moon_camp
upptäckt interaktiv bild

Moon Camp Pioneers 2022 - 2023 Projektgalleri

 

I Moon Camp Pioneers är varje lags uppdrag att 3D-designa ett komplett Moon Camp med hjälp av valfri programvara. De måste också förklara hur de ska använda lokala resurser, skydda astronauterna från farorna i rymden och beskriva boende- och arbetsfaciliteterna i sitt Moon Camp.

Moon Precedent Camp

Shanghai Qingpu Senior High School  Shanghai-Qingpu    Kina 15, 16   6 / 1 Engelska
Programvara för 3D-design: Fusion 360



1.1 - Projektbeskrivning

Sedan urminnes tider har människan otaliga gånger föreställt sig den mystiska himlen och sett fram emot de oändliga stjärnorna.Vi har inte gett upp utforskandet av framtiden. Och att sätta upp ett läger på månen skulle vara det första riktiga steget ut i rymden.

Namnet på vårt läger är Moon Precedent Camp, vilket betyder att det är det första precedentlägret i världen.

På månlägret kommer vi att förse astronauterna med ett komplett levnadsläger, en bekvämare miljö för vetenskaplig forskning och skapa vetenskapligt värde genom utforskningen av månens geologi.

1.2 - Varför vill du bygga ett Moon Camp? Förklara huvudsyftet med din Moon Camp (till exempel vetenskapliga, kommersiella och/eller turistiska syften).

Vetenskaplig forskning är användningen av månens resurser. De breda månresurserna omfattar platsresurser, miljöresurser och materiella resurser. Med platsresurser avses månens unika position och funktion i förhållande till jorden. Till exempel är ena sidan av månen alltid vänd mot jorden, vilket är mycket gynnsamt för oavbruten observation av jorden. Den andra sidan är alltid vänd bort från jorden, och den elektromagnetiska miljön är mycket "tyst", vilket är lämpligt för vetenskapliga utforskningsaktiviteter som radioastronomisk observation. Med miljöresurser avses månens unika miljöegenskaper, t.ex. högt vakuum, låg gravitation, svagt magnetfält, stora temperaturskillnader och hög strålning, som kan användas för specifika vetenskapliga experiment och materialtillverkning. Månens materiella resurser omfattar huvudsakligen mineralresurser och energiresurser. Mineraltillgångarna omfattar titan, järn, krom, nickel och andra metalliska mineraltillgångar, icke-metalliska mineraltillgångar såsom månjord, basalt och flyktiga ämnen med låg koncentration (H, He, C, N), syretillgångar och meteorittillgångar. Energiresurserna omfattar helium-3-resurser, vattenisresurser och solenergiresurser. Utforskningen av månen, som är det första steget i utforskningen av rymden, kommer att hjälpa oss att utforska rymden ytterligare när vi har byggt en komplett bas på månen.

2.1 - Var vill du bygga ditt Moon Camp? Förklara ditt val.

Vi beslutade att bygga Moon Camp i Shackleton-området av två skäl. För det första är det mycket troligt att den underjordiska permafrosten kommer att kunna utnyttja vattenresurser, vilket kommer att upprätthålla besättningens dricksproblem under lång tid och till och med bygga ett självförsörjande vattenåtervinningssystem. Det andra skälet är att den årliga belysningstiden i detta område uppgår till mer än 70%, vilket kan omvandla solenergi till elektrisk energi.

2.2 - Hur planerar du att bygga ditt månläger? Fundera på hur ni kan utnyttja månens naturresurser och vilka material ni skulle behöva ta med från jorden. Beskriv teknikerna, materialen och dina designval.

Vi tänker inrätta ett månläger i Shackleton-området på månen, där det finns gott om vatten och månjord för att tillgodose bygg- och levnadsbehov. Jag behöver en 3d-skrivare och en månrover från jorden. Rovern gräver upp jorden. 3d-skrivaren skriver ut lager av månjord för att färdigställa huvudstrukturen. Det interna maskineriet som kärnreaktorer och cirkulationspumpar transporterades till månen efter att ha byggts på jorden.

2.3 - Hur skyddar och skyddar ditt Moon Camp dina astronauter mot månens hårda miljö?

Den hårda miljön på månen har huvudsakligen tre problem: temperatur, strålning och luft.

Lägrets skal kommer att bestå av en flerskiktsstruktur med bioniska anordningar både på insidan och utsidan, som till utseendet liknar väderstationernas fönsterluckor. Den roterande delen är utrustad med en sorts metalltråd som expanderar och drar ihop sig vid kyla. När ljustemperaturen överstiger standardvärdet kommer metalltråden att expandera under värmen, vilket gör att bladen öppnas och ytan med hög strålnings- och värmeavledningsförmåga riktas mot rymden. När ljustemperaturen sjunker snabbt krymper trådarna omedelbart när de blir kalla, vilket gör att varje blad stängs tätt och undertrycker satellitens värmeavledning.

De yttre lagren kommer att bestå av strålningsskyddad metall-aluminium och resten av keramiska eller makromolekylära material som fylls med protium mellan lagren.

Slutligen kommer flera luftslussar att installeras inomhus i händelse av otillräcklig lufttillförsel.

Dessutom kommer basen att skyddas av en kupol, så att vi i händelse av ett oförsvarligt meteoritnedslag fortfarande kan bege oss till Perry Crater för att söka skydd och sedan återvända för att bygga upp lägret igen.

3.1 - Hur kommer ert Moon Camp att ge astronauterna hållbar tillgång till grundläggande behov som vatten, mat, luft och ström?

vatten

Vattenutsläpp från människors dagliga liv är uppdelat i urin, avföringsvatten, hudavdunstning, luftvägsutsläppsvatten. Det förstnämnda transporteras till planteringsområdet genom toalettens nedloppsrör, som torkas, krossas, tillsätts med startkultur och fermentering för att bilda organiskt gödselmedel för växttillväxt. Det överflödiga avloppsvattnet kommer att transporteras till energiområdet och renas till hushållsvatten i vattenbehandlingsmodulen. Samtidigt kan månens underjordiska vatten samlas in vid extrem vattenbrist.

mat

Planteringsområdet ställdes i ordning, solljus eller lampor användes för att återställa ljusmiljön och simulera den temperatur och det tryck som är lämpliga för växttillväxt. Quinoa, sötpotatis och potatis valdes som de viktigaste källorna till kolhydrater och proteiner, medan tomater, gurkor och morötter kompletterades med olika vitaminer, kostfibrer och spårämnen.

energi

Elektriciteten kommer huvudsakligen från kärnreaktionskraftverk och solkraftverk i energiområdet. Kärnkraften försörjer det vetenskapliga forskningsområdet, månlandaren och andra energiförbrukande instrument. Solenergin säkerställer stabiliteten i elförbrukningen i det dagliga livet.

syre

Koldioxid som avges av människors andning transporteras till planteringsområdet genom ventilationssystemet i varje område för syreutbyte.

3.2 - Hur kommer ert Moon Camp att hantera det avfall som astronauterna producerar på månen?

Avfallet från månlägret kommer att behandlas enligt olika egenskaper. Hushållsavfall: exkrementer, köksavfall, kommer att transporteras till odlingsområdet för att gödsla växterna. Avloppsvattnet kommer delvis att bevattnas på växterna och delvis att ledas in i vattenreningskomponenterna: steriliseringskomponenter, flerskiktsfiltreringskomponenter och avlägsnande av flyktiga ämnen, rening till rent vatten. Annat avfall kommer att återanvändas, och en del som inte kan bortskaffas kommer att transporteras med rover till avlägsna deponier.

3.3 - Hur kommer ditt månläger att upprätthålla kommunikationen med jorden och andra månbaser?

Astronauterna bar VHF-radioapparater för att överföra ljud- och biosensordata från sina rymddräkter till Lunar Encampments kommunikationssystem, som skickade signaler tillbaka till jorden i S-bandet, ett ultrahögt frekvensband som kan tränga igenom jordens jonosfär utan att avböjas eller reflekteras, och som används i stor utsträckning i rymden. Och för att säkerställa att månlägret på månens baksida inte har direktkontakt med jorden kommer vi att skicka en reläsatellit i omloppsbana runt Lagrangepunkten L2 på landningsmånen, vilket säkerställer realtidskommunikation med jorden och månens baksida.

4.1 - Vilket eller vilka vetenskapliga ämnen skulle vara i fokus för forskningen i ert Moon Camp? Förklara vilka experiment du planerar att göra på månen (t.ex. inom ämnena geologi, miljö med låg gravitation, biologi, teknik, robotteknik, astronomi etc.).

De vetenskapliga temana för vårt månläger var geologi och robotteknik. Månens materiella resurser består huvudsakligen av mineraltillgångar och energitillgångar. Mineraltillgångar omfattar titan, järn, krom, nickel och andra metalliska mineraltillgångar, icke-metalliska mineraltillgångar som månjord, basalt och flyktiga ämnen med låg koncentration (H, He, C, N), syretillgångar och meteorittillgångar. Energiresurserna omfattar helium-3-resurser, vattenisresurser och solenergiresurser. Som ett viktigt komplement till jordens resurser har månens resurser en långtgående inverkan på den hållbara utvecklingen av det mänskliga samhället. De materiella resurserna på månen är så rika att det är nödvändigt att bedriva geologisk forskning på månen för att analysera månen. Samtidigt kan månens unika miljöresurser, såsom högvakuum, låg gravitation, svagt magnetfält, stora temperaturskillnader, hög strålning och andra miljöegenskaper, användas för specifika vetenskapliga experiment och materialtillverkning. Vi kommer också att bedriva robotforskning för att hjälpa månlägret att bättre tillgodose boende, produktion, forskning och andra aktiviteter.

5.1 - Vad skulle du inkludera i ditt träningsprogram för astronauter, för att förbereda dem för en månfärd?

Astronaututbildningsprogrammet kommer att omfatta:

Fysisk träning: Det är oundvikligt att utföra en mängd olika aktiviteter på månen, så att man säkerställer tillräcklig fysisk förmåga för att möta en rad utmaningar och uppgifter på månen.
Mental träning: Det kommer bara att finnas ett fåtal personer på månen, så denna träning behövs för att hjälpa astronauterna att först övervinna sin rädsla för den okända yttre rymden och rädslan för att vara ensam på månen.
Särskilda miljöfaktorer Träning i uthållighet och anpassningsförmåga: Månens gravitation och andra miljöfaktorer skiljer sig från jordens, så denna träning behövs för att förhindra att astronauterna får negativa reaktioner på månen som leder till livsfara.
Överlevnadsträning: förbättra astronauternas överlevnadsförmåga och deras förmåga att överleva i farliga situationer
Utbildning i rymdfarkostteknik: se till att astronauterna anländer säkert till månen och återvänder säkert till jorden.
Utbildning i medicinsk kunskap: i viss utsträckning kan astronauter säkerställa den fysiska hälsan och undvika stora och små sjukdomar

5.2 - Vilka rymdfordon kommer ditt framtida månuppdrag att behöva? Beskriv de farkoster som finns i din Moon camp och fundera på hur du ska resa till och från jorden och utforska nya destinationer på månens yta.

Ett rymdskepp som en astronaut kan återvända till jorden och tillbaka, en raket som transporterar förnödenheter under den tiden.

Prospekteringsrovern undersöker månytan, har mätutrustning och videokommunikationsutrustning, hittar resurser och sänder signaler. Den lilla, hjulförsedda, soldrivna bemannade månrovern transporterar grävmaskiner till platsen för att gräva upp jord och sedan föra tillbaka den för forskning eller för att bygga hus. Solenergi på hjul, kameror monterade på ovansidan, robotförvärv på ovansidan, förnödenheter förvarade under bilen och utrustning förvarad i bagageutrymmet.