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.

elite

郑州轻工业大学附属中学  河南省郑州市-金水区    Čína 17, 18, 19   4 / 1 Angličtina
3D návrhový software: Fusion 360


Externí prohlížeč pro 3D projekt


1.1 - Popis projektu

Naše základna může poskytnout astronautům pohodlnější místo pro život na Měsíci, zároveň může také poskytnout astronautům ochranu, lépe provádět astronomická pozorování, sběr vzorků a další vědecké činnosti a rozvíjet kosmický průmysl, využívání různých nerostných zdrojů na Měsíci může také sloužit jako první stanice pro lidský průzkum vesmíru.

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

Náš měsíční tábor slouží především k vědeckému výzkumu. Plánujeme studovat fyzikální vlastnosti a související chemické složení Měsíce na jeho jižním pólu a pokusit se vyřešit některé důležité problémy na Zemi zkoumáním těchto extrémních prostředí, která se na Zemi nevyskytují. Jedinečná ložiska nerostných surovin a energetické zdroje na Měsíci jsou také důležitým doplňkem a rezervou pozemských zdrojů. Za zmínku stojí zejména to, že měsíční půda obsahuje helium-3, které je čistým, účinným, bezpečným a levným novým palivem pro jadernou fúzi, jež může být v budoucnu dlouhodobě využíváno a má široké perspektivy rozvoje. Kromě toho studium Měsíce, který zůstal v původním stavu, pomáhá pochopit evoluční historii Země; měsíční povrch je vakuový svět, není zde atmosféra a zřízení observatoře na měsíčním povrchu může výrazně zlepšit možnosti astronomických pozorování; vysoké vakuum na měsíčním povrchu, přímé vystavení slunečnímu záření a žádné globální dipólové magnetické pole je ideálním místem pro vesmírné fyzikálně chemické experimenty a experimenty v oblasti věd o životě.

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

Na jižním pólu Měsíce hodláme založit lunární tábor. Na jižním pólu Měsíce se nachází oblast trvalého stínu, která může obsahovat bohaté zásoby vody nebo vodního ledu, což je klíčový zdroj pro výstavbu budoucích lunárních výzkumných stanic. Zejména pánev na jižním pólu Měsíce - Aitken je nejen největší a nejstarší pánví na Měsíci. Vyvěrá z ní hluboký měsíční materiál, který není v jiných oblastech k dispozici. Studium různých oblastí pánve výrazně posune naše znalosti o vnitřní struktuře a vývoji Měsíce. Předchozí lunární mise zpravidla pracovaly nepřetržitě méně než 14 dní, ale na jižním pólu Měsíce je tomu zcela jinak. Díky jedinečné geografické poloze může detektor dosáhnout více než 90% doby osvětlení díky malému rozsahu pohybu a nepřetržité osvětlení po velmi dlouhou dobu poskytuje velmi příznivé podmínky pro dlouhodobý vědecký výzkum.

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.

Hlavním materiálem našeho lunárního tábora je materiál z kovových vláken na ochranu proti záření, který bude vypuštěn a přepraven nosnými raketami a po dosažení Měsíce bude na povrchu základny pokryt vrstvou ochrany proti záření z měsíční půdy. Na Zemi nejprve vybudujeme testovací základnu prostřednictvím simulací a mikrozákladen, abychom otestovali ochranu materiálů tábora proti radiaci a proveditelnost výstavby základny. Poté se tematické materiály tábora pošlou na Měsíc nákladními raketami a následně se do tábora pošlou astronauti a životní a výzkumné potřeby a astronauti mohou tábor postavit pod pomocným velením pozemských odborníků.

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

  1. Vytvoření integrovaného systému lékařské diagnostiky a léčby astronautů ve vesmíru a na Zemi. To znamená formulovat dlouhodobé spektrum letových onemocnění, vytvořit model orbitální diagnostiky a léčby a nakonfigurovat lékařské monitorovací a diagnostické a léčebné vybavení a léky. Před letem se provádí lékařské izolační a propouštěcí vyšetření; během letu se zavádí režim lékařského dohledu kombinující pravidelný dohled a dohled na vyžádání, zavádí se technologie hodnocení a udržování zdravotního stavu na oběžné dráze a k zajištění zdraví astronautů se používají lékařské technologie, jako je kombinace léků a neléků a charakteristická čínská medicína.
  2. Pozorování, předpovídání a odolávání dopadu cizích hvězd
  3. Dokonalé osobní nouzové evakuační vybavení. V případě nouze mohou astronauti během 1 minuty bezpečně sklouznout z výšky 52,2 metru únikovou skluzavkou do podzemní místnosti s vybavením pod věží a poté utéct do nedalekého bezpečnostního bunkru.

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

Na povrchu Měsíce se nacházejí minerály bohaté na kyslík a ve stínu Měsíce jsou bohaté zdroje pevné vody, které mohou poskytnout dostatek zdrojů pro astronauty. Konstrukce lunární základny spočívá v tom, že v kabině se bude žít prostřednictvím systému obnovy a systému čištění vody, kterým je kabina vybavena, aby se dokončil koloběh vody. Prostřednictvím technologie čištění vody lze lidský pot, moč a další odpadní vody filtrovat na úroveň vhodnou k pití. Kromě toho je většina potravin v kabině dosahována hydroponií a substrátovou kulturou. Podporují zdravý růst rostlin díky přísunu různých živin.

Potraviny "sušené mrazem"

"Lyofilizací" se rozumí vakuové lyofilizační sušení. Výhodou lyofilizovaných potravin je, že si účinně zachovávají vlastní čerstvost a živiny. Technologie lyofilizace má vlastnosti jako vysoká nutriční hodnota, chutnost, vysoká rehydratace, mimořádně dlouhé uchování čerstvosti a pohodlné použití.

Funkční potraviny

Dokáže plně doplnit různé živiny potřebné pro tělo astronauta. Tento typ potravin má větší obsah přirozených antioxidantů, jako jsou proanthokyanidiny, Ω-3 mastné kyseliny, rostlinná vláknina atd. Poškození způsobené radiací lze předejít nebo je zlepšit.

Energetický systém lunárního tábora se skládá především z křídel solárních článků a baterií pro ukládání energie, které mohou přeměňovat sluneční energii na elektřinu. Energetický systém využívá formu "výroba solární energie plus skladování energie", která je účinná a čistá. Základní modul je vybaven sadou křídel solárních článků s kapacitou výroby energie 18 000 wattů, Baterie využívá keramický separátor, který má dobrou výkonnost, aby zabránil vnitřnímu zkratu; Zároveň jsou v bateriích použity nehořlavé materiály, které zabraňují hoření způsobenému vysokými teplotami, což je velmi bezpečné.

Kyslík je nezbytný pro přežití člověka a lunární základna musí dokončit výrobu a oběh kyslíku na Měsíci.

Na měsíčním regolitu se nachází mnoho hornin a minerálů, hlavními složkami měsíčních minerálů jsou oxid křemičitý, oxid hlinitý, oxid železitý a oxid hořečnatý. Elektrolýzou minerálů v měsíčním regolitu lze získat více kyslíku.

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

Domácí odpad a výkaly budou vakuově uzavřeny, dehydratovány a uskladněny. Až nákladní kosmické lodě dodají materiál pro vesmírnou stanici, bude tento domovní odpad naložen do prázdné nákladní kosmické lodi, která se pak oddělí od vesmírné stanice, zpomalí a následně vstoupí do atmosféry, kde jej vysoké teplo vznikající při ohřevu vzduchu spálí. Pevné zbytky hnoje se zpracovávají biologicky nebo chemicky pro použití jako hnojivo nebo přímo na skládku. Vezměme si moč, pot a další exkrementy astronautů, které jsou vlastně zdrojem vody. Samotná moč obsahuje 96% vody. Po několika vrstvách čištění této odpadní vody z lidského těla lze získat přečištěnou vodu a látky jiné než voda se shromažďují a balí. Pokud jde o výkaly astronautů, které jsou v podstatě zbytky jídla, v současné době neexistuje žádná recyklační hodnota a po shromáždění výkalů se dehydratují a vysuší, poté se stlačí a zabalí do uzavřeného sáčku, aby se ušetřil skladovací prostor.

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

Aby bylo spojení mezi vesmírem a zemí dokončeno, musí se vesmírná stanice, přenosová družice Skylink a pozemní stanice účastnit společně.

V hlavní chatě tábora lze jako síťové terminály používat více než 10 drátových a bezdrátových síťových kamer, drátová a Bluetooth sluchátka, mobilní telefony, PADS a notebooky. Tyto terminály připojují shromážděná obrazová a hlasová data k ethernetovému přepínači v kabině prostřednictvím kabelového nebo bezdrátového připojení Wi-Fi a přenášejí je na zem prostřednictvím hlavního spoje přes vysokorychlostní komunikační procesor. Stejně jako na zemi musíme telefonovat a posílat textové zprávy prostřednictvím antény mobilního telefonu a většinu kontaktu mezi vesmírnou stanicí a zemí doplňuje reléová anténa na základním modulu.

Díky reléové anténě je to jako předat vesmírné stanici "mobilní telefon" a může se v reálném čase spojit se zemí.

Ve skutečnosti jsou v kabině dvě sady sítí, jedna je komunikační síť a druhá je zátěžová síť, obě sady sítí jsou fyzicky společně a logicky oddělené a data jsou jednotně shromažďována do reléového anténního terminálu na kabině, přenášena na zem prostřednictvím reléového satelitu a mohou být v reálném čase kontaktována s jinými 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.)

Zaměříme se na vědecká témata z oblasti biologie, geologie a astronomie.

Zkoumáme změny fyzického stavu astronautů ve vesmíru a provádíme lékařské úpravy, které odpovídají fyzickým změnám astronautů. Zároveň bude provádět výzkum buněk a růstu a změn světla na rostliny a buňky ve vesmíru. a studovat přínosy cvičení v sázecí místnosti pro astronauty. Současně bude prováděn důkladnější průzkum a výzkum geografie půdy na Měsíci. Měsíční povrch je vakuový svět, není zde atmosféra a zřízení observatoře na měsíčním povrchu může výrazně zlepšit možnosti astronomických pozorování; Vysoké vakuum na měsíčním povrchu, přímé vystavení slunečnímu záření a žádné globální dipólové magnetické pole je ideálním místem pro vesmírné fyzikálně chemické experimenty a experimenty v oblasti věd o životě.

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

Základní teoretická příprava. Například atmosféra, astronomie, geofyzika, dynamika vesmíru, komunikace, počítače atd. - zlepšení základních znalostí v těchto oborech může položit solidní základ pro budoucnost. Samozřejmě sem patří i výcvik sebezáchrany astronautů.
Fyzický trénink. Vesmírná loď a kosmické plavidlo představují zvláštní faktory prostředí a astronauti musí trénovat, aby zlepšili svou toleranci. Obsahem tréninku je běžný běh na dlouhé vzdálenosti, šplhání a otáčení židlí.
Vytrvalostní trénink s nadváhou. Když raketa startuje, má obvykle velké zrychlení. Simulace takového tréninku může udržet astronautovu mysl čistou, aby se mohl přizpůsobit a dokončit misi.
Trénink bez zátěže. Během orbitálních letů se kosmické lodě často nacházejí v prostředí mikrogravitace, ve kterém astronauti často pociťují závratě, což ovlivňuje jejich činnost. Proto je třeba simulovat žlutou podstatu beztíže, aby se astronauti zbavili strachu ze stavu beztíže.
Trénink reakce v extrémních podmínkách. Při některých možných nebezpečích na Měsíci v jakémkoli okamžiku, dokonce i ve velmi extrémních situacích, musí astronauti zachovat klid, rychle analyzovat situaci a správně se rozhodovat. To vyžaduje zdokonalení houževnaté vůle a vytvoření pevného životního přesvědčení v každodenním životě.

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.

Lunar Orbit Survey Vehicle má především snímkovat a mapovat Měsíc pro vědecký výzkum a připravit lidi na cestu mezi Měsícem a Zemí. Měsíční průzkumný robot "Polar Exploration Rover" bude provádět vědecký průzkum měsíčních těkavých látek na jižním pólu Měsíce a získaná data poskytnou informace pro budoucí technologie využití měsíčních zdrojů in situ. Na povrchu Měsíce budeme demonstrovat přesná přistání, získávat zkušenosti a neustále zlepšovat přesnost, abychom v budoucnu zvýšili schopnost přistávání lidí a robotů. Bude také sloužit k přepravě dalších velkých nákladů, což přímo podpoří lunární mise s lidskou posádkou.

Přistávací modul a vozítko představují vynikající platformu pro demonstraci technologií, které umožní výkonnější lunární mise a které lze použít pro mise na Mars za Měsícem. Příkladem mohou být pozemní robotické těžební systémy a zásoby energie nové generace. Více přistávacích modulů poskytne globální pohled na Měsíc a jeho zdroje. Vozítka budou použita k širšímu průzkumu povrchu, ponesou přístroje k provádění experimentů a získají podrobné informace o dostupnosti a těžební kapacitě dostupných zdrojů, jako je kyslík a voda.

Další projekty: