Team: DreamCamper

Kategori: 1:a plats - Icke ESA-medlemsstat | 1:a plats - Icke ESA-medlemsstat | Suzhou, Jiangsu - Kina  SIP nr 2 - experimentell grundskola

Beskrivning av projektet

2.1.a. Du är på väg att landa på månen. Du måste fatta vissa beslut om var din bosättning ska ligga. Var skulle du placera ditt skydd på månens yta?
Nära månens poler

2.1.b. Förklara ditt val från fråga 2.1.
På ett avstånd av cirka 550 kilometer från månens nordpol finns det lavatunnlar. Vi bestämmer oss för att slå läger i ett av lavatunnlarna. För det första är lavatunneln täckt av ett mycket tjockt månskal, vilket är ett naturligt skydd mot nedslag och kosmisk strålning. Det kan alltså skydda vår personal. För det andra tillåter lavatunnelns speciella struktur en relativt liten temperatursvängning. Som ett resultat av detta är temperaturförhållandena inuti mer kontrollerbara än på ytan, vilket innebär att det är mer lämpligt att etablera en månbas i lavatunneln. Enligt en nyligen genomförd studie från Purdue University är dessutom lavatuben med en diameter på 0,6 miles (cirka 1 km) eller mer mycket stabil och kan användas som en permanent bas för människor. Med tanke på den integrerade basens storlek, form, ljusförhållanden och geologiska förhållanden bör därför lavagrottorna flera meter under Malius kullar vara den bästa platsen för basen.

2.2.a. Var skulle du bygga skyddsrummet: på ytan eller under jord?
Underjordisk

2.2.b. Förklara ditt val på fråga 2.2.
För det första finns det mycket damm på månens yta, vilket kan ge dåliga effekter på människokroppen och utrustningen. Dessutom finns det ingen atmosfär och inget geomagnetiskt fält på månens yta, vilket leder till stora temperaturvariationer och inget skydd mot kosmisk strålning. För det andra är lavatunnelns yta täckt av ett mycket tjockt månskal, vilket är en naturlig strålnings- och stötskyddande sköld. Lavarörets speciella struktur gör att temperaturfluktuationerna är relativt små. På så sätt kan personalen få ett bättre skydd och utformningen av bostadsutrymmena kan också förenklas. Slutligen innehåller grottans bergarter isvattensediment, som kan användas för hushållsvatten och bränsleproduktion i framtiden. Att bryta vatten på månen kommer också att spara vikt och utrymme för rymdfarkosterna.

3.1. Hur stort kommer ditt Moon Camp att vara?
Vi valde det naturliga lavaröret som bas, eftersom det finns mycket utrymme och vi kan gradvis utöka vår bas i framtiden. Det nuvarande lägret består huvudsakligen av fyra ungefär cylindriska byggnader med en diameter på cirka tio meter och en höjd på tre meter vardera. Byggnaderna är förbundna med varandra genom en förseglad passage med en bredd på 2 meter och en höjd på 2,5 meter. Det totala utrymmet i lägret är cirka 3 126 kubikmeter.

3.2.a. Hur många personer kommer ditt Moon Camp att rymma?
3 - 4 astronauter

3.2.b. Förklara ditt val på fråga 3.2.
Det finns fyra huvudstugor i vårt läger, som används för forskning om planteringar, energiproduktion, forskning och boende. Varje astronaut ansvarar för en av studierna, så ur perspektivet forskning och liv behövs tre till fyra astronauter. Samtidigt, ur psykologisk synvinkel, lever astronauterna i rymden, utan sällskap av familj och vänner, utan en plats för underhållning och avslappning. Och de måste ta sitt arbete och sitt liv på allvar. Om det bara finns en person kan han lätt känna sig ensam och tenderar att vara ensidig och subjektiv när han fattar beslut. Fast om det finns två personer kan de diskutera och fatta beslut tillsammans, men deras positiva och negativa känslor kommer att påverka varandra. Eventuella missförstånd mellan dem kan leda till att forskningen hamnar i ett dödläge. Därför är 3~4 astronauter mer rimligt, även om det kan kosta mer pengar.

3.3.a. Vilka lokala Moon-resurser skulle du använda?
-Vattenis
-Regolit (jord från månen)
-Solsken
-Övrigt

3.3.b. Förklara ditt val på fråga 3.3.
Vi valde fyra lokala resurser: is, regolit, solljus och sten. Vi kan utvinna syre ur månjorden, vars syrehalt kan nå 40%, för att använda det som raketdrivmedel. Och vatten kan syntetiseras för mänskligt bruk. Månjord har en kiselhalt på 20% och kan användas i solceller. Månjord innehåller också helium-3,det är ett sällsynt kärnbränsle på jorden. Om det utnyttjas fullt ut kan det tillgodose energibehovet för hundratals år runt om i världen. Naturligtvis kan det också tillgodose bränsleförsörjningen i månbasen. Månens naturglas kan efter fysisk behandling göras till ett höghållfast strukturellt kompositmaterial. Vatten är källan till mänskligt liv. Vi beslutade därför att använda vattnet på månen direkt för att minska den onödiga upptagningen av det dyrbara utrymmet i förnödenhetsfartyget. Under brytningsprocessen tar vi också månens stenar i bruk. För genom att analysera månstenens sammansättning kan vi få reda på solsystemets och jordens utvecklingshistoria. Dessutom innehåller månstenar också vattenmolekyler. Det finns ingen atmosfär på månens yta. Solstrålningen kan komma direkt till ytan. Den årliga solstrålningsenergin på månen är cirka 12 biljoner kilowatt. Vi kan utnyttja solenergin fullt ut genom att bygga ett solkraftverk och överföra den värme som solstrålningen genererar till bostadsområdet, vilket kan användas för att värma upp maten.

3.4. Förklara hur du planerar att bygga ditt projekt på månen. Du bör inkludera information om de material och byggtekniker som du planerar att använda. Lyft fram de unika egenskaperna hos din konstruktion.
Genom att bygga ett bostadsutrymme i lavaröret kan vi effektivt skydda oss från faran med kosmisk strålning. Månbasalten bearbetas till betong för att göra byggnadens tak och väggar. Om lavaröret skulle kollapsa har vi för avsikt att utvinna aluminium och järn ur månmalmen och göra dem till stödramar i form av ringar, cylindrar osv. Så att basen blir fastare. I betongskiktet används aerogelmaterialet, som är hållbart och tål temperaturer på upp till 1400 grader Celsius. Det kan användas som värmeisoleringsmaterial för läger och som kärnmaterial för rymddräkter. Den uppblåsbara strukturen av aerogel gör hela lägret till ett slutet utrymme, vilket garanterar att luften inte kan komma ut. Vi kommer att transportera aerogeler från jorden, eftersom det är lätt och inte ger extra tryck på rymdfarkostens last. Naturglas från månen används också för att bygga vårt läger. Efter fysisk behandling kan det göras till höghållfasta strukturella kompositmaterial. För att säkerställa goda livs- och arbetsförhållanden för astronauterna prefabriceras från jorden under de första dagarna efter landningen de nödvändiga väsentligheterna och sovstugorna för astronauterna. När vi anländer till månen kommer materialen att transporteras till lavagrottans inre. Alla andra byggnadsstrukturer och interna anläggningar färdigställs genom 3D-utskrift, och källmaterialet är månjord. Dessutom är lägrets yttre lager täckt med halvledartemperaturgivare som omvandlar temperaturskillnaden till elektricitet. Detta kompenserar för problemet att solenergi inte kan användas på natten. Vårt läger är välorganiserat, uppdelat i bostadsområde, planteringsområde, område för vetenskaplig forskning och område för energiminskning. Varje avdelning är förbunden med en kanal. De fyra delarna bildar tillsammans en cirkel. I mitten av cirkeln ligger det vetenskapliga forskningsområdet (inklusive flyktzonen) och vi kan nå vilket område som helst genom passagerna.

3.5. Beskriv och förklara utformningen av ingången till ditt Moon Camp.
Vi utformade månlägrets ingångsstruktur i form av en kupol för att öka motståndskraften mot yttre påverkan.Lägrets ingång är utformad med tre stugor. Den första kabinen är den som ligger närmast utsidan och används för att förvara månrovern och vanliga detektionsverktyg. Den andra kabinen är ett buffertfack för att förhindra att luft kommer ut. Statisk elektricitet avlägsnar damm från astronauterna och förhindrar att skadligt damm kommer in i bostadsområdet. Den tredje är omklädningsrummet, där astronauterna kan byta om sina rymddräkter och arbetskläder för att komma in i lägret. Alla dörrar i de tre avdelningarna är tillverkade av månens naturglas med hög hållfasthet och god täthet.

3.6. Förklara hur månlägret skyddar astronauterna.
När vi byggde månlägren använde vi aerogel som ett isolerande lager för att hålla inomhustemperaturen uppe. Dessutom är vårt läger byggt i en grotta, vilket ger oss skydd. I varje område installerade vi ""skyddsbäddar"" som har stark slagkraft och strålningsskydd. Vi har fortfarande placerat de nödvändiga sakerna som upprätthåller livet inuti. I en nödsituation kan personalen ta sig in och ut så snabbt som möjligt. Vi har också utformat ett särskilt utrymningsområde, som ligger ovanför det vetenskapliga forskningsområdet, och andra områden kan också få direkt tillgång till utrymningsområdet. Det finns små rymdfarkoster i detta område som kan lokalisera och skjuta ut exakt tillbaka till jorden.

3.7. Beskriv sov- och arbetsutrymmenas placering och utformning.
Vi delade upp våra sov- och arbetsområden i två olika områden. Sovområdet ligger i bostadsstugan, den innersta och djupaste delen av lägret (marken täcker mer än två meter), så att astronauterna kan sova säkert, långt från kosmisk strålning.Bostadsstugan är uppdelad i två våningar under jord, och astronauterna kan gå upp och ner för trapporna.Den övre våningen är utrustad med ett gym, och den nedre våningen är ett vardagsrum. Sovkabinen är utrustad med AI-system, som har en nödutgångsfunktion. Det kan tillfälligt skydda astronauternas personliga säkerhet genom slutna åtgärder i nödsituationer. Arbetsområdet ligger i mitten av lägret. Det är en struktur med en våning ovan jord och två våningar under jord. Den första våningen under jord är det vetenskapliga forskningscentret som ligger ungefär en meter från marken. All information som samlas in av externa sensorer kommer att samlas här för intelligent analys. Den andra våningen under jord är en vattenisfabrik, och vi placerade arbetsområdet i centrum för att underlätta snabb leverans av vatten till olika områden. genom vattensignalavkänningssystemet beordrades robotarmen att gräva ner i marken på ett planerat sätt, för att bryta månens fasta vattenkälla och för att behandla och rena vattenisfabriken.

4.1. Beskriv vilken kraftkälla som kommer att användas för skyddsrummet.
Tre metoder för elproduktion kommer att säkerställa att elförsörjningen alltid är tryggad. Medeltemperaturen på månens yta skiljer sig med 300 grader Celsius mellan dag och natt. Enligt teorin om Seebeck-effekten är termoelektriska generatorer dyra att tillverka, så vi använder dem bara för den första månlandningen. Eftersom månen inte har någon atmosfär genererar solljuset som träffar månens yta mycket värme. Solpaneler mäter och reglerar automatiskt värmen i en vinkel vinkelrätt mot solens strålar. Och den kan producera ångkraft med högt tryck genom termisk energi. när grundvatten bryts används solenergi i stället för termisk energi. Månjord innehåller Helium-3. Byggandet och användningen av termonukleära reaktorer med Helium-3 är fria från neutronstrålning och utgör inga miljöfaror. Efter byggandet av lägret kommer solkraften gradvis att omvandlas till kärnkraft.

4.2. Beskriv varifrån vattnet kommer.
Vår första försörjning kommer att vara vatten från jorden.Efter lägret utvinner vi månens vatten direkt. Allt vatten på månens yta är i form av vattenis, och vi kommer att gräva ner i den nedre delen av lägret för att få vatten. Det kommer att kosta mycket tid, men när vi väl har lyckats med gruvbrytningen kommer vi att ha en stabil vattenkälla.Fram till dess måste vi utvinna flytande vattenmolekyler från månens jord och stenar.

4.3. Beskriv vad som kommer att vara födokällan.
Vårt läger har en separat planteringsstuga som ligger i den halvt underjordiska delen av lägret. Det är fördelaktigt att samla in solljus. Enligt erfarenheterna från den internationella rymdstationen (iss) väljer vi massor av grödor som är rika på en mängd olika näringsämnen, till exempel potatis, libanon, vete, havre, vete, majs, soja, tomater, rovor, kål, sockerbetor osv. För att förhindra växtvariation på grund av strålningseffekter är toppen av planteringskabinen isolerad med en strålningsskyddande beläggning. vi försöker föda upp djur, bära med oss befruktade ägg från jorden, kläcka kycklingar på månen, inrätta kycklinggårdar, förbättra månens jordbruksbas. Allt det vi gör för att säkerställa tillgången på protein. innan dess måste vi förstås ta med oss en viss mängd matförnödenheter från jorden för att ge astronauterna en trevlig miljö.

5.1. Vad skulle du vilja studera på månen?
Det finns ingen atmosfärisk barriär på månen, så det är utmärkta astronomiska observationsförhållanden där. Vi har inrättat ett observatorium i forskningscentret och hoppas kunna förstå det okända universum genom astronomisk forskning. Samtidigt kan vi genom övervakning i realtid skydda jorden från meteoritkatastrofer. Månens jord och stenar är rika på grundämnen som sällan förekommer på jorden. Samtidigt har månens yta under lång tid utsatts för kosmisk strålning. Vi hoppas kunna studera månens geologi och hitta resurser som är till nytta för människan. Dessutom är månens ålder likadan som jordens. Vi hoppas få veta mer om solsystemets ursprung och utveckling genom att analysera månens sammansättning. Att leva och odla på själva månen kan också hjälpa oss att få en bättre förståelse för livsvetenskaperna, såsom människor, djur och växter.

Projekten skapas av grupperna och de tar det fulla ansvaret för det delade innehållet.