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: offensive lunar

郑州轻工业大学附属中学  河南省郑州市    Čína 19   4 / 2   Vysoce oceněný design - Státy, které nejsou členy ESA


Externí prohlížeč pro 3d projekt

Popis projektu

V případě rychlého nárůstu počtu obyvatel Země, postupného nedostatku různých zdrojů a extrémní obtížnosti průzkumu oceánů je průzkum a migrace vesmíru velmi dobrým směrem vývoje a nejbližší Měsíc je velmi dobrou volbou. Náš projekt bude pilířovým táborem pro budoucí průzkum Měsíce. Poskytne nejen životní, vědeckovýzkumné a další prostředí pro budoucí astronauty zkoumající Měsíc, ale stane se také pilotem pro budoucí migraci na Měsíc.

Náš tábor se skládá především ze čtyř částí: řídicí místnosti, obytné části, zelené plochy pro rostliny a výzkumné místnosti. A vzhledem k tomu, že minulý měsíc byli průzkumníci lidé, kteří žili na Zemi mnoho let a potřebovali na Měsíci zůstat dlouhou dobu, poskytl náš tábor prostředí co nejvíce podobné tomu pozemskému, čímž se snížilo psychické a fyzické trauma astronautů v uzavřeném, neznámém a jediném pracovním prostředí.

Uzavřený systém našeho tábora využívá nejnovější výsledky experimentů "Moon Palace 365", takže regenerace vody a kyslíku je 100% a regenerace potravin je až 83%, přičemž je dosaženo plného pokrytí táborové sítě, takže téměř všechna zařízení lze ovládat prostřednictvím sítě, astronauti mohou dokončit obtížné a nebezpečné práce v prostředí s nízkou gravitací pomocí ovládání robotů, takže astronauti mohou na Měsíci žít pohodlněji.

2.1 Kde chcete postavit svůj Moon Camp?

Náš měsíční tábor byl postaven poblíž kráteru Shackleton, kde byly vrcholky na okraji kráteru téměř neustále vystaveny slunečnímu světlu, což umožňovalo přístup k mimořádně bohatému zdroji světla, zatímco vnitřek byl stále ve stínu. Stinné oblasti polárních oblastí obsahují vodní led potřebný pro člověka a lze je také využít k výrobě paliva. A jeho vnitřní nízká teplota, která působí jako chladová past, může zachytit a zmrazit těkavé látky a vlhkost uvolněné při dopadu meteoritů na Měsíc. Nízká teplota na dně kráteru je ideálním místem pro pozorování v infračervené oblasti a v budoucnu může sloužit jako pozorovací bod pro velké infračervené pozorovací teleskopy. Hora Malaput, vzdálená 120 kilometrů, je viditelná ze Země a může sloužit jako radioreléová stanice.

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

Většinu stavebních materiálů pro naše tábory lze získat z místních zdrojů. Bohaté zdroje kovů v měsíční půdě získáváme především tavením metodou elektrolýzy měsíční půdy a vodíkovou redukcí ilmenitu. Při metodě elektrolýzy roztavené měsíční půdy můžeme měsíční půdu přímo vložit do elektrolýzního přístroje a použít ji přímo bez jakékoliv úpravy; a na obou pólech můžeme vyrábět kovové slitiny, respektive kovy a kyslík, které na Měsíci potřebujeme. U vodíkem redukovaného ilmenitu používáme ilmenit s vyšším obsahem na Měsíci k získání stavebních materiálů a kyslíku redukční reakcí; zároveň, protože měsíční půda je vlivem slunečního větru bohatá na vodík, dochází při reakci k velkému množství vedlejších reakcí vodíku nebo vody.

Kromě použití kovu jako stavebního materiálu využíváme technologii D-shape 3D tisku také k přímé konstrukci budov. Jako suroviny pro 3D tisk můžeme použít měsíční čedič nebo jiné měsíční rudy a můžeme přidat polyethylen, aby byl tištěný materiál odolnější vůči radiaci. A materiály vytištěné technologií D-shape mají mnohem vyšší tvrdost a životnost než železobeton. V dlouhodobém horizontu, jak se bude lidský průzkum Měsíce prohlubovat a technologie se bude stávat pokročilejší, bude technologie 3D tisku s jednoduchými materiály a vysokou kvalitou tou nejlepší volbou.

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

Teplota: Izolujte venkovní teplotu, k regulaci teploty v táboře použijte kapilární čerpadlo a nespoléhejte se na závislost tradičních tepelných trubek na gravitaci.

Radiace: V první řadě jsme vytvořili dostatečně silné stěny tábora, za druhé jsme do některých stavebních materiálů přimíchali látky obsahující vodík, abychom zvýšili bariéru proti záření, a nakonec jsme astronautům poskytli potraviny bohaté na vitamíny A a C, které snižují účinky záření a zlepšují imunitu.

Měsíční prach: Používáme aktivní a pasivní metody odstraňování prachu vyvinuté inženýry NASA a společnosti Boeing Kavia Manyap k odstraňování měsíčního prachu, který se přenáší do tábora a z tábora; atomový povlak oxidu titaničitého ke snížení poškození vnějších zařízení měsíčním prachem.

Meteority: Stěny tábora jsou dostatečně pevné, aby odolaly dopadu malých a středně velkých meteoritů.

2.4 Vysvětlete, jak váš měsíční tábor poskytne astronautům:

Voda
Potraviny
Power
Vzduch

Voda se získává přímo extrakcí vodního ledu a raketové vody. Vzhledem k velkému množství vodíku v měsíční půdě však při reakci využití měsíční půdy k přípravě kyslíku a kovů dojde také k velkému množství vedlejších reakcí za vzniku vody, čímž se voda získá nepřímo.
Navíc je voda v našem táboře 100% recyklovatelná, takže se nemusíte bát, že by vám v táboře nedošla, když je voda z širokého zdroje a dá se znovu použít.

V dřívějších dobách se všechny druhy potravin dopravovaly ze země. Po oficiálním zprovoznění uzavřeného systému tábora lze zelené potraviny, jako je zelenina, konzumovat v táboře prostřednictvím bezorebného pěstování a růstový cyklus hydroponických rostlin je krátký, což může zajistit, že astronauti mohou jíst čerstvou zeleninu; pokud jde o bílkoviny, které musí lidské tělo doplňovat, lze je nadále dovážet ze Země a lze je také doplňovat potravinami vytištěnými mikroorganismy.
Vzhledem k tomu, že v našem táboře můžeme regenerovat až 83 procent potravin, není v našem táboře téměř žádný nedostatek všech druhů potravin, i když nedodáváme potraviny ze Země.

V současné době se v táboře využívá především sluneční a vodíková energie.
Tábor se nachází na jižním pólu Měsíce, má bohaté zdroje světla a Měsíc nemá atmosféru, účinnost výroby energie ze světla je 1,5krát vyšší než na Zemi a používáme solární panely, které lze den po dni otáčet, aby solární panely získaly co nejlepší světlo. Sluneční energie je proto v současné době preferovaným zdrojem energie pro tábory. Ale vzhledem k vyspělosti technologie přepravy vodíku a snadné výrobě vodíku v měsíci reakce je vodíková energie také hlavním zdrojem energie v našem táboře.
Z dlouhodobého hlediska Měsíc obsahuje velké množství oxidu helia, který je hlavní surovinou pro čistou, účinnou a bezpečnou jadernou fúzi, takže jaderná energie by měla být zdrojem energie budoucího tábora.

Ekosystém našeho tábora dokáže udržet složení vzduchu v táboře téměř jako na Zemi, s obsahem kyslíku kolem 21 %, dusíku kolem 78 % a méně než 1 % tvoří vodní pára, oxid uhličitý a další inertní plyny. Mezi nimi je inertní plyn, který můžeme stlačit ze Země a dopravit na Měsíc; oxid uhličitý se ze Země teprve začíná dopravovat a oxid uhličitý může být soběstačný později, až se táborový ekosystém stabilizuje. Kyslík lze získat elektrolýzou tavené měsíční půdy, elektrolýzou vody a dalšími metodami. Největší množství dusíku musíme získat dopravou ze Země a extrakcí z měsíční půdy.

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

Hlavním cílem našeho lunárního tábora je další průzkum a rozvoj Měsíce. Přestože je Měsíc naší nejbližší planetou, lidstvo o něm ví jen málo a nevíme, zda se na Měsíci nacházejí další zdroje, které jsme neobjevili. Proto jsme zřídili lunární tábor jako základnu pro průzkum Měsíce, zkoumání Měsíce prostřednictvím lunárních vozítek s bezpilotním dálkovým průzkumem a lunárních vozítek s posádkou a následné využívání a sběr prozkoumaných zdrojů prostřednictvím vozidla pro rozvoj lunárních zdrojů.

A protože budoucí lidé se na Měsíc určitě přistěhují, může náš tábor také shromažďovat údaje o všech aspektech lidského života na Měsíci a položit tak základy pro budoucí migraci na Měsíc, aby byl život osadníků na Měsíci bezpečnější a pohodlnější.

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

V 7:00 se vrátil astronaut, který měl službu, aby provedl úpravy odpočinku, a ostatní astronauti se probudili ze spánku. V 7:15 astronauti vstali a šli se umýt do koupelny. V 7:30 vstoupili astronauti do posilovny nebo obešli hlavní cestu obytného prostoru, aby si ráno zacvičili, zatímco astronauti odpovědní za denní stravu vstoupili do restaurace, aby připravili snídani podle receptu. V 8:00 hodin vstoupili astronauti na konci ranního cvičení do restaurace na snídani. V 8:30 vstoupili astronauti do konferenční místnosti, aby se domluvili na denním úkolu. Od 8:40 do 11:40 hodin astronauti zahájili své vlastní úkoly. Někteří se vydali s lunárním vozítkem s posádkou na průzkum Měsíce, někteří do řídicích a výzkumných místností, kde zjišťovali a analyzovali data, a někteří do zelených vegetačních oblastí, kde pozorovali růst rostlin. 11:50 ~ 12:30 je čas oběda, podle receptu astronauti jedí různé obědy, včas doplňují potřebné živiny, aby bylo zajištěno zdraví astronautů. Astronauti, kteří se vydávají na průzkum Měsíce, mohou jíst vydatné jídlo, které si přivezou z tábora. Od 12:40 do 14:00 je volný čas. Astronauti mohou jít na polední přestávku nebo se vydat do zelené zóny, aby se pokochali měsíční scenérií. Pokud na Měsíci pocítíte fyzickou nebo psychickou nepohodu, můžete jít do lékařské kabiny zdravotnického sálu na vyšetření a počítač na základě údajů sestaví pro astronauty vhodný léčebný plán. Od 14:10 do 18:40 jsou astronauti stále na svých misích. Astronauti, kteří odletěli v 19:00, se vrátili do tábora a začali večeřet. Astronauti, kteří jdou na večeři, se mohou s ostatními podělit o zážitky z celého dne. Po večeři se astronauti začali volně pohybovat, dívat se na Zemi z Měsíce dalekohledem nebo si povídat se svými rodinami na Zemi. Ve 21:00 astronauti nejprve shrnuli den v konferenční místnosti a poté se vrátili do domu, aby se začali koupat a odpočívat. Astronaut, který měl na starosti noční službu, šel do skladu v zelené rostlinné oblasti zkontrolovat zásoby potravin a vyjmout ingredience potřebné na další den, a pak vstoupil do řídicí místnosti, aby zahájil službu.

Další projekty:

  Aquasis

 

  Matematické gymnázium "Dr. Petar Beron"
    Bulharsko
  Conatur Lunar

 

  Gymnázium Oldham Hulme
    Spojené království
  Tým Omega

 

  郑州轻工业大学
    Čína
  Tábor uprostřed země

 

  XXXVII Liceum Ogólnokształcące im. Jarosława Dąbrowskiego
    Polsko