moon_camp
objevování interaktivního obrazu

Moon Camp Pioneers 2022 - 2023 Galerie projektů

 

V soutěži Moon Camp Pioneers je úkolem každého týmu navrhnout ve 3D kompletní měsíční tábor pomocí softwaru podle vlastního výběru. Musí také vysvětlit, jak budou využívat místní zdroje, chránit astronauty před nebezpečím vesmíru a popsat obytné a pracovní zařízení ve svém měsíčním táboře.

Moon Precedent Camp

Shanghai Qingpu Senior High School  Shanghai-Qingpu    Čína 15, 16   6 / 1 Angličtina
3D návrhový software: Fusion 360


Externí prohlížeč pro 3D projekt


1.1 - Popis projektu

Od pradávna si lidé nesčetněkrát představovali tajemnou oblohu a těšili se na nekonečné hvězdy.Nevzdali jsme se zkoumání budoucnosti. A zřízení tábora na Měsíci by bylo prvním skutečným krokem do hlubokého vesmíru.

Náš tábor se jmenuje Moon Precedent Camp, což znamená, že je to první precedentní tábor na světě.

V měsíčním táboře poskytneme astronautům kompletní obytný tábor, vhodnější prostředí pro vědeckovýzkumnou činnost a vytvoříme vědeckou hodnotu prostřednictvím zkoumání geologie Měsíce.

1.2 - Proč chcete postavit měsíční tábor? Vysvětlete hlavní účel vašeho měsíčního tábora (například vědecké, komerční a/nebo turistické účely).

Vědecký výzkum je využívání měsíčních zdrojů. Mezi rozsáhlé lunární zdroje patří lokalizační zdroje, zdroje životního prostředí a materiální zdroje. Zdroje polohy se vztahují k jedinečné poloze a zákonům fungování Měsíce vzhledem k Zemi. Například jedna strana Měsíce je vždy přivrácena k Zemi, což je velmi příznivé pro nepřetržité pozorování Země. Druhá strana je vždy přivrácena k Zemi a elektromagnetické prostředí je velmi "tiché", což je vhodné pro vědecké průzkumné činnosti, jako je například radioastronomické pozorování. Zdroje prostředí odkazují na jedinečné vlastnosti prostředí Měsíce, jako je vysoké vakuum, nízká gravitace, slabé magnetické pole, velký rozdíl teplot a vysoká radiace, které lze využít pro specifické vědecké experimenty a výrobu materiálů. Materiální zdroje Měsíce zahrnují především nerostné zdroje a zdroje energie. Nerostné zdroje zahrnují titan, železo, chrom, nikl a další kovové nerostné zdroje, nekovové nerostné zdroje, jako je měsíční půda, čedič a těkavé látky s nízkou koncentrací (H, He, C, N), zdroje kyslíku a zdroje meteoritů. Energetické zdroje zahrnují zdroje helia-3, vodního ledu a sluneční energie. Průzkum Měsíce jako první krok průzkumu hlubokého vesmíru nám pomůže při dalším průzkumu hlubokého vesmíru po vybudování kompletní základny na Měsíci.

2.1 - Kde chcete postavit svůj Moon Camp? Vysvětlete svůj výběr.

Pro stavbu Moon Campu v oblasti Shackleton jsme se rozhodli ze dvou důvodů. Zaprvé je zde vysoká pravděpodobnost, že podzemní permafrost bude schopen využívat vodní zdroje, které posádce na dlouhou dobu zajistí problém s pitím a dokonce vybudují soběstačný systém recyklace vody. Druhým důvodem je, že roční doba osvětlení v této oblasti představuje více než 70%, což může přeměnit sluneční energii na energii elektrickou.

2.2 - Jak plánujete postavit svůj měsíční tábor? Zvažte, jak můžete využít přírodní zdroje Měsíce a které materiály byste potřebovali přivézt ze Země. Popište techniky, materiály a vaše konstrukční rozhodnutí.

Máme v úmyslu založit lunární tábor v oblasti Shackleton na Měsíci, kde je dostatek vody a měsíční půdy pro potřeby stavby a bydlení. Ze Země potřebuji raketu s 3D tiskárnou a lunární vozítko. Vozítko vykopává půdu. Na 3d tiskárně se vytisknou vrstvy měsíční půdy, aby se dokončila hlavní stavba. Vnitřní strojní zařízení, jako jsou jaderné reaktory a oběhová čerpadla, byla na Měsíc dopravena poté, co byla postavena na Zemi.

2.3 - Jak váš měsíční tábor chrání astronauty před drsným prostředím Měsíce a jak jim poskytuje úkryt?

Drsné prostředí Měsíce se potýká především se třemi problémy: teplotou, zářením a vzduchem.

Plášť tábora bude mít vícevrstvou strukturu s bionickými zařízeními uvnitř i vně, podobně jako okenice meteorologických stanic. Otočná část je vybavena jakýmsi kovovým drátem, který se rozpíná a smršťuje s chladem. Když teplota světla překročí normu, kovový drát se pod vlivem tepla roztáhne, což způsobí otevření lamel, a povrch s vysokou schopností vyzařování a odvodu tepla se orientuje do prostoru. Když teplota světla prudce klesne, dráty se při ochlazení okamžitě smrští, čímž se každá lopatka pevně uzavře a potlačí rozptyl tepla družice.

Vnější vrstvy budou tvořeny kovem a hliníkem chráněným před zářením a zbytek budou tvořit keramické nebo makromolekulární materiály vyplněné protiem mezi vrstvami.

V případě nedostatečného přívodu vzduchu bude v interiéru instalováno několik vzduchových uzávěrů.

Základna bude navíc chráněna kopulí, takže v případě neubránitelného zásahu meteoritem můžeme stále zamířit do Perryho kráteru, kde se ukryjeme, a pak se vrátit a obnovit tábor.

3.1 - Jak váš měsíční tábor zajistí astronautům udržitelný přístup k základním potřebám, jako je voda, jídlo, vzduch a energie?

voda

Voda vypouštěná v každodenním životě člověka se dělí na vodu z moče, výkalů, odpařování z kůže a vypouštění z dýchacích cest. První z nich je dopravována do oblasti výsadby pomocí spádového potrubí toalety, kde se vysuší, rozdrtí, přidá se k ní startovací kultura a fermentací se vytvoří organické hnojivo pro růst rostlin. Přebytečné odpadní vody se dopraví do energetické oblasti a v modulu úpravy vody se vyčistí na užitkovou vodu. Současně může při extrémním nedostatku vody shromažďovat měsíční podzemní vodu.

potraviny

Byla založena plocha pro výsadbu, použito sluneční světlo nebo světla pro obnovení světelného prostředí a simulaci teploty a tlaku vhodného pro růst rostlin. Jako hlavní zdroje sacharidů a bílkovin byly vybrány quinoa, sladké brambory a brambory, zatímco rajčata, okurky a mrkev byly doplněny různými vitaminy, vlákninou a stopovými prvky.

energie

V oblasti energetiky pochází elektrická energie především z výroby energie z jaderné reakce a ze sluneční energie. Výroba energie z jaderné reakce zásobuje vědeckou výzkumnou oblast, lunární vozítko a další energeticky náročné přístroje. Solární energie zajišťuje stabilitu spotřeby elektřiny v každodenním životě.

kyslík

Oxid uhličitý uvolňovaný lidským dýcháním je prostřednictvím ventilačního systému každého prostoru přenášen do prostoru výsadby, kde dochází k výměně kyslíku.

3.2 - Jak bude váš měsíční tábor nakládat s odpadem, který vyprodukují astronauti na Měsíci?

Odpad z měsíčního tábora bude zpracováván podle různých vlastností. Odpad z domácností: exkrementy, kuchyňský odpad, bude odvážen do pěstební oblasti k hnojení rostlin. Odpadní vody budou částečně zavlažovány na rostlinách a částečně vstupovat do složek úpravy vody: sterilizační složky, vícevrstvé filtrační složky a odstraňování těkavých látek, čištění na čistou vodu. Ostatní odpad bude znovu využit a část, kterou nebude možné zlikvidovat, bude vozítkem odvezena na vzdálené skládky.

3.3 - Jak bude váš měsíční tábor udržovat spojení se Zemí a ostatními měsíčními základnami?

Astronauti měli u sebe vysílačky VHF, kterými přenášeli zvukové a biosenzorové údaje ze svých skafandrů do komunikačního systému lunárního tábora, který vysílal signály zpět na Zemi v pásmu S, což je ultra-vysoké frekvenční pásmo, které může proniknout zemskou ionosférou, aniž by se odrazilo nebo odrazilo, a které se ve vesmíru hojně využívá. A abychom zajistili, že lunární tábor na odvrácené straně Měsíce nebude v přímém kontaktu se Zemí, vyšleme na oběžnou dráhu Lagrangeova bodu L2 na přistávající Měsíc reléovou družici, která zajistí komunikaci se Zemí a odvrácenou stranou Měsíce v reálném čase.

4.1 - Na jaké vědecké téma (témata) by se zaměřil výzkum ve vašem měsíčním táboře? Vysvětlete, jaké experimenty plánujete na Měsíci provádět (například v tématech geologie, prostředí s nízkou gravitací, biologie, technologie, robotika, astronomie atd.)

Vědeckými tématy našeho měsíčního tábora byly geologie a robotika. Materiální zdroje na Měsíci zahrnují především nerostné suroviny a energetické zdroje. Mezi nerostné zdroje patří titan, železo, chrom, nikl a další kovové nerostné zdroje, nekovové nerostné zdroje, jako je měsíční půda, čedič a těkavé látky s nízkou koncentrací (H, He, C, N), zdroje kyslíku a zdroje meteoritů. Energetické zdroje zahrnují zdroje helia-3, vodního ledu a sluneční energie. Jako důležitý doplněk pozemských zdrojů mají měsíční zdroje dalekosáhlý dopad na udržitelný rozvoj lidské společnosti. Materiální zdroje na Měsíci jsou tak bohaté, že je nutné provádět geologický výzkum Měsíce za účelem jeho analýzy. Zároveň lze pro specifické vědecké experimenty a výrobu materiálů využít jedinečné environmentální zdroje Měsíce, jako je vysoké vakuum, nízká gravitace, slabé magnetické pole, velký teplotní rozdíl, vysoká radiace a další charakteristiky prostředí. Budeme také provádět výzkum v oblasti robotiky, který pomůže lunárnímu táboru lépe přizpůsobit bydlení, výrobu, výzkum a další činnosti.

5.1 - Co byste zařadili do programu výcviku astronautů, abyste je připravili na let na Měsíc?

Výcvikový program pro astronauty bude zahrnovat:

Fyzický trénink: Je nevyhnutelné provádět na Měsíci různé činnosti, aby byla zajištěna odpovídající fyzická zdatnost pro splnění řady výzev a úkolů na Měsíci.
Mentální trénink: Na Měsíci bude jen několik lidí, takže tento trénink je nutný, aby astronauti nejprve překonali strach z neznámého vesmíru a obavu, že budou na Měsíci sami.
Zvláštní faktory prostředí Výcvik odolnosti a přizpůsobivosti: gravitace na Měsíci a další faktory prostředí jsou odlišné od pozemských, proto je tento výcvik nutný, aby se předešlo nežádoucím reakcím astronautů na Měsíci, které by mohly vést k ohrožení života.
Výcvik přežití: zlepšit schopnost přežití astronautů a jejich schopnost přežít v nebezpečných situacích.
Výcvik v oblasti kosmických technologií: zajištění bezpečného příletu astronautů na Měsíc a bezpečného návratu na Zemi.
Výcvik lékařských znalostí: astronauti mohou do určité míry zajistit fyzické zdraví a vyhnout se velkým i malým nemocem.

5.2 - Jaké vesmírné dopravní prostředky bude vaše budoucí mise na Měsíc potřebovat? Popište vozidla, která se nacházejí ve vašem Moon camp, a zvažte, jak budete cestovat na Zemi a ze Země a jak budete zkoumat nové cíle na povrchu Měsíce.

Vesmírná loď, kterou se astronaut může vrátit na Zemi a zpět, raketa, která po tu dobu dopravuje zásoby.

Průzkumné vozítko zkoumá povrch Měsíce, má průzkumné zařízení a zařízení pro videokomunikaci, vyhledává zdroje a vysílá signály. Malé lunární vozítko s lidskou posádkou na kolečkách a solárním pohonem veze na místo bagry, které vykopou půdu a pak ji přivezou zpět pro výzkum nebo pro stavbu domů. Kolečka na solární energii, kamery namontované na střeše, robotický akviziční systém na střeše, zásoby uložené pod vozem a vybavení uložené v kufru.

Další projekty: