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.

Andromeda

Colegiul Național "Mihai Eminescu"  Suceava-Suceava    Rumänien 16   2 / 0 Engelska
Programvara för 3D-design: Fusion 360



1.1 - Projektbeskrivning

Vår bas har en modulär struktur som kan ta emot ett team på upp till tio astronauter, vars huvudsakliga syfte är att utvinna och bearbeta månstoft för att gräva fram användbara material. Ett annat syfte med vår bosättning skulle vara att observera och analysera universum med hjälp av radioteleskop.

Vår innovativa design möjliggör enkel expansion, med ytterligare moduler som läggs till efter behov för att stödja större team och öka produktiviteten. Den modulära designen möjliggör också effektiv resursanvändning, eftersom varje modul är optimerad för specifika funktioner.

Förutom utvinning och bearbetning av månstoft kommer vår bas att innehålla ett radioteleskop som kommer att göra det möjligt för oss att observera och analysera universum från månen. Detta kommer att bli ett stort genombrott i vår förståelse av kosmos, eftersom avsaknaden av jordens atmosfär kommer att ge överlägsen klarhet och precision i våra observationer. Vår månbosättning är ett steg framåt i utforskningen av rymden och öppnar upp nya möjligheter för vetenskapliga upptäckter och resursutnyttjande. Vi vill fortsätta att flytta fram gränserna för mänsklig utforskning och kunskap, och vi hoppas att vår modulära bas kommer att vara en viktig del av den resan.

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

Det primära målet med vår månbas är att möjliggöra interplanetära resor och utforskning. Månen innehåller en mängd resurser, inklusive vatten, som kan användas för bränsle och livsuppehållande åtgärder, vilket kommer att hjälpa oss att bli självförsörjande.

Vår bas kommer huvudsakligen att fokusera på att utvinna resurser som sällsynta malmer och stenar, men även helium-3, som kan användas för en mängd olika ändamål på jorden, till exempel: kryoteknik, medicinsk bildbehandling och kärnbränsle.

En teknisk komponent i vår bosättning är grävrobotarna, som gräver ut och samlar in stenprover. Vi kommer också att ha en extra flotta med transportrobotar som kan transportera dessa material till bearbetningsanläggningar eller till ett centrallager. När materialen har utvunnits måste vi bearbeta dem i det sista steget för att separera de värdefulla komponenterna.

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

Vi valde att bygga vår bas i Mare Nectaris, närmare bestämt i den södra kvadranten av Mare Nectaris. Denna region identifierades som en lämplig plats för vår bas av följande skäl:

  1. Tillgänglighet: Mare Nectaris är relativt platt och har relativt få kratrar och andra hinder, vilket gör det lätt att bygga en bas och röra sig i området. Det är också en plats där vi kan bygga en underjordisk månbas i nästa fas för att skapa en mänsklig livsmiljö helt skyddad från fientligheterna på månen.
  2. Rik på resurser: Mare Nectaris tros vara rikt på mineraltillgångar, såsom helium-3, som skulle kunna användas för kommersiella ändamål, och basalt.
  3. Miljö: Mare Nectaris är en plats där vi kan starta uppdraget om vi vill att det ska utvecklas. Logistiskt sett gör platsen att vi enkelt kan förflytta oss till olika områden på månen för utgrävningar. Av denna anledning är den industriella potentialen för uppdraget förbättrad.

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 kommer att tillverka våra rymdmoduler på jorden eftersom basens struktur ger oss en viss flexibilitet. Först kommer ett antal robotar att landa på basområdet med rymdfarkosten Orion för att avlägsna regolit för att skapa bättre stabilitet. När denna fas har slutförts kommer de tekniska modulerna (garage, laboratorium, lager) och den centrala modulen att anlända till logistikcentrets arbetsplats i Mare Nectaris. I nästa steg kommer de andra två bostadsmodulerna och 3D-skrivaren, som ska skriva ut tunnlarna som förbinder anläggningarna.

När dessa två steg har slutförts kommer astronauterna att landa på månytan med en försörjning av grundläggande behov (vatten, syre och mat). När de anländer börjar uppdraget, robotarna kommer att börja gräva och vi kommer att utvinna det som är värdefullt. Vi kommer också att starta produktionen av vatten och syre.

Med tanke på de extrema förhållandena på månen kommer vi att använda aluminium som huvudmaterial för byggnation på grund av högkvalitativa metallprofiler/strukturer/byggnadsinhägnadssystem som kan tillverkas av det och på grund av dess låga densitet, vilket gör det till ett av de mest effektiva materialen.

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

Månens miljö är extremt hård, med temperaturer som kan variera från -173°C till 127°C, avsaknad av atmosfär, höga strålningsnivåer och frekventa mikrometeoritnedslag. Därför är vårt Moon Camp utformat för att skydda astronauterna från dessa specifika förhållanden i månmiljön.

Ett sätt att skydda astronauterna är att bygga ett habitat som kan stå emot extrema temperaturer och strålning. Habitatet kommer att bestå av 4 lager, fördelade i följande ordning:

Vertikal väggsektion : Utanför /Nickel/ Aluminium Shild/ Aluminium Polyimide (H-Film) / Aluminium Polyimide (Mylar) / Aluminium /Aerogel/ Förstärkt kol Kol/ Insidan .

Dessutom måste vi ge astronauterna en andningsbar miljö inne i basen. Vi kommer att utvinna syre ur månens stoft och distribuera det längs bosättningen när det behövs, för att undvika förluster av denna dyrbara gas kommer vi att övervaka om ett rum är upptaget eller inte.

Dessutom kommer Moon Camp att ha en strålningssköld för att skydda astronauterna från de höga strålningsnivåerna på månen. Förutom de material vi kommer att använda kommer vi också att lägga till ett sista lager av regolit ovanpå så att vi får ett bättre skydd.

Vårt månläger som ligger i en fientlig miljö kommer att uppnå sitt syfte förutom dess konstruktion, material etc. med hjälp av radioteleskop som observerar universum.

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

Vatten

Vi kommer att hämta vatten från den regolit som finns vid sydpolen, särskilt från Claviuskratern, eftersom den ligger närmast oss och innehåller rikligt med vatten, ungefär 0,34 liter per kubikmeter månstoft. Vi kommer att transportera det till bosättningen där det bearbetas och sedan delas ut till astronauterna.

Livsmedel

Maten kommer att transporteras från jorden till månens yta med rymdfärjan Orion i form av färdigförpackad mat som har lång hållbarhet och är väl lämpad för rymdfärder. Denna typ av livsmedel är utformade för att klara de påfrestningar som rymdfärder innebär, inklusive extrema temperaturer och tryckförändringar. För att ytterligare garantera livsmedlens säkerhet och kvalitet kan de förpackas i specialbehållare som är utformade för att hålla en stabil temperatur och skydda innehållet från kontaminering.

Effekt

Vi kommer att förse vår bas med ström med hjälp av en cirkulär solcellspark , som kommer att lagra den insamlade energin i ett batterilagringssystem som kommer att användas under nätterna eller i händelse av en nödsituation. Eftersom det inte finns någon atmosfär på månen fångas solstrålningen upp mycket mer effektivt än på jorden, vilket kan ge oss en komparativ energifördel. När det gäller skyddet av enheten kommer panelerna att beläggas med ståloxider för att ge ytterligare motståndskraft mot mikroimpulser.

Luft

Vi kommer att utvinna syre från regoliten, eftersom den innehåller cirka 45% O2. I utvinningsprocessen kommer vi att använda en sabatier och en elektrolysprocess för att få resursen i laboratoriet varifrån den distribueras längs hela bosättningen vid vissa timmar för att undvika gasläckor.

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

Med tanke på hur viktiga de livsuppehållande systemen är i rymden måste vi återvinna viktiga resurser på ett maximalt sätt. För det första ska vi återvinna vattenavfallet från kök och badrum och destillera det innan det distribueras till astronauterna. För att spara mer vatten kommer vi också att återvinna urinen på grund av dess höga vatteninnehåll. En annan resurs som vi kommer att återvinna är syre. Vi kommer att distribuera det via rör och vi kommer att övervaka om ett rum är upptaget eller inte för att leverera gasen och för att undvika förluster.

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

Satelliter och antenner kommer att vara en viktig komponent för kommunikationen mellan vår månbas och jorden. Genom att använda satelliter i omloppsbana runt månen och några S-bandsantenner kan vi upprätta ett tillförlitligt kommunikationsnätverk som möjliggör dataöverföring i realtid, röstkommunikation och videokonferenser.

För att säkerställa att kommunikationssystemet fungerar effektivt kommer vi att bygga och underhålla dessa noggrant. Detta inkluderar att välja lämpliga markstationer, utveckla tillförlitliga kommunikationsprotokoll och upprätta en robust strömkälla. Dessutom ska satellitnätverket klara av de tuffa förhållandena i rymden och kunna fungera utan betydande underhåll under längre perioder.

Sammantaget kommer användningen av satelliter och antenner att vara viktig för vår månbas så att den blir en hållbar och framgångsrik månbosättning, och vi kommer att behöva investera i att utveckla och underhålla denna teknik för att säkerställa dess långsiktiga livskraft.

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.).

Enligt vår uppdragsbeskrivning är vårt huvudsakliga mål med att etablera en bosättning på månen att utnyttja dess värdefulla resurser, som inkluderar helium-3 och sällsynta jordartsmetaller. Helium-3 är en isotop med olika användningsområden inom kärnfusion, medicin och kryoteknik. Samtidigt är sällsynta jordartsmetaller viktiga komponenter i högteknologiska apparater som digitalkameror, smartphones och datorskärmar. Dessa resurser kan utvinnas ur månens regolit och transporteras till jorden för försäljning.

Förutom resursutvinning kommer vår Moon camp också att fungera som en astronomibas. På grund av avsaknaden av föroreningar och atmosfär erbjuder månen en unik möjlighet att studera universum med hjälp av gigantiska radioteleskop. Vårt team kommer att inkludera en astrofysiker som kommer att övervaka radioteleskopet och sända sina observationer tillbaka till jorden.

Dessutom ger månens miljö med mikrogravitation en unik möjlighet att studera de långsiktiga effekterna av låg gravitation på människokroppen. Genom att forska om den låga gravitationens inverkan på människokroppen hoppas vi kunna lära oss hur man hanterar livet i en sådan fientlig miljö.

För att uppnå våra mål kommer vi att behöva ett välutbildat och specialiserat team av forskare och ingenjörer. Teamet kommer att arbeta tillsammans för att etablera en självförsörjande bosättning på månen som kan upprätthålla mänskligt liv under långa perioder. Detta kommer att kräva noggrann planering och utveckling av innovativ teknik för att säkerställa att vårt team kan överleva och trivas på månen.

Sammanfattningsvis har vår bosättning på månen flera syften. Vårt primära mål är att utvinna månens resurser, inklusive helium-3 och sällsynta jordartsmetaller som har betydande kommersiella och industriella tillämpningar.

Dessutom kommer vi att använda månen som bas för astronomisk forskning och dra nytta av dess orörda miljö för att studera universum i en aldrig tidigare skådad detaljrikedom. Slutligen kommer vi att bedriva forskning om de långsiktiga effekterna av låg gravitation på människokroppen, en kritisk aspekt av förberedelserna för framtida rymdutforskning och kolonisering. I slutändan utgör vårt uppdrag till månen ett viktigt steg mot utforskningen och utnyttjandet av rymdresurser, vilket kommer att vara avgörande för mänsklighetens fortsatta framsteg och utveckling.

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

Träningsprogrammet för vårt månuppdrag skulle behöva förbereda astronauterna för de unika utmaningar och förhållanden som de kommer att ställas inför under sitt uppdrag. Här är några komponenter som skulle kunna ingå i ett träningsprogram för astronauter för vårt månuppdrag:
Fysisk kondition: Astronauter måste upprätthålla en utmärkt fysisk hälsa och uthållighet för att kunna utföra sina uppgifter i rymden. Ett rigoröst träningsprogram som inkluderar fysiska övningar skulle vara nödvändigt för att hålla dem friska.
Miljöträning: Astronauterna kommer att utsättas för unika miljöfaktorer på månen, såsom extrema temperaturvariationer, låg gravitation och avsaknad av atmosfäriskt tryck.
Utbildning i robotteknik: Användningen av robotar kommer att vara avgörande för att vi ska lyckas med vårt månuppdrag. Astronauterna måste utbildas i hur man använder, underhåller och reparerar robotsystem för resursutvinning, transport och bearbetning.
Förfaranden vid nödsituationer: I händelse av nödsituationer måste astronauterna utbildas i nödprocedurer, såsom att reagera på utrustningsfel, medicinska nödsituationer, evakueringsregler och manuella underhållsprocedurer under extrema förhållanden med totalt misslyckande .
Psykologisk träning: Astronauterna kommer att tillbringa långa perioder i en begränsad och isolerad miljö, i nästan sex månader, vilket kan leda till psykologisk stress. Utbildning i stresshanteringstekniker, teambuilding och kommunikationsförmåga skulle vara nödvändigt för att upprätthålla astronauternas mentala och känslomässiga hälsa.

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.

De rymdfarkoster som kommer att användas under vårt månuppdrag är rovers och robotar, men också rymdfärjan Orion med vilken vi kommer att transportera last för att bygga bosättningen och för att ta med astronauterna. Roverns flotta består av:

Lastrover som transporterar regolit till laboratoriet eller last från rymdfärjan.
Rover för besättning, det har en kapacitet för upp till två astronauter. Det kan resa långa sträckor som är utrustade med solpaneler och batterier och även grundläggande livsuppehållande åtgärder.
Gruvrover för regolit
Underhållsrobot för rovers eller reparationer av installationer.