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.

Peace And Love

郑州轻工业附属中学  河南省郑州市-金水区    Čína 19, 18   5 / 2 Angličtina
3D návrhový software: Fusion 360



1.1 - Popis projektu

         Náš projekt měsíčního tábora je prvním krokem k rozvoji lidstva na Měsíci a je také vědeckým výzkumným projektem pro snížení tlaku na Zemi.

  • Nejprve, účelem základny je pozorovat růst rostlin na Měsíci, studovat složení měsíční půdy a její následnou užitnou hodnotu a provádět výzkum a využití měsíčních zdrojů in situ.
  • Druhý, používáme relativně takžeft barvy pro místnost, aby se zmírnil tlak astronautů ve vesmíru. Pokud bude efekt dobrý, využijeme velkou plochu později vybudované základny. Pokud efekt nebude dobrý, upravíme jej. Současně se zavádí koncept inteligentního domu, aby byl interiér základny inteligentnější a automatičtější.
  • Třetí, vyšleme terénní roboty a astronauty na průzkum oblastí vzdálených od základny za účelem průzkumu měsíčních zdrojů a další fáze programu lunárního tábora a výstavby základny.
  •  Konečně, používáme dálkově ovládané skládací solární panely a baterie k napájení celého stanoviště, abychom zjistili, zda energie dostupná na Měsíci může dlouhodobě podporovat lidský život.

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

        Hlavním cílem našeho týmu při zakládání lunárního tábora je vědecký výzkum. Jedná se o udržitelnou vědeckou výzkumnou misi na Měsíci za účelem lepšího přežití a rozvoje lidstva a snížení tlaku na Zemi. Je to také první malý krok k rozsáhlému vesmírnému výzkumu lidských bytostí. První lunární tábor má sloužit k průzkumu a experimentům na měsíční půdě v rámci přípravy na budoucí kolonizaci Měsíce lidmi.

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

        Rozhodli jsme se postavit tábor v kráteru na odvrácené straně Měsíce, poblíž jižního pólu.

  • Nejprve, lokalita se nachází v polární oblasti Měsíce, kde je dlouhá doba slunečního svitu, což táboru umožňuje získávat více sluneční energie.
  • Za druhé, v trvalém stínu Měsíce se nacházejí hluboké jámy s velkým množstvím ledu, který může těžbou a přeměnou poskytnout dostatečné zdroje vody.
  • Kromě toho, jsou k dispozici dostatečné vnější zdroje nerostných surovin pro podporu výstavby tábora a výzkumu.
  • Konečně, stavba kráteru může také do jisté míry poskytnoutochranu před dopady asteroidů a teplotní rozdíl mezi dnem a nocí v polárních oblastech je relativně malý.

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.

         Co se týče hlavní konstrukce podstavce, používáme velkou plochu geometrických obrazců k vydláždění. přízemí, aby byla konstrukce budovy stabilní a pevná. V střední vrstva, používáme kombinaci kruhových a trojúhelníkových tvarů, které mohou rovnoměrně rozdělit prostor na více místností a zvýšit jeho praktičnost. V neposlední řadě používáme sklo odolné proti záření pro střecha, aby zaměstnanci uvnitř základny viděli krásnou hvězdnou oblohu. Zároveň opticky rozšiřuje prostor.

        V první fázi, pošleme na Měsíc obří 3D tiskárny, roboty, skleněné kopule odolné proti radiaci atd. Jakmile najdeme vhodné místo, náležitě ho upravíme, aby poskytovalo příznivé podmínky pro budoucí tisk. Kromě toho opravíme povrch Měsíce, který není příliš hladký, a provedeme průzkum podzemí, abychom zabránili nestabilním základům, a tak dále.

        Ve druhé fázi, pošleme na Měsíc vybavení potřebné k udržení provozu základny a vytvoříme tak kompletní řízený ekosystém. Ve třetí fázi na Měsíci přistanou dva astronauti a zahájí tam život. Na dalších částech Měsíce budou nadále budovány tábory, kde budou ubytováni další lidé.

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

Nebezpečí ve vesmíru mohou představovat radiace, měsíční prach, teplotní rozdíly a meteority.

Řešení problémů s radiací

        Lze použít následující metody: použité stavební materiály by měly být schopny zesílit stěny tábora, aby se zajistilo, že život v táboře nebude za normálních okolností ovlivněn; lze také vybudovat radarové stanice, které budou sledovat pohyb Slunce a připravovat se na bouřky s předstihem; astronauti mohou použít místní materiály, jako je měsíční půda nebo zvětralá půda, k blokování radiace.

V případě dopadu meteoritu

        Vybudování tábora v kráteru poblíž polární oblasti může do jisté míry zabránit nehodám způsobeným nárazem a monitorovací radarová stanice může předvídat dopady meteoritů, což astronautům usnadní přípravu v předstihu.

V případě obav týkajících se měsíčního prachu

         Tábor má zcela uzavřenou konstrukci, která účinně zabraňuje vnikání měsíčního prachu. Uvnitř tábora jsou také použita zařízení na čištění vzduchu, aby byla zajištěna bezpečnost ovzduší.

Řešení teplotních rozdílů

         Tábor je navržen jako uzavřený a stálý skleník a uvnitř je udržována normální teplota pomocí klimatizačních lamp.

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

Voda:
        Získávání vody na Měsíci se provádí především těžbou a přeměnou ledové vrstvy v měsíčních kráterech a měsíční půdy obsahující vodu, protože je obtížné vodu na Měsíc dopravit. Kromě toho je na základně vybudováno celkové recyklační zařízení, které shromažďuje odpadní vodu vznikající v životě a také odpadní kapalinu z experimentů pro opětovné použití. To pomáhá podporovat cirkulaci vody a zvyšovat míru jejího využití.
Jídlo:
        Během výstavby tábora, v počátečních fázích, než je tábor schopen dosáhnout soběstačnosti, je podporován především balenými potravinami dováženými ze Země. Po dokončení výstavby a dosažení soběstačnosti je podporován především potravinami vypěstovanými ve vesmírném skleníku, přičemž výběr plodin k pěstování vychází z výživové tabulky, která má zajistit normální životní funkce astronautů.
Výkon:
        Fotovoltaické elektrárny, umístěné v polárních oblastech s dlouhými cykly osvětlení, mohou shromažďovat sluneční energii prostřednictvím skládacích solárních panelů a ukládat ji do baterií. Ty lze také zasunout, když se nepoužívají, a prodloužit tak jejich životnost. V období, kdy není možné vyrábět energii z fotovoltaických zdrojů, může základnu napájet systém výroby energie z palivových článků. Při každodenním cvičení lze kolo generující energii využít k zábavě a zároveň vyrábět určité množství elektřiny.
Vzduch:
        Za prvé, hlavním zdrojem vzduchu na Měsíci je tání měsíční půdy a hornin. Tavením elektrolýzou lze získat velké množství kyslíku, který je hlavním zdrojem kyslíku na Měsíci. Za druhé, oxid uhličitý lze chemicky nebo mikrobiologicky upravit pomocí zařízení pro cirkulaci vzduchu a přeměnit jej zpět na dýchatelný kyslík. Nakonec jej lze elektrolyzovat a získat tak určité množství kyslíku a vodíku.

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

pevný odpad:
        Vzhledem k tomu, že obtížnost zpracování měsíčního odpadu je vyšší, používá se především tříděné zpracování, resp. zpracování odpovídající obtížnosti zpracování, primární zpracování, sekundární zpracování atd. Přímá recyklace; u odpadů a jiných fermentovatelných druhů prostřednictvím biologické nebo chemické metody přeměna a využití, u neupravitelných sběr a centralizované pohřbívání.
pevný odpad:
        Naše základna využívá myšlenku cirkulace vody k propojení bazénu každé místnosti atd. a část odpadu je po oddělení pevné a kapalné fáze zavedena do jedinečného zařízení na čištění odpadních vod, kde je redukována, čištěna a skladována fyzikálně-chemickými nebo biologickými metodami.
plynný odpad:
        Především je hlavním výfukovým plynem, který vzniká při běžném dýchání, oxid uhličitý a prostřednictvím zařízení pro cirkulaci vzduchu se vzduch uvnitř celého tábora shromažďuje v procesoru vzduchu v části tavírny a po vyčištění se znovu rozvádí do tábora.

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

        Především co se týče vybavení, vybudovali jsme řadu radarů pro vysílání signálů a monitorování prostředí s širokým dosahem signálu, které mohou přijímat a vysílat informace mezi Zemí a Měsícem, a v táboře jsou také konferenční místnosti pro monitorování komunikace, které mohou dokončit online kontakt;

        Za druhé, pokud jde o vybavení pro výstup, máme k dispozici multifunkční lunární vozítko, které má nezávislý systém ekologické údržby, může dosáhnout dálkových a dlouhodobých operací, může dokončit spojení mezi Měsícem a Měsícem a bude zřízena startovací a přistávací platforma pro přímé spojení Země a Měsíce, aby bylo dokončeno spojení offline.

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.)

        Hlavními experimentálními směry našeho tábora jsou biologie, geologie a robotika.
         Prvním výzkumným úkolem v oblasti biologie je studium rozkladu měsíční půdy, rozkladu odpadků, čištění vody a dalších aspektů mikroorganismů a následný výzkum genetické variability.

        Geologie studuje především materiály, jako jsou měsíční minerály, objevuje nové minerály nebo prvky a studuje, které stavební materiály v měsíčním prostředí více odpovídají potřebám stavebnictví, a připravuje se na budoucí rozsáhlou výstavbu.

        Robotika je sekundární výzkum zaměřený na údržbu a zdokonalování zařízení, jako jsou roboti pro průzkum Měsíce nebo lunární bezpilotní prostředky, které se na Měsíci pohybují samostatně.

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

        Nejprve se provádí výcvik základních odborných znalostí, výcvik profesních dovedností a výcvik letových misí pro astronauty. Podrobněji to zahrnuje překonávání nepohodlí způsobeného stavem beztíže prostřednictvím výcviku na centrifuze, učení se používat přístroje a zařízení v kabině a provádět vědecké experimenty, schopnost včas odhalit a odstranit závady při pozemním pozorování, telemetrii, a komunikaci, a schopnost přežít a vyhledat pomoc nebo se zachránit v nouzových situacích, jako je abnormální návrat po mimořádné události, ať už jde o přistání v řekách, jezerech, mořích, pouštích, Gobi, vysokých horách, kaňonech, tropických džunglích nebo rozsáhlých lesích a zasněžených oblastech, před příletem do cíle.

        Za druhé, při pobytu na lunární základně se všichni astronauti musí naučit řídit lunární vozítka, obsluhovat pokročilé roboty a mít základní znalosti první pomoci. Z nich jsou dva astronauti určeni k tomu, aby se naučili ovládat řídicí pult v centrální řídicí místnosti, jeden k tomu, aby se naučil pěstovat rostliny v ekologické komoře, a jeden k tomu, aby se naučil pravidelně kontrolovat a udržovat rozvodnu.

        A konečně, všichni astronauti se musí naučit, jak se uchýlit, když základnu zasáhne meteorit, a jak opravit poškození základny v případě jejího rozbití.

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.

Při prvním přistání na Měsíci jsme zvolili kosmickou loď s přistávacím i návratovým modulem. Návratová loď využila přistávací modul jako startovací rampu při startu, čímž byl zajištěn normální odlet z Měsíce. Přistávací modul ponechaný na Měsíci byl upraven na samostatnou startovací platformu, kterou bylo možné využít jako integrovanou kosmickou loď při pozdějších misích. Tato metoda nejenže snížila obtíže při pozdější výrobě, ale také dlouhodobě šetřila materiál.

Na povrchu Měsíce jsme zkoumali pomocí mechanických psů a měsíčních vozítek. Nezávislé systémy podpory života měsíčních roverů umožňovaly dlouhodobé průzkumné úkoly na delší vzdálenosti. Bezdrátoví mechaničtí psi, ovládaní pomocí technologie VR, byli využíváni pro bezpilotní vnější průzkum s minimálními nároky na prostředí. Navíc byly schopny zkoumat složitá vnější prostředí a provádět přesné kontroly vnitřního vybavení.

Další projekty: