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.

HOPE OF THE MOON

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



1.1 - Popis projektu

Co se týče lunárního tábora, vycházíme především z pětiúhelníkových objektů a v prvním patře hlavní budovy je hlavní řídicí místnost, která řídí provoz celého tábora. Pět pokojů ve druhém patře poskytuje ubytování astronautům a obsahuje postele, okna, stoly, toalety a další infrastrukturu pro zajištění běžného života. Uprostřed hlavní budovy se nachází vesmírný výtah, kterým se lze dostat na observatoř k pozorování vesmírné situace a spodním vrtákem na dno k průzkumu měsíčního podzemí a k rozvoji a využití vodních zdrojů. Po obvodu se nachází pět kabin, kterými jsou experimentální kabina, kultivační kabina, fitness kabina, lékařská kabina a skladovací kabina. Každá kabina má svou vlastní úlohu a poskytuje komplexnější služby a průzkum pro lunární tábory. Mimo kabinu jsou umístěni transportní roboti, průzkumní roboti a signální roboti, kteří zajišťují fyzickou sílu a konverzi signálu pro astronauty. Po celém vnějším obvodu jsou také umístěny solární panely, které zajišťují napájení celého tábora.

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

Je možné najít trvalé lidské obydlí mimo Zemi? Program lunární základny byl původně navržen tak, aby na tuto otázku odpověděl. Prvním krokem mého lunárního tábora je průzkum a zkoumání Měsíce s cílem zjistit, zda jsou na něm dostupné zdroje pro Zemi, a také vývoj a využití mimozemských zdrojů. Další testování měsíčního prostředí ukáže, že se může vyvinout v místo pro lidské obydlí. Náš lunární tábor je v současné době zaměřen na astronauty, kteří mohou mít na Měsíci nejen pohodlné prostředí pro provádění experimentů, ale také k dispozici vhodné stroje pro experimenty a vývoj.

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

Pro stavbu byla vybrána Aitkenova pánev na jižním pólu Měsíce.Nachází se na jižní straně Měsíce, je zde mnoho hor, více než 80% času může dopadat sluneční světlo, rozdíl teplot je nízký a prostředí je příznivé pro obydlí.Je to největší a nejstarší impaktní pánev na Měsíci a její důkladné studium může odhalit stav materiálu spodní měsíční kůry a dokonce i horního měsíčního pláště, což je příznivé pro provádění experimentů.Pánev má nízkou topografii (rozdíl 13 km od okolní vysočiny) a tenkou měsíční kůru, a ať už je v pasivním nebo aktivním režimu vzniku měsíčního mořského čediče, objeví se velké množství měsíčního mořského čediče, což je příznivé pro stavbu tábora.

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.

Nejprve vypustit umělé družice, vybrat nejlepší místo pro tábor k průzkumu, pomocí 3D tiskáren sestavit komponenty, vytěžit a využít kyslík, hliník, železo a další zdroje v měsíční hornině k výrobě kyslíku pro každodenní použití a rozšířit Měsíc o kovy, sklo a další suroviny. Voda z měsíčních táborů se syntetizuje těžbou vodního ledu na dně Měsíce. Kompresor přes tepelný výměník stlačuje chladivo na vysokotlaký nasycený plyn (čpavek nebo freon), který se pak kondenzuje v kondenzátoru. Po škrcení přes škrticí zařízení přechází do výparníku a médium, které je třeba ochladit, se ochlazuje a vyměňuje, aby se dosáhlo konstantní teploty systému uvnitř tábora. S využitím adsorpčního výkonu molekulárního síta pomocí generátoru kyslíku se prostřednictvím fyzikálního principu používá bezolejový kompresor jako pohon k oddělení dusíku ve vzduchu od kyslíku a nakonec se získá vysoká koncentrace kyslíku. Jedná se o automatizované zařízení, které využívá zeolitové molekulové síto jako adsorbent, adsorpci adsorbentu, snížení tlaku a desorpci k adsorpci a uvolnění kyslíku ze vzduchu, čímž dochází k oddělení kyslíku. Zeolitové molekulární síto je kulovitý granulovaný adsorbent s mikropóry na povrchu a uvnitř po speciálním procesu úpravy pórů, který je bílý. Jeho vlastnosti typu pórů umožňují kinetickou separaci O2 a N2 a dodávku kyslíku.

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

S ohledem na radiaci, roli stavebních materiálů tábora a zesílení stěn tábora, jakož i skutečnost, že celý tábor je v uzavřeném prostředí, nemá za normálních okolností radiace na život v táboře velký vliv. Pokud jde o dopady meteoritů, tábor je postaven na největším měsíčním kráteru, což nejen účinně brání dopadům meteoritů, ale také usnadňuje vniknutí měsíčního prachu, a venku je pro všechny případy umístěno několik monitorovacích zařízení. Ochrana proti srážkám s mikrometeority, stabilita v nízké gravitaci, místní materiály pro výrobu výbušnin, automatizace zařízení, dálkové ovládání a manipulace s roboty, výroba vysoce pevných a odolných lehkých materiálů, které mohou pracovat ve vakuu a za nízkých teplot, zásobování bateriemi, palivovými články nebo radiační energií. V případě nouze obsahuje tábor únikový systém, který chrání bezpečnost astronautů.

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

Za prvé, hlavní cestou výroby vzduchu je tavení měsíční půdy a hornin. Tavením elektrolýzou lze vyrobit velké množství kyslíku, který je na Měsíci hlavním zdrojem kyslíku; za druhé, oxid uhličitý se chemicky nebo mikrobiologicky upravuje pomocí zařízení pro cirkulaci vzduchu, aby se přeměnil zpět na dýchatelný kyslík; a konečně, pokud je ho dostatek, lze částečně desorbovat vodu, aby se vytvořilo určité množství kyslíku ve vodíku. vzhledem k cyklu výstavby tábora se v počáteční fázi, než byl tábor schopen dosáhnout soběstačnosti, živil hlavně balenými potravinami dováženými ze Země. Po dokončení výstavby byl podporován především potravinami vypěstovanými ve vesmírném skleníku. Výběr pěstovaných plodin vycházel z výživové tabulky, která měla zajistit normální životní funkce astronautů.

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

Domácí odpadky a výkaly budou po dehydrataci vakuově uzavřeny a uskladněny, a až nákladní kosmická loď bude zásobovat vesmírnou stanici, budou tyto domácí odpadky naloženy do prázdné nákladní kosmické lodi, a poté bude nákladní kosmická loď oddělena od vesmírné stanice, zpomalena a poté spálena vysokým teplem generovaným aerodynamickým ohřevem. Tekutý odpad (moč, odpadní vody z domácností) se dostane do systému cirkulace vody, vyčistí se a znovu použije. Natrhané oddenky, staré listí, výkaly vstoupí do biokonvertoru odpadů, moč vstoupí do systému čištění moči, papírové ručníky, obalové sáčky apod. se kvůli zmenšení objemu nejprve stlačí, vysají a poté uzavřou nepropustnými pytli, uloží do skladu, kde se skladuje odpad, a když přiletí nákladní kosmická loď přepravující zásoby a vrátí se, shoří spolu s kosmickou lodí při vstupu do atmosféry.

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

Astronauti mají na zádech přenosné batohy se systémem podpory života s vysílačkami VHF, které přenášejí zvukové a biosenzorové údaje ze skafandrů do jiných lunárních táborů nebo do komunikačních systémů na Zemi a také přenášejí zvukové signály z lunárních modulů zpět k astronautům ve skafandrech. Komunikační systém lunárních modulů vysílá signály zpět na Zemi pomocí pásma S, což je ultra-vysokofrekvenční pásmo, které proniká zemskou ionosférou bez odchylek a odrazů, a používá pásmo S k přenosu a udržování spojení se Zemí a dalšími lunárními tábory.

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.)

V lunárním táboře provádějí astronauti různé experimenty, ale hlavně biologii a biotechnologie, zkrátka biologii a vývoj technologií a výzkum člověka jsou stále hlavními tématy výzkumu. Za tímto účelem je v lunárním táboře také speciální kabina pro biologický výzkum a jsou zde chovné plošiny pro biologický výzkum. Existují také experimenty, které lze provádět v měsíčním prostředí, jako jsou experimenty s chladným atomem, experimenty v mikrogravitaci, experimenty s pěstováním rostlin atd. Testy ve vesmíru na čipech lidských tkání jsou zařízení velikosti flash disku, která obsahují lidské buňky představující funkci orgánu. Aby vědci lépe pochopili účinky mikrogravitace na lidské zdraví a přenesli tyto poznatky do výzkumu lidského zdraví na Zemi, vyslali na vesmírnou stanici čipy lidských tkání. Vytvoření ekonomické sféry na nízké oběžné dráze Země, od rozmístění družic po kosmický výzkum. Technologie pěstování potravin v mikrogravitaci ve vesmíru nebo v kosmických budovách by mohla pomoci lidem při výzkumu dále od Země. V rámci přípravy na tyto mise se na vesmírné stanici zkoumala řada technik pěstování rostlin. Dne 10. srpna 2015 astronauti ochutnali první salát vypěstovaný ve vesmíru a nyní astronauti pěstují ředkvičky a různé druhy zeleniny, jako jsou papriky, okurky a další. Vývoj studia fyziky kapalin se týká naší planety, ale jejich vyslání do vesmíru by nám mohlo pomoci lépe pochopit jejich proudění a studium vesmírných kapalin se vyvinulo od základního výzkumu k testování aplikací od pokročilých lékařských přístrojů až po systémy přenosu tepla.

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

Astronauti jsou zvláštní profesí, která se podílí na kosmických aktivitách, musí plnit speciální pracovní úkoly, jako je sledování letu, provoz, řízení, komunikace, údržba a vědecký výzkum uvnitř i vně kosmické lodi ve zvláštních podmínkách prostředí a mohou normálně žít. To vyžaduje, aby byli důkladně vycvičeni, aby měli vynikající fyzické a psychické vlastnosti, silnou adaptabilitu na zvláštní faktory prostředí při kosmických letech a zběhlost v kosmických plavidlech a různé znalosti a dovednosti, které by měli mít, aby mohli dokončit letové mise. Výcvik astronautů obecně zahrnuje více než 100 předmětů, jako je fyzická příprava, psychologický výcvik, základní teoretická příprava, odborný a technický výcvik, výcvik přežití a záchrany života a rozsáhlá spolupráce. Za tímto účelem byla v lunárním táboře speciálně zřízena kondiční kultivační kapsle, která má astronautům poskytnout fyzickou ochranu, aby se na Měsíci dlouhodobě vyhnuli fyzickým a psychickým problémům. Základní obsah výcviku astronautů zahrnuje: příslušné teoretické znalosti, jako je astronomie, geografie, geologie, meteorologie, fyzika atmosféry, mechanika letu, počítače, radionavigace, pilotování, konstrukce raket a kosmických lodí atd.; nezbytné lékařské znalosti a záchranné techniky; sporty zahrnují fuhu, houpačku, plavání, vodní lyžování, surfování, lyžování, horolezectví a obvaznictví.

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.

Účelem zřízení lunárního tábora je provádět vědecký výzkum, zkoumat zdroje a potenciální hodnotu Měsíce a připravit se na budoucí průzkum vesmíru. Lunární tábory mohou vědcům a astronautům poskytnout základnu pro život a práci na povrchu Měsíce, což jim umožní provádět na místě výzkum a vývoj, například provádět vědecké činnosti, jako jsou astronomická pozorování, vývoj měsíčních kráterů, tavení měsíční půdy a hornin, a těžba různých nerostných surovin, jako je například helium-3, s cílem lépe porozumět vlastnostem a potenciálu Měsíce a poskytnout základnu pro lidský průzkum směrem k dalším cílům Poskytovat stavební materiály a dokonce i pohonné hmoty pro kosmické lodě letící k dalším planetám, a položit tak základy pro budoucí migraci lidí na Měsíc.

Další projekty: