningsområde som ligger over det vitenskapelige forskningsområdet, og andre områder har også direkte tilgang til rømningsområdet. Det er små romfartøyer i dette området som kan lokalisere og skyte ut nøyaktig tilbake til jorden.

3.7. Beskriv plasseringen og innretningen av sove- og arbeidsområdene.
Vi delte sove- og arbeidsområdene våre i to forskjellige områder. Soveområdet ligger i stuehytta, den innerste og dypeste delen av leiren (jorden dekker mer enn to meter), slik at astronautene kan sove trygt borte fra kosmisk stråling.stuehytta er delt inn i to etasjer under jorden, og astronautene kan gå opp og ned trappene.øverste etasje er utstyrt med et treningsstudio, og underetasjen er en stue. Sovehytta er utstyrt med AI-system, som har en nødfluktfunksjon. Det kan midlertidig beskytte den personlige sikkerheten til astronautene gjennom lukkede tiltak i nødstilfeller. Arbeidsområdet ligger i sentrum av leiren. Det er en struktur med en etasje over bakken og to etasjer under bakken. Første etasje under bakken er det vitenskapelige forskningssenteret som ligger omtrent en meter fra bakken. All informasjon som samles inn av eksterne sensorer vil bli samlet her for intelligent analyse. Andre etasje under jorden er en vannisfabrikk, og vi satte arbeidsområdet i sentrum for å lette rask levering av vann til forskjellige områder. Gjennom vannsignalsensorsystemet ble robotarmen beordret til å grave i bakken på en planlagt måte, for å utvinne månens faste vannkilde og for å behandle og rense vannisfabrikken.

4.1. Beskriv hva som vil være strømkilden for tilfluktsrommet.
Tre kraftproduksjonsmetoder vil sikre strømforsyningen til enhver tid. Gjennomsnittstemperaturen på månens overflate om dagen skiller seg fra den om natten med 300 grader Celsius. Ifølge teorien om Seebeck-effekten er termoelektriske generatorer dyre å produsere, så vi bruker den bare til den første månelandingen. Siden månen ikke har en atmosfære, genererer sollys som treffer måneoverflaten mye varme. Solpaneler måler og justerer automatisk varmen i en vinkel vinkelrett på solstrålene. Og det kan produsere høytrykksdampkraft gjennom termisk energi. Når grunnvann utvinnes, brukes solenergi i stedet for termisk kraft. Månens jordsmonn inneholder helium-3. Konstruksjon og bruk av termonukleære reaktorer med helium-3 er fri for nøytronstråling og utgjør ingen miljøfarer. Etter byggingen av leiren vil solenergien gradvis bli konvertert til kjernekraft.

4.2. Beskriv hvor vannet skal komme fra.
Vår første forsyning vil være vann fra jorden. Etter leiren utvinner vi månens vann direkte. Alt vannet på månens overflate er i form av vannis, og vi kommer til å grave ned i den nedre delen av leiren for å få vann. Det vil koste mye tid, men når utvinningen er vellykket, vil vi ha en stabil vannkilde. Inntil da må vi utvinne flytende vannmolekyler fra månens jord og steiner.

4.3. Beskriv hva som vil være matkilden.
Leiren vår er utstyrt med en egen plantehytte som ligger halvt under jorden. Det er gunstig å samle sollys. I henhold til erfaringene fra den internasjonale romstasjonen (iss) velger vi mange avlinger som er rike på en rekke næringsstoffer, for eksempel poteter, Libanon, hvete, havre, hvete, mais, soya, tomater, kålrot, kål, sukkerroer osv. For å forhindre plantevariasjon på grunn av strålingseffekter, er toppen av plantehytta isolert med et strålingsbeskyttende belegg.vi prøver å avle dyr, bære befruktede egg fra jorden, klekke kyllinger på månen, sette opp kyllinggårder, forbedre månens landbruksbase. Før det må vi selvfølgelig ta med en viss mengde matforsyninger fra jorden for å gi astronautene et hyggelig miljø.

5.1. Hva ønsker du å studere på månen?
Det er ingen atmosfærisk barriere på månen, så det er en utmerket astronomisk observasjonstilstand der. Vi setter opp et observatorium i forskningssenteret og håper å forstå det ukjente universet gjennom astronomisk forskning. Samtidig gjennom sanntidsovervåking, beskytte jorden mot meteorittkatastrofe. Månens jord og bergarter er rike på elementer som sjelden sees på jorden. I mellomtiden har månens overflate opplevd kosmisk stråling i lang tid. Vi håper å studere månens geologi og finne ressurser som er til nytte for mennesker. Dessuten er månens alder omtrent den samme som jordens. Vi håper å finne ut mer om solsystemets opprinnelse og utvikling ved å analysere månens sammensetning. Å leve og vokse på selve månen kan også hjelpe oss med å få en bedre forståelse av livsvitenskapene, som mennesker, dyr og planter.

Prosjektene opprettes av teamene, og de tar det fulle ansvaret for det delte innholdet.