moon_camp

Moon Camp Pioneers Galerie 2021-2022

Úkolem každého týmu v soutěži Moon Camp Pioneers je navrhnout ve 3D kompletní měsíční tábor pomocí aplikace Fusion 360. Musí také vysvětlit, jak budou využívat místní zdroje, chránit astronauty před nebezpečím vesmíru a popsat obytné a pracovní prostory.

Team: Three-dimensional player

郑州轻功业大学附属中学  河南省郑州市    Čína 19   4 / 1


Externí prohlížeč pro 3d projekt

Popis projektu

První fáze měsíčního tábora byla nastavena jako fáze vědeckého průzkumu na soběstačné zdroje. Přijmeme technologii digitálního partnerství, na jedné straně vybudujeme virtuální digitální základnu: zařízení v rámci základny bude realizovat všechny věci propojené a vzájemně vnímavé na základě technologie 5g a různých senzorů, stačí, když v rámci systému základny snadno získáme jakákoli data různých částí základny; na druhé straně zřídíme digitální Měsíc: zřízení digitálního Měsíce bude založeno na snímacím systému "vozidla pro detekci měsíčních zdrojů", které bude sbírat data ze základny, nahrávat je v reálném čase do systému digitálního Měsíce používaného k mapování digitálního Měsíce a nakonec vytvoří systém digitálního Měsíce obsahující podrobnosti o rozložení zdrojů, topografii, změnách teploty atd. Budeme provádět sondáž a získávání zdrojů a řešit získávání vodních zdrojů; Budování místností pro biologický výzkum s cílem zkoumat stav růstu rostlin ve vesmírném prostředí a šlechtit vesmírné rostliny, které mohou poskytovat stopové prvky a energii; Na základně budou vybudovány astronomické pozorovací stanice pro detekci hlubokého vesmíru. Základna vybuduje soustavu solárních desek pro získávání energie a desku pro výrobu solární energie. V prvních dnech bylo naším úkolem pokračovat v průzkumu Měsíce a přežít ho.

2.1 Kde chcete postavit svůj Moon Camp?

Měsíční základna je vybudována v měsíční Arktidě, přičemž vesmírné lodě "Měsíční průzkumníci" mají sraženou vodu (led) na měsíční Arktidě, která je protkána krátery měsíční Arktidy, což podle předběžných odhadů činí 0,01-0,3 miliardy tun. Zřízení měsíční základny v Arktidě Měsíce poskytuje přímý přístup k vodě a na pólech Měsíce existují denní jevy, které umožňují získat nepřetržité sluneční světlo pro výrobu elektřiny na základně. Kromě objevu lávových děr v kráterech o průměru 50 km severovýchodně od kráteru Filoraus v arktické oblasti Měsíce, které jsou vstupem do velké skupiny podpovrchových lávových děr, jež odolávají radiaci z vesmíru, se při budoucích průzkumech v případě nalezení skalních děr uvnitř našeho měsíčního tábora přesuneme do lávových děr.

2.2 Jak plánujete vybudovat svůj měsíční tábor? Popište techniky, materiály a vaše konstrukční rozhodnutí.

Konstrukce:Při použití provzdušněných základen se ze Země dopravují stlačené provzdušněné vaky, které se během pobytu na Měsíci spláchnou do plynu, pak se spojí pro montáž a nakonec se na vnější straně základny pokryjí hustou měsíční zeminou na ochranu proti částečnému kosmickému záření. Pro části zařízení v rámci základny, jako jsou stoly, skříně atd. se ze zemského pásma vypravíme na Měsíc stlačený materiál a pak vytiskneme související zařízení pomocí 3D tiskárny, navíc vytiskneme recyklovaný odpadní materiál v rámci měsíční základny a znovu jej použijeme.

Materiály a technologie:

Nanokřemičité organické lepidlo je kombinováno s nanočásticemi oxidu křemičitého a vytváří mechanicky pevný a samočisticí reflexní povlak. Povlak má špičkovou propustnost 99,9%, kontaktní úhel s vodou 161° a tvrdost 4,2 gpa. Lze jej použít k samočištění solárních panelů.、.

Nanesení 2nm kladně nabitých nanočástic TiO2 na povrch skla potaženého oxidem india a cínu (ITO) metodou elektrodepozice může adsorbovat záporně nabité měsíční prachové částice a propustnost světla skleněného substrátu potaženého TiO2 / ITO se po úpravě zlepšila ze 75-87% na přibližně 85%, což bylo použito k sondování povrchu kamery v zařízení a bylo dosaženo účinku prevence proti prachu, aby byla zajištěna dobrá propustnost světla.

Na měsíčním vozíku, který může pracovat až 14 po sobě jdoucích dní, se po vstupu do měsíční noci vypnou všechny funkce spotřebovávající energii z důvodu neschopnosti vyrábět elektřinu prostřednictvím světla, zapne se pouze funkce buzení a polohování a přejde do klidového režimu. Po 14 dnech se lze automaticky probudit, dodávat teplo do vozu měsíční sondy v chladné noci pomocí radioizotopově rozpadlých jaderných článků generujících v noci elektřinu.

 

2.3 Prostředí na Měsíci je pro astronauty velmi nebezpečné. Vysvětlete, jak je váš měsíční tábor ochrání. (maximálně 150 slov)

Na vnější straně základny byl vybudován měsíční zemní plášť, který sloužil k ochraně před částí paprsků. Samotný polyimid má vysokou mechanickou pevnost, dobré dielektrikum, vysokou teplotní stabilitu, odolnost proti záření a další výhody. Du et al použili UV laser pro modifikaci povrchu polyimidu, přičemž k odstranění nečistot vzniklých při deformaci povrchu laserem použili vysokotlaký argon. Výsledky ukazují, že superhydrofobicity laserem texturovaných polyimidových povrchů lze dosáhnout v případě laserové úpravy s použitím nízké intenzity výkonu a vysokého překryvu pulzů, ztělesňující povahu povrchů s nízkou povrchovou energií. Kovový hliník je jedním ze všech kovů s vysokou absorpcí pro převažující odrazivost záření. Struktura sendvičového typu polyimid plus hliník plus polyimid obalená vně pláště měsíční základny a měsíčního vozíku poskytuje jak účinnou ochranu proti záření a zadržování tepla, tak ochranu proti oxidaci kovového hliníku.

2.4 Vysvětlete, jak váš měsíční tábor poskytne astronautům:

Voda
Potraviny
Power
Vzduch

konkrétní umístění a zásoby vodních zdrojů získané "vozidlem pro průzkum měsíčních zdrojů" a související údaje byly přeneseny do digitálního lunárního systému, který byl vymazán astronauty v řídicích místnostech základny, aby se dozvěděli podrobnosti o měsíčních zdrojích, se kterými manipulovali na dálku, "sběrač měsíčních zdrojů" na určené místo pro sběr vodních zdrojů. Vozík pro sběr zdrojů nejprve zahřeje vrstvu ledu odrazem slunečního světla, aby se snížila tvrdost ledu. Poté vrstvu ledu rozbije pomocí hydraulického mrazáku, následně pomocí kbelíkové lopatky led rozbije a nakonec jej nalije do zpracovatelské jednotky k tepelné filtraci, aby získal čistou vodu a odstranil odpad. Sběrací vozík nakonec dopraví vodní zdroje do jednotky pro sběr zdrojů na základně, která distribuuje vodní zdroje podle potřeby.

V počáteční fázi pochází zásobování měsíčního tábora potravinami převážně ze Země. Kromě toho bude na lunární základně zřízena vlastní laboratoř pro výzkum zeleniny. Budeme studovat stav růstu různých druhů zeleniny v měsíčním prostředí, shromažďovat příslušné údaje, třídit je a analyzovat a formulovat příslušná schémata pěstování. Nakonec budeme podle příslušných údajů a schémat pěstovat zeleninu, která může v měsíčním prostředí nejen zdravě růst, ale také poskytovat astronautům různé anorganické soli a energii. Rozšíříme plochu pěstování takové zeleniny, zvýšíme produkci zeleniny, abychom dosáhli cíle soběstačnosti, a přebytečnou zeleninu budeme vyvážet na Zemi, abychom získali ekonomické výhody.

Elektrická energie se vyrábí pomocí ozářených solárních panelů ze sluneční energie, která se následně ukládá do baterií a dodává základně energii. Kyslík a vodík se získávají elektrolýzou vodních zdrojů, kyslík se používá k výrobě vzduchu, vodík lze využít jako zdroj energie kosmické lodi, až bude energie lunární základny dostatečná, stane se lunární základna stanicí pro doplňování energie pro průzkum hlubokého vesmíru a přebytečnou energii bude vyvážet na Zemi pro ekonomický prospěch. Kromě toho bude náš lunární tábor vybaven recyklačním zařízením pro 3D tisk, které bude sloužit k recyklaci zdrojů. Například poté, co astronauti použijí zařízení s ukončenou životností, mohou je rozložit a zařadit do 3D tiskárny a mohou si vytisknout nová zařízení, která chtějí, a realizovat recyklaci zdrojů.

Kyslík získaný elektrolýzou vody bude dodán do "místnosti pro skladování a distribuci zdrojů", "místnost pro skladování a distribuci lunárních zdrojů" skladuje stlačený dusík a oxid uhličitý, "místnost pro distribuci lunárních zdrojů "Připojeno k digitální základně prostřednictvím digitálního dvojčete, dusík a oxid uhličitý se mísí v poměru podle podílu vzduchu v základně a analýzy různých údajů pro výrobu vzduchu. Vzhledem k prostředí s nízkou gravitací na Měsíci zůstávají malé pevné částice na základně dlouho ve vzduchu, což ohrožuje zdraví astronautů, proto je základna vybavena také systémem filtrace vzduchu, který odstraňuje mikroprachové částice vznášející se na základně prostřednictvím cirkulační filtrace a zlepšuje kvalitu vzduchu.

2.5 Vysvětlete, co by bylo hlavním účelem vašeho měsíčního tábora.

Hlavním účelem měsíčního tábora byl vědecký výzkum. V oblasti detekce hlubokého vesmíru: protože pozorovací prostor Země je vždy pod vlivem zemské atmosféry, což ovlivňuje přesnost pozorování, měsíční základna buduje astronomické stanice pro detekci hlubokého vesmíru; Výzkumné místnosti budou zřízeny pro pěstování rostlin pro výzkum pěstování zeleniny se soběstačnými účely; Měsíční základna je také vybudována systémem digitálního dvojčete, který propojuje digitální základnu s digitálním Měsícem. Na počkání, až bude měsíční základna soběstačná, budou přebytečné energetické zdroje exportovány na Zemi pro ekonomický přínos udržující dlouhodobý rozvoj měsíčního tábora, který bude v budoucnu sloužit jako první tranzitní stanice pro lidi k průzkumu vnějšího vesmíru.

3.1 Popište den na Měsíci pro posádku astronautů na Moon Campu.

Poté, co se astronauti ráno probudí a umyjí, mohou si pro kondiční cvičení libovolně vybrat různá posilovací zařízení, jako je stroj na nohy, spinningové kolo, běžecký pás a posilovací stroj, společně posnídat a pak začít s denní prací. Astronauti se nejprve vydají do všeobecné řídicí místnosti, aby provedli komplexní kontrolu lunárního tábora a zajistili normální provoz a kvalitu vzduchu radiokomunikačních zařízení, observatoří, zařízení pro skladování a distribuci zdrojů, solárních deskových polí a dalších zařízení na základně, Teplota v místnosti a další parametry jsou v normě. Poté budou astronauti plnit své příslušné povinnosti. Astronauti odpovědní za výzkum hlubokého vesmíru otevřou kopuli observatoře pomocí dálkového ovládání, upraví směr dalekohledu, pořídí kosmické snímky, analyzují je a zpracují a obrazové informace předají na Zemi k hloubkové analýze; Astronauti odpovědní za výzkum rostlin dokončí svou práci v biologické laboratoři, budou studovat a analyzovat rostliny pomocí elektronového mikroskopu, sterilního operačního stolu, inkubátoru, kultivačního kabinetu a dalších zařízení a formulovat a upravovat příslušné kultivační plány; Astronauti odpovědní za sběr zdrojů budou kontrolovat zásoby zdrojů v místnosti pro skladování a distribuci měsíčních zdrojů, poté budou řídit vozidlo pro sběr měsíčních zdrojů, aby sbírali vodní zdroje tam, kde je led, a přepravovali nasbírané zdroje do místnosti pro skladování a distribuci zdrojů; Astronauti odpovědní za průzkum zdrojů budou dálkově řídit vozidlo pro sběr zdrojů, aby detekovali Měsíc a sbírali vzorky, a budou shromažďovat různá data a přenášet je do systému digitálního dvojčete. Na konci noci astronauti uspořádají schůzku s personálem na Zemi, na které shrnou celodenní práci, proberou problémy, zformulují příslušná řešení a naplánují další postup. Po skončení denní práce si astronauti mohou v ložnici popovídat a vypít čaj a uskutečnit videohovory se svými rodinami na Zemi.

Další projekty:

  Tsia

 

  郑州轻工业大学附属中学
    Čína
  LunarEclipse

 

  Bagdádí Veřejná škola #2
    Georgia
  Spark Explorers

 

  郑州轻工业大学附属中学
    Čína
  Hvězda Explorers

 

  lycée COSTEBELLE
    Francie