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.

Bright Selene

郑州轻工业大学附属中学  河南省郑州市-金水区    Čína 19, 18   4 / 2 Angličtina
3D návrhový software: Fusion 360



1.1 - Popis projektu

Lunární tábor - oblast, kde lidé na Měsíci žijí, pracují a provádějí výzkum. Výstavba lunárního tábora položí základ pro vědeckovýzkumné aktivity astronautů, jako je dlouhodobý pobyt a experimenty na měsíčním povrchu; cílem je prohloubit lidské poznání Měsíce, získat velké množství zdrojů a provádět výzkum pěstování rostlin. Měsíční tábor plánuje vybudovat ve dvou krocích, přičemž první krok trvá 20 let na vybudování lunární základny a druhý krok trvá přibližně 10 let na modernizaci základny, aby se stala trvale obydleným lunárním táborem. I v budoucnu se lunární tábor stane zásobovací základnou pro lidský průzkum sluneční soustavy.

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

Měsíční tábor je odrazovým můstkem pro lidi, kteří se chtějí vydat do hlubokého vesmíru. Měsíční základna se stane výcvikovým táborem pro lidské bytosti, které se vydají do hlubokého vesmíru. Pokud se lidské bytosti chtějí seznámit s mimozemským prostředím, musí nejprve pochopit měsíční prostředí. Slouží především k vědeckému výzkumu. Jako zkušební stanice pro využívání a využívání měsíčních zdrojů využívá vlastností měsíčního ovzduší k provádění ekologických testů a experimentální výrobě specifických produktů. , jako jsou speciální materiály a léky. Z Měsíce je mnohem snazší vypustit raketu než ze Země. Spoléhá se na vysoce účinné zdroje Měsíce a může zkoumat vzdálenější prostory.

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

Shackletonova oblast na jižním pólu Měsíce (0,0° východní délky, 89,9° jižní šířky). Je zde totiž pravděpodobně dostatek vody a nachází se zde oblast stálého slunečního svitu, což je příznivé pro systém výroby sluneční energie. Rozdíl teplot je malý a vhodný pro život. V budoucnu může sloužit jako adresa pro zřízení velkého infračerveného teleskopu. Prostředí s nízkou teplotou na dně kráteru je ideální pro infračervené pozorování. Stojící 5 km vysoká hora Malabote, trvale dobře viditelný vrchol na Zemi, může v případě instalace vhodného zařízení sloužit jako radioreléová stanice pro komunikaci se Zemí.

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.

Technologie 3D tisku a technologie výroby nových materiálů. Regolit na povrchu Měsíce má podobné chemické složení jako popílek a může být použit jako stavební materiál pro stavbu lunárních táborů. Kromě toho lze železo, mangan, hliník, hořčík a další kovové minerály na povrchu Měsíce vytěžit a vytavit a 3D tiskem z nich vytvořit obytný vesmírný dům.

Technologie lunárního robotického provozu. Mezi lunární roboty patří lunární hlídkové sondy a lunární pracovní roboty. Lunární roboty musí mít schopnost vlastní údržby a oprav a lunární hlídkové sondy a pracovní roboty se mohou vzájemně udržovat a opravovat, aby byla zajištěna spolehlivost pracovního procesu.

Technologie komplexního využití odpadních zdrojů z měsíčních základen. Poté, co vozidlo Země-Měsíc dokončí přistání na Měsíci, je mise jeho letové platformy ukončena. U opuštěných vozidel lze uvažovat o vyložení různých samostatných letadel jako náhradních dílů pro lunární základny, například baterií a rezervních materiálů pro lunární energetické stanice, plynové lahve lze použít jako zásobníky pro plynná média na povrchu Měsíce a zásobníky paliva lze po vyčištění použít jako zásobníky kyslíku pro výrobu kyslíku na Měsíci.

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

Současně se jako střední vrstva používá materiál pro akumulaci tepla s fázovou změnou, který snižuje tepelné ztráty. Základna je vybavena zařízeními pro detekci meteoritů a měsíčních otřesů, která mohou být včas informována a uniknout v případě pádu velkých meteoritů a měsíčních otřesů.

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

Voda(水):1. V polárních oblastech se nachází měsíční led, který lze shromažďovat a koncentrovat. Poté lze pomocí fokusačních a reflexních zařízení využít sluneční energii k roztavení měsíčního ledu, který lze následně shromažďovat a čistit za účelem získání vodních zdrojů. 2. Transpirace rostlin a filtračních zařízení lze využít k recyklaci produkované odpadní vody.

Potraviny(食物): Vytvořte na měsíční základně uzavřený systém podpory života s podpůrnými základnami pro pěstování rostlin, jako je salát, paprika, fazole a pšenice, které byly vypěstovány. Tyto plodiny mohou být hlavním zdrojem potravy pro personál základny a zároveň péče o rostliny může pomoci astronautům udržet jejich psychickou stabilitu.

Energie(能源):Pro přizpůsobení se měsíčnímu prostředí a zajištění dlouhodobé a stabilní energie pro měsíční tábory jsme použili dva způsoby: solární energii a palivové články. Slunce na Měsíci vyzařuje asi 1,5krát více světla než Země. Dostatek slunečního světla, hlavně v měsíčních solárních elektrárnách. Palivové články jsou hlavním zdrojem energie v noci.

Vzduch(空气):Vzhledem k tomu, že průměrný člověk spotřebuje denně přibližně 0,7 kg kyslíku, je důležité považovat využití fotosyntézy rostlin k recyklaci kyslíku za primární zdroj nákladově efektivního kyslíku. Kromě toho měsíční půda obsahuje hojné titanové a železné rudy, které lze snadno sbírat. Redukce těchto rud pomocí plynného vodíku lze dosáhnout mikrovlnným ohřevem, jehož výsledkem je výroba vody. Elektrolýzou vody se pak získá plynný vodík a kyslík, přičemž získané kovy lze využít i pro stavební účely.

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

V lunárních táborech se mohou používat různé metody likvidace odpadu, který astronauti na Měsíci vyprodukují, včetně:

Recyklace: Recyklací zdrojů, jako je odpadní voda, odpadní plyn a pevný odpad, lze minimalizovat množství produkovaného odpadu a do určité míry snížit závislost na Zemi.

Skladování a pohřbívání: Odpad a další odpady, které nelze recyklovat, lze skladovat nebo bezpečně pohřbít na povrchu nebo v hloubce měsíčního povrchu.

Recyklace: Vytvořte v táboře uzavřený recyklační systém, který přemění vzniklý odpad na užitečné zdroje, například přemění lidský odpad a rostlinný odpad na hnojivo pro použití na farmách na měsíční základně.

Celkově musí tábor minimalizovat množství vyprodukovaného odpadu a najít vhodné možnosti jeho likvidace pomocí vědeckých a rozumných metod, aby byla zajištěna další existence a rozvoj lunární základny.

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

Měsíční tábor je vybaven makro základnovou stanicí pro vysílání a příjem informací na Zemi a Měsíc a informace přijaté družicí jsou pak odesílány na Zemi, což umožňuje komunikaci mezi Zemí a Měsíčním táborem. Telemetrická a telekontrolní komunikace využívá ke komunikaci s družicemi VKV a modulace dat využívá FSK. Komunikace mezi lunárními tábory je realizována pomocí bezdrátové přístupové sítě složené ze signálů základnových stanic pro ty, které jsou blízko sebe, a pomocí přenosu satelitního signálu pro ty, které jsou daleko.

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.)

Studujeme především geologii a biologii. Měsíc má mnoho unikátních krajin a tvarů, takže je můžeme využít pro vědecký výzkum, například geologické stavby, chemického složení, struktury minerálů, fyzikálních vlastností atd. Studium měsíční hmoty: Složení měsíční hmoty se liší od složení hmoty na Zemi, takže měsíční hmotu lze podrobně analyzovat a studovat, abychom pochopili její složení a vlastnosti. Laboratoř je také vybavena řadou zařízení pro zkoumání půdy, kromě jedinečných fyzikálních vlastností Měsíce, jako je sluneční záření na teplotu a strukturu měsíčního povrchu. Prostředí na povrchu Měsíce působí na život jinak než na Zemi, takže lze provádět přírodovědné experimenty ke studiu přizpůsobivosti a životaschopnosti života v heterogenním prostředí.

Na místě je speciální prostor pro pěstování rostlin, kde se zkoumá růst rostlin a testuje se růstové prostředí. Současně zde máme také astronomické dalekohledy, které jsou vhodné pro pozorování vesmíru astronauty. Výzkum vesmíru a testování prostředí na povrchu Měsíce, stejně jako experimentální výroba specifických produktů, jako jsou speciální materiály a léky, mohou být prováděny také s využitím vlastních vlastností vesmírného prostředí Měsíce (Měsíc sám má přirozené vesmírné podmínky, jako je vysoké vakuum, žádné atmosférické stínění a nízká gravitace).

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

Fyzický trénink

Astronauti potřebují pohyb v prostředí přirozené gravitace, aby si udrželi fyzické zdraví a předešli osteoporóze. Kromě toho potřebují speciální fyzický trénink v podmínkách mikrogravitace, aby si udrželi rovnováhu a koordinaci. Tyto tréninky jim také mohou pomoci přizpůsobit se chůzi na Měsíci a plnění dalších úkolů.

Technické školení

Kromě každodenní údržby mechanických a elektronických zařízení a dalších dovedností musí astronauti zvládnout také obsluhu kosmických lodí a lunárních roverů a různé způsoby řešení nouzových situací, jako je pokles tlaku kyslíku, poruchy zařízení atd.

Výuka topografie

Aby se astronauti mohli lépe přizpůsobit lunární misi, musí pochopit základy geomorfologie a topografie měsíčního povrchu a naučit se používat navigační nástroje, stejně jako smysl pro orientaci a ovládání vozidel na měsíčním povrchu.

Znalost vesmírné medicíny

Astronauti se také musí seznámit s vesmírnou medicínou, aby pochopili dopady cestování do vesmíru na lidské zdraví. Musí pochopit, jak se ve vesmíru vypořádat s různými nehodami, a naučit se základní lékařské postupy v případě nouze.

5.Školení týmové práce

V programu výcviku astronautů se astronauti učí spolupracovat v týmech a správně řešit situace.

Takové výcvikové programy by měly být doprovázeny zajištěním bezpečnosti a zdraví astronautů a co největším uspokojením jejich vlastních potřeb a nároků.

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.

Kosmická loď: Budeme potřebovat kosmickou loď schopnou přistát a odstartovat z povrchu Měsíce a ze Země. Měla by mít také vybavení a zásoby nezbytné pro dlouhodobé mise.

Doprava na povrchu Měsíce: Můžeme použít rovery nebo jiná vozidla určená pro provoz v měsíčním prostředí. Tato vozidla by měla být schopna odolávat drsným podmínkám na Měsíci a měla by mít schopnost překonávat velké vzdálenosti.

Prozkoumejte nové destinace na povrchu Měsíce: Můžeme použít dálkově řízená bezpilotní vozidla. Tato vozidla mohou být vybavena kamerami a dalšími senzory pro sběr dat a snímků měsíčního terénu.

Na Zemi a ze Země: Můžeme používat kosmické lodě schopné přepravovat posádku a náklad. Vesmírná loď by měla mít potřebné systémy podpory života a měla by být schopna odolat náročným podmínkám vesmírného cestování.

Další projekty: