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.

Santa Girls

Santa Maria College Perth-Perth Australien 15 3 / 3 Engelska
Programvara för 3D-design: Fusion 360

Extern Viewer för 3D-projekt

External URL to the team’s project (e.g. website or PDF):

https://a360.co/3miyMsz

1.1 - Projektbeskrivning

Vår Moon camp är huvudsakligen byggd för att bedriva forskning och bryta helium-3. Den är placerad inuti en lavagång nära polarområdena.

Den har följande faciliteter:

Kisel till syrgasproduktion + Luftreningsmodul
Station för vattenrening
Modul för rening av avloppsvatten
Modul för förgasning med plasmaljusbåge
Växthus jordbruk kupol
Kommunikationsmodul
Observatoriet
Avdelning för boende: Sovkapslar, matsal, gym och rekreationscenter, vårdcentral och...
Heliumbrytning FoU-avdelning
Kärnkraftverket är under uppbyggnad!

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

Helium-3 är en sällsynt isotop av helium på jorden som har potential som bränsle för kärnfusion. Månens yta tros innehålla betydande fyndigheter av helium-3, som skulle kunna utvinnas och användas som bränsle i framtida fusionsreaktorer. Vårt månläger är byggt för att utvinna helium-3.

Förutom kommersiella intressen finns följande andra skäl:

Vetenskaplig forskning: Månen erbjuder en unik miljö som skulle kunna användas för att studera olika fenomen, såsom effekterna av låg gravitation på människors hälsa, månytans sammansättning och potentialen för att använda månens resurser
Internationellt samarbete: Ett sätt att främja internationellt samarbete och samverkan när det gäller rymdutforskning och vetenskaplig forskning.
Mänsklig utforskning: Ett viktigt steg i den pågående utforskningen av rymden och det slutliga målet att etablera en mänsklig närvaro på andra planeter eller himlakroppar.

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

Inuti lavatuber nära polarområdena: Insidan av dessa rör kan vara tillräckligt stor för att rymma en månbas, och deras stabila temperatur och skydd mot den hårda månmiljön gör dem till en attraktiv plats för ett månhabitat.

Det kan finnas betydande avlagringar av vattenis i de permanent skuggade områdena vid månens nord- och sydpol. Vatten skulle kunna utvinnas från dessa avlagringar och användas som dricksvatten, för odling och för framställning av raketbränsle.

Dessutom skulle en plats som ligger nära en potentiell vattenkälla, till exempel en polär isavlagring, vara fördelaktig för kiselbrytning, eftersom vatten kan användas för att producera syre genom en process som kallas elektrolys, som kan användas för livsuppehållande system och raketbränsle.

Helium-3 kan finnas i större mängd i polarområdena, eftersom samma processer som skapar vattenis också kan ha fångat helium-3.

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.

3D-utskrift med regolit från månen: En av de mest lovande byggteknikerna för ett månläger är 3D-printing med månens regolit som råmaterial. Denna teknik kan avsevärt minska mängden material som behöver transporteras från jorden, och den möjliggör också anpassningsbara konstruktioner. 3D-utskrift kan användas för att skapa en rad olika strukturer, inklusive livsmiljöer, laboratorier, lagringsanläggningar och annan infrastruktur.
Uppblåsbara habitat: Uppblåsbara habitat är ett annat alternativ för att bygga ett månläger. Dessa strukturer kan vara kompakta och lätta för transport till månen och kan blåsas upp på plats för att skapa ett större bostads- eller arbetsutrymme. Dessa habitat kan förstärkas med material som Kevlar för ökad hållbarhet.
Modulär design: En modulär design för månlägret skulle möjliggöra flexibilitet och anpassningsförmåga i takt med att invånarnas behov förändras över tiden. Varje modul kan utformas för en specifik funktion. Den modulära konstruktionen gör det också enkelt att reparera eller byta ut enskilda komponenter vid skador eller fel.
Elproduktion: Solpaneler kan användas för att generera elektricitet, och kärnkraft kan också vara ett alternativ för en mer tillförlitlig och självförsörjande energikälla. Kraftproduktionsanläggningarna kan placeras utanför bostadsområdena för att minimera strålningsexponeringen.
Avfallshantering: Vatten kan återvinnas och renas för flera användningsområden, och avfall kan användas som en resurs för att generera energi eller producera byggnadsmaterial.

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

Skydd mot strålning: Strålningsexponering är ett stort problem på månen, eftersom avsaknaden av atmosfär ger dåligt skydd mot kosmisk strålning och soleruptioner. Månlägret skulle kunna utformas med tjocka väggar och tak av material som skyddar mot strålning, t.ex. vatten, betong eller månregolit. Lägret skulle också kunna placeras i ett naturligt skydd, t.ex. en lavagång, vilket skulle ge ytterligare skydd mot strålning.
Reglering av temperaturen: Temperaturen på månen kan variera från extremt varm till extremt kall. Månlägret skulle kunna utformas med isoleringsmaterial för att reglera temperaturen och förhindra värmeförluster. Man kan också överväga att använda geotermisk energi, som finns tillgänglig på månen, för att reglera temperaturen i lägret.
Lufttillförsel: Till skillnad från på jorden finns det ingen naturlig atmosfär på månen, så månlägret skulle behöva utformas för att ge astronauterna en andningsbar atmosfär. Detta skulle kunna åstadkommas genom att skapa ett slutet livsuppehållande system som återvinner luft och producerar syre för astronauterna att andas.
Skydd mot damm: Månens yta är täckt av ett lager fint damm, som kan vara skadligt om det kommer in i lungorna eller utrustningen. Månlägret kan utformas med luftslussar och filtreringssystem för att förhindra att damm kommer in, och astronauterna kan bära speciella dräkter och hjälmar för att skydda sig när de befinner sig utanför lägret.
Strukturell integritet: Månens yta utsätts för meteoritnedslag och seismisk aktivitet, så månlägret skulle behöva utformas med starka och hållbara material som kan stå emot dessa krafter. Uppblåsbara habitat, som kan förstärkas med material som Kevlar, eller 3D-printade strukturer med hjälp av månens regolit skulle kunna vara tänkbara lösningar.

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

Vatten: Vatten är en avgörande resurs för att upprätthålla liv, och även om det är ont om vatten på månens yta tror man att det finns i form av is i de permanent skuggade områdena nära polerna. I vårt läger använder vi soldrivna borrmaskiner för att utvinna isen, som sedan renas i vattenreningsstationer och används för att dricka, odla växter och andra ändamål.
Mat: Astronauterna kommer att behöva en tillförlitlig källa till mat för att klara sig under sitt uppdrag. Vi odlar mat i månlägret med hjälp av hydroponiska system, som använder näringsrikt vatten istället för jord för att odla växter. Vi genmodifierar också växter för att de ska kunna växa i månens tuffa miljö. Användningen av alger, som kan odlas med hjälp av solenergi och omvandlas till mat, praktiseras också.
Luft: För att upprätthålla livet behöver astronauterna tillgång till andningsbar luft. Vi har ett slutet livsuppehållande system som återvinner luft och producerar syre som astronauterna kan andas. I vårt system ingår växter, som kan avlägsna koldioxid och producera syre genom fotosyntes, och teknik som elektrolys, som kan dela upp vattenmolekyler i syre och väte.
Ström: Månen får en stadig tillförsel av solenergi, som kan utnyttjas för att förse månlägret med ström. Vi använder solpaneler och annan teknik för förnybar energi, t.ex. vindkraft eller geotermisk energi. Batterilagringssystem används för att lagra överskottsenergi för användning under tider då solen inte skiner.

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

Modul för förgasning med plasmaljusbåge (PAG):

Minskat avfall: Vår PAG-modul minskar avfallet avsevärt eftersom den bryter ner det till de molekyler som det består av.
Generering av energi: PAG-modulen genererar energi i form av värme och elektricitet, som kan användas för att driva månlägret.
Återvinning av resurser: Den gas som produceras av PAG-modulen bearbetas för att återvinna värdefulla material som metaller och gaser.
Miljöfördelar: PAG-modulen förhindrar utsläpp av skadliga föroreningar och minskar risken för kontaminering av månen.

Modul för rening av avloppsvatten:

Fysisk filtrering
Kemisk behandling: Kemiska behandlingar som koagulering, flockning och desinfektion används för att avlägsna föroreningar och patogener från avloppsvattnet.
Omvänd osmos: Denna teknik innebär att avloppsvattnet pressas genom ett halvgenomträngligt membran, som släpper igenom vattenmolekyler medan större föroreningar fångas upp.
Förångning: renad vattenånga kan sedan kondenseras och samlas upp för användning.
Återvinning

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

Satellitkommunikation: Detta innebär användning av kommunikationssatelliter i omloppsbana runt månen, som kan vidarebefordra signaler mellan månlägret och jorden. Satelliterna befinner sig i en omloppsbana runt månen som möjliggör ständig kommunikation.
Laserkommunikation: Det innebär att lasrar används för att överföra data mellan månlägret och jorden.
Relästationer: För att upprätthålla kommunikationen med andra månbaser eller rovers upprättas relästationer på månens yta. Dessa stationer är placerade på strategiska platser som möjliggör siktlinjekommunikation med andra baser eller rovers. De förlänger också räckvidden för satellit- eller laserkommunikation.
Robusta kommunikationssystem: Vår Moon camp är också utrustad med robusta kommunikationssystem som klarar av den tuffa miljön på månen. Det kan handla om redundans i kommunikationsutrustningen, reservkraftaggregat och skydd mot strålning och extrema temperaturer.

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.).

Följande är huvudfokus för forsknings- och utvecklingsteamet på vår Moon camp:

Utveckling av tekniker för regolitutgrävning: Helium-3 tros finnas inbäddat i månens regolit, som är ett lager av lös jord och stenar som täcker månens yta.
Arbetar med insamling av solvindspartiklar: En annan potentiell teknik för att utvinna helium-3 är att samla in det från månens yta med hjälp av utrustning som kan fånga upp solvindspartiklar. Solvinden är en ström av laddade partiklar som strömmar från solen och bombarderar månens yta. Solvinden innehåller helium-3 och andra sällsynta isotoper, som skulle kunna fångas in och bearbetas för att utvinna helium-3.
Arbetar med tekniker för isotopseparation: När helium-3 har utvunnits ur regoliten eller samlats in från solvinden måste det separeras från andra gaser och isotoper. Detta kan uppnås med hjälp av tekniker som gaskromatografi eller laserisotopseparation. Dessa tekniker innebär att man separerar gaser baserat på deras molekylvikt eller isotopsammansättning.
Utveckla metoder för lagring och transport: Helium-3 är en gas vid standardtemperatur och standardtryck, så det kommer att behöva lagras och transporteras under särskilda förhållanden. Det kan handla om att komprimera gasen och lagra den i högtrycksbehållare. Transporten kan ske med hjälp av specialiserade tankar eller rörledningar.

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

Fysisk kondition och hälsa: Astronauterna måste vara i utmärkt fysisk form för att klara av de fysiska kraven på att leva och arbeta på månen. Träningsprogrammen kan innehålla en kombination av kardiovaskulär träning, styrketräning och flexibilitetsövningar för att upprätthålla den allmänna konditionen.
Överlevnadsförmåga: Att leva på månen skulle kräva en rad överlevnadskunskaper, till exempel förmågan att bygga skydd, hitta och rena vatten och odla mat. Utbildningsprogrammen skulle kunna omfatta överlevnadskunskaper som första hjälpen i vildmarken, byggande av skydd och grundläggande jordbruksteknik.
Månens geologi och vetenskap: Astronauter på en månfärd skulle också behöva utbildas i mångeologi och vetenskapliga forskningsmetoder. Detta kan omfatta utbildning i hur man samlar in och analyserar prover av månens stenar och jord, samt utbildning i laboratorieteknik och dataanalys.
EVA-träning (extraveikulär aktivitet): EVA-träning är avgörande för astronauter som ska utföra forsknings- eller underhållsaktiviteter utanför sitt månhabitat. Träningsprogrammen kan omfatta att lära sig att ta på och av en rymddräkt, använda ett förankringssystem för rymdpromenader och använda utrustning i en vakuummiljö.
Kommunikation och lagarbete: Astronauterna på ett månuppdrag kommer att behöva arbeta nära varandra som ett team, och de kommer också att behöva kommunicera effektivt med uppdragskontrollen på jorden. Utbildningsprogrammen kan innehålla teambuildingövningar och simuleringar, samt utbildning i effektiv kommunikationsteknik.
Rymdfarkostsystem och underhåll: Astronauter på en månfärd måste också utbildas i drift och underhåll av de rymdfarkostsystem som ska ta dem till och från månen. Utbildningsprogrammen kan omfatta hur man använder livsuppehållande system, kommunikationsutrustning och framdrivningssystem, samt hur man utför rutinunderhåll och reparationer.

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.

Månlandare: För att transportera astronauter och utrustning från omloppsbana till månens yta.
och utforskning.
Lunar rover: För att ta sig fram i den oländiga terrängen på månens yta. Lunar rovers kan användas för att transportera astronauter och utrustning till nya platser på månen, samt för att samla prover och utföra vetenskapliga experiment.
Farkost för uppstigning till månen: För att transportera astronauter och utrustning från månens yta tillbaka till omloppsbanan.
Omloppsbana runt månen: Att kretsa kring månen och bedriva vetenskaplig forskning från ovanför månytan.
Återvändande farkost: En Earth Return Vehicle är en rymdfarkost som är konstruerad för att transportera astronauter och prover från månen tillbaka till jorden.
Transport av last: Ett lasttransportfordon skulle behövas för att transportera utrustning, förnödenheter och material till och från månen.
Industri-/byggmaskiner