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.

New Earth

Liceul Teoretic "Emil Racovita" Baia Mare  Baia Mare-Maramureş    Rumänien 16, 17   3 / Engelska
Programvara för 3D-design: Fusion 360



1.1 - Projektbeskrivning

För ungefär femtio år sedan tog mänskligheten ett stort steg i sin utveckling när rymdfarkosten Apollo 11 lyckades landa på månens yta. Den dagen, den 20 juli 1969, klev den amerikanske astronauten Neil Armstrong upp på månytan och yttrade de berömda orden "Ett litet steg för en man, ett jättekliv för mänskligheten". Idag upprepar vi historien, men istället för en expedition kommer vi att skapa en helt hållbar bas för verksamheten. Denna koloni kommer att bli början på en ny era, den interplanetära eran.

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

Månen kommer att bli mänsklighetens lekplats där vi kan förnya, skapa och anpassa oss. Med denna koloni kommer vi att lägga grunden för interplanetära resor samtidigt som vi upptäcker ny teknik som kommer att hjälpa oss där på jorden. Effektiv mineralutvinning, biotekniska grödor, mer effektiva förnybara energikällor. Detta är bara början på vad som komma skall. Vår bas kommer att rymma 4 pionjärer från olika yrken och kommer att ha toppmoderna anläggningar, inklusive högeffektiv akvaponik, avancerad utbildnings- och träningsutrustning, kompakt men fullt utrustat kokhus och utrymmeseffektiva våningssalar. En ny besättning kommer att tas in vart femte år tillsammans med avancerade reservdelar och råvaror som inte kommer att kunna tillverkas effektivt på plats.

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

Månbasen kommer att ligga 30 km från Shoemaker Crater, nära en bergskedja. Vi valde denna plats av flera skäl:
Geologiskt intresse: Området nära Shoemaker Crater är geologiskt intressant och erbjuder möjligheten att studera månens yta och geologi i detalj. Bergskedjan nära basområdet erbjuder en mängd olika geologiska objekt att utforska, inklusive nedslagskratrar, vulkaniska objekt och forntida klippor, samtidigt som den ger skydd mot meteorer.

Kommunikation och navigering: Placeringen nära Shoemaker Crater ger en bra siktlinje mot jorden, vilket gör det lättare att kommunicera med uppdragskontrollen på jorden och ta emot navigationssignaler.

Tillgång till resurser: Som tidigare nämnts ger läget nära Shoemaker Crater tillgång till vattenförekomster som lagras djupt inne i kratern. Förutom vatten kan området också ha andra viktiga resurser som helium-3, som kan användas som bränsle för fusionsreaktorer.

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.

I alla tre byggnadsfaserna kommer vi att använda kompakta, förtillverkade rum och väggar som transporteras från jorden med engångsskyttlar. Rummen och anläggningarna kommer att monteras, anslutas och svetsas samman för att säkerställa att de fungerar korrekt. Basens yttre skal kommer att vara tillverkat av armerad betong belagd med titan-blylegering, medan innerväggarna kommer att vara tillverkade av aluminiumplattor. Basen kommer att vara utrustad med avancerade ventilationssystem, vattenrenings- och avloppsreningsanläggningar samt livsuppehållande system.

När basen är färdigställd kommer vi att börja förädla lokala resurser. Vi kommer att utvinna naturliga vattenförekomster från Shoemaker-kratern och omvandla dem till syre med hjälp av elektrolys, och sedan skicka dem via en rörledning som transporterar gaser från Shoemaker-kratern till basen. Det snart användbara vattnet kommer att transporteras från närliggande fyndigheter via obemannade rovers och sedan renas med hjälp av avancerade destillationsmetoder. Dessutom kommer vi att bryta regolit från månens yta och förädla den till användbara material som metaller och gaser. Detta kommer att hjälpa oss att bygga nödvändiga enkla komponenter och delar istället för att enbart förlita oss på leveranser från jorden. Forskningsdata och ny teknik kommer att bytas mot komplexa komponenter, olika varor och sällsynta metaller som inte kan bearbetas och byggas på plats.

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

Pionjärerna i kolonin kommer att skyddas från naturliga faror som solstrålning, meteoritnedslag och farligt månstoft tack vare de tjocka ytterväggarna av betong med plätering av titan-blylegering, det strategiska läget nära bergskedjan och särskilda elektroniska stoftavvisare som förhindrar att stoftet tränger in. Dessutom kommer basen att vara utrustad med avancerade livsuppehållande system, ett ventilationskomplex, nödkraft- och syrgasgeneratorer, avloppsreningsanläggningar, termoregulatorer samt olika rekreationsanläggningar som säkerställer besättningens välbefinnande och mentala hälsa. Basens inre kommer att trycksättas för att skapa en miljö med gaser och tryck som liknar jordens.

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

Luft: Som tidigare nämnts, under den första fasen av basbyggandet, känd som Operation Oxygen, kommer stora automatiserade extraktorer att bryta fruset vatten från råa avlagringar i Shoemaker-kratern, och rovers kommer att transportera det till speciella raffinaderier där det renas och omvandlas till syre med hjälp av elektrolys. Denna procedur omvandlar 2 liter vatten till 1 liter syre. Vår besättning på 4 personer kommer att förbruka ca 8000 liter syre varje dag. Syret kommer att transporteras till basen via en rörledning tillverkad av titanlegeringen Ti-6Al-4V, utrustad med soldrivna pumpar som upprätthåller ett konstant flöde av O2. Fisktanken kommer att få sitt syresatta vatten från växterna i akvaponiksystemet.

Vatten: För vatten planerar vi att bygga en maskin som kommer att använda membranfiltrering och destillationstekniker för att rena vatten som utvinns från närliggande avlagringar med rovers. Under Operation Life Support kommer detta vatten att användas för att fylla akvariet och starta den akvaponiska kretsen. Efter Operation New Earth kommer vi bara att behöva vatten till våra astronauter (ca 8 l/dag för 4 personer), handfat (7 l/min) och duschar (50 l/användning). När vi har fyllt det interna vattenförrådet (som är ca 2000 liter) kommer vi att återvinna använt vatten med hjälp av de metoder som nämns ovan. Men eftersom inget vattenåtervinningssystem är helt effektivt kommer vi fortfarande att behöva nya vattenleveranser då och då.

Elektricitet: När det gäller elektricitet kommer vi att använda solpaneler och batterier med hög densitet. Solpanelerna kommer att använda perovskitteknik för sin 30%-effektivitet och enkla tillverkning. Totalt kommer vi att behöva cirka 65 solpaneler som mäter ungefär 1,6 kvadratmeter vardera för att generera 50 kWh. För att hålla solpanelerna rena hela tiden kommer vi att använda magnetfält som stöter bort månstoft och andra föroreningar. Varje solpanel kommer att generera cirka 762 Wh dagligen, och överskottet kommer att lagras i kraftiga batterier.

Vi beräknade detta med hjälp av följande formel: Energi/dag = solpanelens yta x solinstrålning x omvandlingseffektivitet. Under perioder då det inte finns något solljus använder vi den energi som finns lagrad i batterierna.

Livsmedel: För vår livsmedelsförsörjning kommer vi att använda ett innovativt system som kallas akvaponik och som skapar en självförsörjande miljö med hjälp av en fiskbehållare, ett hydroponiskt system och en serie rör och filter.

Akvariet kommer att ha en kapacitet på 2000 liter och kommer att ge cirka 70 kg ätbar fisk varje år. För att maximera effektiviteten har vi valt öring eftersom det är en av de mest effektiva medelstora fiskarna för odling.

Det hydroponiska systemet kommer att bestå av flera bassänger för odling av tomater och sallad med en total yta på 80 kvadratmeter, vilket ger totalt 1000 kg färskvaror per år. Detta kommer att ge våra pionjärer en näringsrik och balanserad kost.

För att bestämma lämplig mängd gödningsmedel för våra grödor använde vi följande formel: Vattenvolym = Total biomassa av fisk / täthet

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

När det gäller avfallshantering kommer den biomassa som pionjärerna utsöndrar att förädlas till gödningsmedel för akvaponiksystemet, medan det mer flytande avfallet kommer att filtreras och återföras till vattennätet. Vattenrenaren kommer att hantera alla dessa behov och effektivt omvandla avfall till användbara material.

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

Vår bas kommunicerar med jordstationen och andra månkolonier via ultralätta radiosignaler och satellitkommunikation. Satellitkommunikationssystemet använder avancerad teknik och enorma mängder solbaserad energi för att sända och ta emot video- och ljudsignaler. Den 32 m² stora radiokommunikationsantennen på basens tak kan överföra data med en hastighet på upp till 201,998 km/s, vilket garanterar den bästa dataöverföringshastigheten.

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.).

Syftet med vår bas är att utveckla och testa ny teknik som inte bara kommer att gynna oss på jorden, utan också göra det möjligt för oss att resa mellan planeterna. Vi kommer att fokusera på utvecklingen av biotekniska grödor, automatiserade extraktorer, effektiva kraftverk, tillförlitliga förnybara energikällor, ultralätta fordon, återanvändbara raketer med automatisk bränsleåtervinning och ultralätta bioniska mänskliga delar med gittergasläkningssystem. Denna bas kommer att fungera som en testplats för ny teknik och kommer att fylla ett större syfte än en vanlig koloni. Den kommer att bana väg för vår framtid.

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

Den utbildning som våra lyckliga pionjärer kommer att genomgå liknar den som ISS-astronauter genomgår, men med några ytterligare färdigheter och yrken som är nödvändiga för att överleva på månen. De kommer att få omfattande utbildning inom områden som geologi, grundläggande och avancerad konstruktion, botanik, astronomi, matlagning, näringslära och mycket mer.

Två av kolonisterna kommer att vara skickliga byggnadsarbetare med ansvar för att bygga och underhålla basens infrastruktur. En kolonist är elektriker och ansvarar för basens elsystem, medan den andra är vetenskapsman och ansvarar för att utföra experiment och övervaka forskningen på månen.

Utöver dessa specialiserade roller kommer alla medlemmar i teamet att behöva ha ett brett spektrum av färdigheter och kunskaper för att säkerställa att uppdraget blir framgångsrikt. Detta inkluderar färdigheter som medicinsk utbildning, problemlösning och anpassningsförmåga, samt en förståelse för de olika system och tekniker som kommer att användas på månen.

Utbildningsprogrammet kommer att vara rigoröst och intensivt och utformat för att förbereda pionjärerna för alla utmaningar de kan ställas inför under sin tid på månen. När de ger sig av för sitt uppdrag kommer de att vara fullt utrustade med de färdigheter och kunskaper som krävs för att inte bara överleva utan även trivas på månens yta.

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.

För att ta oss mellan månen och jorden och utbyta olika varor kommer vi att använda billiga, högkapacitetsskyttlar för engångsbruk. Detta tillvägagångssätt kommer att säkerställa att resandet minimeras samtidigt som kostnaderna hålls nere.

För utforskning, utvinning och transport kommer vi att använda en kombination av bemannade rovers, som buggy, och obemannade, fjärrstyrda och automatiserade rovers. En av dessa rovers kommer att vara avsedd för arbete utomhus, medan de andra två kommer att ansvara för transport av resurser inomhus. Detta tillvägagångssätt kommer att göra det möjligt för oss att samla in och transportera resurser mer effektivt, samtidigt som vi minskar risken för våra pionjärer.