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.

Aurora

郑州轻工业大学附属中学  河南省郑州市-金水区    Čína 18, 19   4 / 1 Angličtina
3D návrhový software: Fusion 360



1.1 - Popis projektu

Aurora Lunar Camp je založen na předpokladu pohodlného a bezpečného prostředí pro život astronautů. V centru zájmu vědeckého výzkumu bude lunární tábor Aurora zkoumat a těžit měsíční zdroje, aby bylo možné prozkoumat a přizpůsobit se měsíčnímu prostředí. Zároveň jako přestupní stanice pro průzkum hlubokého vesmíru dosáhne funkce detekce křížení a zásobování energií.

Tábor je soustředěn kolem budovy, která se skládá ze dvou částí a využívá dutou strukturu lávových trubek pod Měsícem:

Země je vědeckovýzkumnou oblastí, která slouží k analýze, skladování a vývoji měsíčních zdrojů. Současně je zde zřízena centrální řídicí místnost, rozvodna energie a výsadbový modul, které slouží běžnému provozu základny.

V podzemí se nachází obytný prostor, který slouží k bydlení a fitness astronautů. Kromě základního zázemí jsou zde také čajovny pro pěstování sentimentu. V obytném prostoru převládají teplé barvy, aby se astronautům ulevilo od pracovního tlaku.

Používáme systém solárního importu, který shromažďuje sluneční světlo jako záložní zdroj energie, abychom snížili spotřebu energie.

Používáme Ecometer, multifunkční přenosný přístroj pro kontrolu zařízení, monitorování zdravotního stavu astronautů a další funkce.

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

Náš měsíční tábor má tři cíle.

 Za účelem průzkumu měsíčního geologického prostředí, předběžného průzkumu a adaptace na měsíční prostředí. Budeme pokračovat v těžbě měsíční půdy a rudy v různých hloubkách a analyzovat materiál, abychom pochopili geologické prostředí Měsíce.
 Jako přestupní stanice pro další zařízení pro průzkum hlubokého vesmíru. Ostatní sondy mohou na základně přistávat a doplňovat palivo na delší dobu během svých misí.
 Proveďte detekci průjezdu. Jedná se o laboratoř pro průzkum hlubokého vesmíru, která monitoruje jiné planety ve sluneční soustavě a blízkozemní asteroidy ohrožující Zemi a shromažďuje příslušné informace zpět na Zemi, aby bylo možné realizovat včasné varování, obranu, likvidaci atd.

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

Rozhodneme se postavit měsíční tábor poblíž kráteru Shackleton.

Na jedné straně se okolí hory Malapat poblíž kráteru Shackleton vyznačuje dlouhým světelným cyklem a k získávání a uchovávání světelné energie pro výrobu energie lze využít fotovoltaická zařízení.

Na druhou stranu mohou být ložiska ledu (vodního ledu) obsahujícího velké množství vodíku ve středu kráteru vyslána ke sběru vodního ledu na dně kráteru a jeho dopravě na základnu, aby pokryla potřeby základny na palivo a vodní zdroje.

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.

U měsíčního tábora plánujeme přijmout zjednodušený design, aby základna vypadala stejně krásně jako polární záře a přitom snadno neabsorbovala měsíční prach.

Na Měsíci přistaneme nejméně dvakrát. Poprvé vyšleme na Měsíc několik robotů a montážních modulů. Tito roboti se mohou spojit s různými montážními moduly a dosáhnout funkcí, jako je 3D tisk, tavení materiálu, skenování terénu a těžba. Pomocí těchto funkcí může robot vybrat vhodné místo pro stavbu, provádět zde vyrovnávání terénu, sbírat měsíční půdu a horniny, stavět ochranné pláště z měsíční půdy a tavit Fe,Ti a Si pro stavbu tábora. stavbu solárních panelů, radaru a tepelných těžebních modulů v blízkosti hory Malapate a vyhloubení lávových trubek ve středu základny a zřízení druhé podzemní vrstvy v trubkách.

Druhé přistání na Měsíci bude zahájeno po založení tábora. Tentokrát budou na Měsíc vysláni tři astronauti a několik potřeb pro přežití. Budou kontrolovat a opravovat konstrukci různých částí tábora a ekologickou výstavbu uvnitř základny, aby základna splňovala očekávané standardy. Pokud zjistí nějakou abnormalitu, nahlásí ji pozemské straně a provedou další přistání na Měsíci.

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

Mezi hlavní hrozby pro astronauty patří meteority, radiace, měsíční prach, nízké teploty a nízká hladina kyslíku.

Meteorit: Plánujeme použít měsíční půdu jako materiál pro 3D tisk a vytvořit kolem základny plášť z měsíční půdy, který by odolal malým meteoritům. V případě meteoritů, které skořápka nedokáže zablokovat, budou všichni astronauti hledat útočiště v podzemních prostorách.

Radiace: Stavební materiály tábora mohou rovněž účinně chránit před radiací.

Měsíční prach: K zablokování měsíčního prachu a vyčištění přichyceného měsíčního prachu na plášti tábora bude použit měsíční půdní plášť a čisticí robot.

Nízká teplota: Vzhledem k nízké tepelné vodivosti měsíční půdy lze vnitřní teplotu udržovat na relativně konstantní úrovni. Plášť tábora bude mít dutou strukturu, která udržuje stálou vnitřní teplotu tábora.

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

Voda: K získávání vody v měsíční půdě a její kondenzaci na led použijeme technologii termální těžby. Současně budeme pomocí robotů sbírat vodní led a měsíční horninu v kráteru, kterou bude lunární vozítko dopravovat na základnu. Led a vodní led budou přeměněny na vodu a měsíční hornina bude přeměněna na vodu reakcí FeTiO2+H2→Fe+TiO2 +H2O.

Odpadní voda a moč, které vznikají v každodenním životě, budou přeměněny na vodu, kterou lze používat a pít prostřednictvím recyklačního a čisticího systému uvnitř základny, aby se realizovala recyklace vody. 

Jídlo: V počátečním období přistání na Měsíci budou astronauti jíst měsíční stravu a po ukončení normálního provozu v pěstitelské oblasti tábora budou jako hlavní potrava používány různé rostliny. Kromě toho by každá přilétající sonda mohla do lunárního tábora přinést další zásoby potravin.

Elektřina: Jako doplňkový způsob získávání energie budeme využívat především fotovoltaickou výrobu energie a výrobu energie z paliv. Zásobování tábora solární energií je realizováno pomocí solárních panelů jako zařízení. Výroba energie z paliv využívá jako způsob výroby energie vodík získaný z vodního ledu, který je hlavním základním způsobem výroby energie v případě problémů s fotovoltaickou výrobou energie. Distribuci elektrické energie v celém kempu budeme řídit také prostřednictvím rozvodny elektrické energie.

Vzduch: Kyslík se bude dodávat pomocí elektrolytické vody, roztavené elektrolytické měsíční půdy a rostlin. Elektrolytická voda a roztavená elektrolýza jsou elektrolýzou odpadní vody, respektive roztavené měsíční půdy, aby se v ní uvolňoval a shromažďoval kyslík.

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

Pokud jde o odpad z kosmonautů, lunární tábor Aurora je vybaven recyklačním systémem, který přeměňuje moč na použitelnou vodu. V jednom z recyklačních systémů je v reaktoru při teplotě 35 stupňů Celsia množství suspendovaných plastových pelet a směsí. Jak výkaly cirkulují kolem pelet, mikrobi na povrchu pelet rozkládají výkaly na sůl a metan. Oddělením pevného plynu se oddělily toxické složky ve výkalech. Současně byly metan oxidující bakterie použity k syntéze sacharidů a bílkovin, aby bylo dokončeno zpracování výkalů.

Lunární tábor Aurora je vybaven speciální řezačkou, která rozřeže a stlačí odpadní prostor a uloží jej do odpadní nádoby, která bude po výměně zásob Země-Měsíc odeslána na Zemi k likvidaci.

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

Komunikace Země-Měsíc: Aurora Lunar Camp má radioteleskop umístěný mimo tábor na hoře Maraport, který blokuje širokospektrální rádiové rušení ze Země a umožňuje hlavnímu řídicímu středisku používat komunikační zařízení pro rádiovou komunikaci Země-Měsíc.

Komunikace mezi základnami na Měsíci: Hlavní řídicí místnost lunárního tábora Aurora je vybavena mobilní komunikační sítí 4G a souvisejícím zařízením, které umožňuje komunikaci mezi astronauty a zařízeními na Měsíci. Zároveň bude každý astronaut a hlavní řídicí místnost vybavena Eco Meterem, univerzálním a pohodlným komunikačním zařízením, které usnadní komunikaci mezi lunárními základnami.

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.)

Výzkum se zaměří na průzkum měsíčních nerostných zdrojů. Pokusy s pěstováním rostlinných plodin lze provádět v prostředí s nízkou gravitací Měsíce a nasazení zařízení pro detekci infračerveného záření při nízkých teplotách, testování supravodivosti při nízkých teplotách, detekci supravodivosti prostředí vesmírných částic při nízkých teplotách a další experimentální úkoly lze provádět s využitím trvale nízké teploty některých kráterů v oblasti trvalého stínu. Měl by být proveden výzkum vědy a technologie využití zdrojů in situ, který zahrnuje čtyři aspekty:

průzkum klíčových měsíčních zdrojů;
Komplexní využití měsíční půdy;
Efektivní a udržitelné využívání měsíční energie;
Ochrana environmentálních rizik a práv a zájmů při rozvoji a využívání měsíčních zdrojů. Na hoře Malaput na jižním pólu Měsíce je také možné vybudovat observatoř, která by rozšířila lidské chápání Mléčné dráhy a vesmíru s větším symbolickým a vědeckým významem. Postavit na Měsíci jadernou elektrárnu pro studium řízené fúze hélia 3.

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

Nejprve vybereme astronauty z řad uchazečů, kteří jsou občany s magisterským vzděláním v oblasti biologických věd, informatiky nebo medicíny.

Za druhé, budeme mít vzdělávací kurzy pro astronauty, simulovaný letový výcvik, simulovaný výcvik v mikrogravitaci, psychologický výcvik, výcvik v nouzových situacích.

Kurz naučí astronauty používat a udržovat vybavení související s životem v táboře a vědeckým výzkumem.

Simulovaný letový výcvik zahrnuje simulovaný letový výcvik pro přistání na Měsíci a letový výcvik pro návrat na Zemi. Letový simulátor umožňuje astronautům absolvovat letové technologie, jako je vzlet, nastavení polohy, řízení atd. Současně poskytuje smysl pro pohyb, zrak, sluch atd. tak, aby se cvičící astronauti mohli seznámit s používáním kosmické lodi.

Simulovaný výcvik v mikrogravitaci umožní astronautům provádět fyzická cvičení v prostředí mikrogravitace, simulovat život v lunárním táboře, používat různé přístroje a další činnosti, aby si astronauti mohli zvyknout na budoucí život a vědeckou práci v lunárním táboře.

Psychologický výcvik má za cíl předcházet psychickým problémům, jako je nadměrný stres, a snižovat psychické napětí tím, že astronauti plní určité úkoly společně, aby byli jednotnější.

Nouzový výcvik simuluje nouzové situace, jako je například útok meteoritu, aby se posádka zdokonalila ve zvládání situace.

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.

Potřebujeme kosmickou loď na bázi současných pilotovaných raket s velkou rezervou, která bude sloužit k přepravě robotů pro stavbu lunárních táborů.

Naše vozidla v táboře Camp Moon budou dva rovery, které budou přepravovat materiál pro nový tábor, roboti, kteří budou sbírat měsíční zdroje, a posádky, které budou kontrolovat radioteleskopy a solární panely.

Pokud jde o zpáteční cestu na Zemi, plánujeme na Měsíci zřídit zdvihací plošinu, která se v případě potřeby návratu na Zemi zvedne, aby mohla kosmická loď vzlétnout nebo přistát.

Při průzkumu Měsíce, který má naznačit nové místo určení, předem stanovíme místo určení, necháme vozítko přepravovat roboty a potraviny a pomocí robotů postavíme v místě určení a po cestě několik zásobovacích stanic, abychom položili základy pro následný průzkum nového místa určení.