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.

Moon Stylite

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



1.1 - Popis projektu

Lidská těžba je nekonečná, ale zdroje na Zemi jsou omezené. Kam by se mělo lidstvo vydat, až budou pozemské zdroje vyčerpány? Vědci a astronomové již dlouho považují za potenciální místo Měsíc, který je Zemi nejbližším nebeským tělesem. V posledních desetiletích bylo předloženo mnoho návrhů na vybudování "základny" na Měsíci, která by se mohla přizpůsobit lidskému obydlí. Vybudování lunární základny je prvním krokem lidstva směrem k Měsíci. Naše lunární základna se nachází v kráteru Shackleton, do kterého dopadá sluneční světlo téměř 80%-90% roku a který může táboru poskytnout dlouhodobě stabilní zdroj světla. Tábor se zaměřuje na výzkum a život astronautů, vytváří uvolněné pracovní prostředí a klade důraz na kvalitu života astronautů. Je rozdělen především na obytné a pracovní prostory. Obytná část zahrnuje především sportovní cvičení, zábavu, lékařskou péči, funkce podpory života zajišťující bezpečné a pohodlné životní prostředí pro astronauty. Pracovní část obsahuje kabiny pro lunární geologický výzkum.

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

Náš tábor bude mít obytné prostory, pracovní prostory, venkovní chatky a zahrady. Obytná zóna má především zajistit, aby astronauti měli dobré místo k životu, pohodlné prostředí ke spaní, místo k vaření jídla, dobře vybavenou lékařskou místnost a toaletu k zajištění osvěžení. Pracovní prostor je kromě prostoru pro pěstování zeleniny vhodný hlavně pro práci a diskuse astronautů. Většinu mimovesmírných budov tvoří některá zařízení sloužící k zajištění přísunu části energie. Charakterističtější je naše zahradní oblast, její okolí je pokryto vegetací, vhodnou k prohlížení, v zahradní oblasti se mohou astronauti značně uvolnit fyzicky i psychicky, kromě tělocvičny ale také vybudovali místnost pro jógu, trénink vysoké intenzity, nízké intenzity může být spokojen, na naší základně se kromě zajištění základního života astronautů snažíme, pokud je to možné, poskytnout jim co nejlepší pocit ze života.

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

Naše měsíční základna se nachází v Shackletonově kráteru, impaktním kráteru na jižním pólu Měsíce, kde jsou části stěn kráteru vystaveny téměř neustálému slunečnímu záření a v těchto místech je téměř nepřetržitý tok elektřiny ze solárních panelů, což z něj činí vynikající místo pro budoucí přistání na Měsíci. V těchto oblastech jsou také nižší teploty a rovníková oblast zeměpisné šířky je příznivější, aby se zabránilo extrémním teplotám od 100° Celsia přes den až po -150° v noci. Tábor je obklopen velkým množstvím starobylých a známých kráterů a starobylé měsíční vrstvy odkryté na dně těchto kráterů mohou vědcům poskytnout cenné a přesné vzorky dat pro studium geologického vývoje Měsíce.

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.

Výstavba tábora je rozdělena do tří období, v prvním období je na povrch Měsíce vyslána pozemní nosná raketa, která pošle základní obytnou kabinu tábora a robota pro stavbu tábora, v tomto období bude robot na dálkové ovládání člověkem dokončen stavbu prototypu tábora, roztaví měsíční půdu pomocí technologie 3D tisku a pokryje celý plášť tábora, čímž vznikne nejpevnější konstrukce pláště tábora. Ve druhém období byli ze Země vysláni astronauti, kteří přivezli velké množství vědeckého výzkumného vybavení a předmětů denní potřeby, aby obohatili vnitřní prostředí tábora. Třetí období je obdobím formování ekologie tábora, v němž astronauti vybírají a pěstují bylinné nebo řasové rostliny vhodné pro pěstování na Zemi, zlepšují ekologii tábora a vytvářejí úplnou cirkulaci vzduchu s vodními parami. Kromě toho při stavbě tábora použijeme velké množství pěnového kovu, který je vyroben z laserem roztavené kovové slitiny, a ve vesmírném prostředí se téměř nevyskytují žádné spalné plyny, jako je kyslík, a téměř žádné molekuly plynu a prachu rozptylující vysokovýkonné lasery, což může poskytnout místo pro zpracování laserového pálení, svařování nebo řezání kovových materiálů velkých rozměrů. Současně má pěnový kov sám o sobě také schopnost trávit a absorbovat kinetickou energii a pěnový kov lze také použít při výrobě umělých kostí a vytvořená umělá kost může odolat zatěžovacímu prostoru v lidském těle.

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

Za prvé, teplota je řízena uvnitř pomocí vnějšího osvětlení a energie uvolňované z reaktoru. Základna se nachází v Shackletonově kráteru, který poskytuje táboru dlouhodobě stabilní zdroj světla. Kromě toho jsou naše stěny postaveny z nového typu izolačních desek s hořčíkovým gelem, které dokáží izolovat proti vnějšímu teplu a zároveň udržovat stálou teplotu.

Za druhé, radiace je v našem táboře zmírněna několika způsoby.Postavili jsme silné stěny, které jsou dostatečně silné, aby zvýšily bariéru proti radiaci. Kromě toho poskytujeme astronautům každodenní stravu bohatou na vitaminy A a C, které neutralizují účinky záření a posilují jejich imunitní systém.

Za třetí,Kosmická loď mimo tábor je vždy připravena přenést astronauty v případě nouze.Podzemní zdravotnické roboty poskytují astronautům v případě potřeby nouzovou pomoc.

Za čtvrté, naše obytné prostory jsou postaveny v podzemí, které může účinně blokovat dopady meteoritů,

Kromě toho má lunární tábor vlastní lékařskou stanici a astronauti na Zemi sledují různé fyzické údaje odesílané z vesmíru prostřednictvím lékařské monitorovací stanice pozemní stanice a přímo hovoří s astronauty prostřednictvím televize, aby mohli komplexně posoudit a předpovědět jejich fyzický stav, a astronauti také musí pravidelně hlásit svůj fyzický stav na Zemi. V lunárním táboře máme dostatečné zásoby léků a připravili jsme velké množství léků na případné nemoci, jako jsou léky proti pohybové nemoci, sedativa-hypnotika, léky proti bolesti, léky proti alergiím, léky proti průjmu, léky proti kašli, dezinfekční prostředky, hemostatické pásky na traumata a kompresivní obvazy. Měsíční tábor je vybaven moderními pozorovacími přístroji, které mohou provádět různá endoskopická vyšetření astronautů, a pokud je nutná operace, může být provedena pod vedením pozemního nebo táborového lékaře, a každý astronaut má k dispozici speciálního zdravotního asistenta s umělou inteligencí a ten bude zodpovědný za zdravotní stav každého z nich.

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

Voda : Vzhledem k tomu, že měsíční půda obsahuje velké množství vodíku, sluneční vítr při bombardování měsíčního povrchu se spojuje s kyslíkem v měsíční půdě a vytváří molekuly vody. Navíc je voda v našem táboře 100% recyklovatelná a opakovaně použitelná, takže jí je pro astronauty dostatek.
Potraviny : Plánujeme vybudovat zeleninový skleník, který bude astronautům poskytovat čerstvé a zelené potraviny. Zeleninu mohou zpracovávat i v kuchyni, což jim zajistí dostatečný přísun vitamínů A a C. Co se týče bílkovin, budou se dovážet ze Země. Astronauti si také mohou ze Země přivézt komprimovanou suchou stravu pro pohodlí při práci venku, když potřebují rychle naplnit žaludek.
Energie: Hlavními zdroji energie používanými v našem táboře jsou solární a vodíková energie. Postavili jsme solární panely, které shromažďují velké množství slunečního světla. Kromě toho můžeme využívat fúzní reaktory k přeměně helia-3 z měsíční půdy na deuterium a tritium, které se pak mohou slučovat a vyrábět plynný kyslík. Vodíková energie je proto také jedním z hlavních zdrojů energie pro náš tábor.
Vzduch: Ekosystém našeho tábora dokáže udržet složení vzduchu v táboře téměř stejné jako na Zemi, s přibližně 21% kyslíku, přibližně 78% vodíku a méně než 1% vodní páry, oxidu uhličitého a dalších inertních plynů. Kyslík lze získat elektrolýzou tající měsíční půdy a elektrolýzou vody.

Hlavním cílem našeho lunárního praporu je další průzkum a rozvoj Měsíce. Přestože je Měsíc naší nejbližší planetou, víme o něm jen málo a nevíme, zda se na Měsíci nacházejí další zdroje, které jsme ještě nenašli. Proto zřídíme lunární tábor jako základnu pro průzkum Měsíce, prozkoumáme Měsíc pomocí bezpilotních lunárních vozítek pro dálkový průzkum a lunárních vozítek s posádkou a poté budeme těžit a sbírat zjištěné zdroje pomocí vozidel pro rozvoj lunárních zdrojů.

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

Mezi tyto odpady patří především materiálový odpad vznikající při provozu táborového zařízení, jako jsou odpadní vody z jaderných zařízení, odpadní díly atd., a dále metabolický odpad, zbytky potravin a zbytky denní potřeby, které vznikají v životě astronautů. U těchto odpadů je tábor automaticky třídí do kategorií recyklovatelných a nerecyklovatelných. Zbytky jídla, metabolické odpady, které se biologickým rozkladem přeměňují na živiny pro táborovou vegetaci; U nepoužitelného odpadu se čistí vysokoteplotním spalováním a jeho teplo se přeměňuje na elektřinu.

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

Tábor je vybaven třemi velkými radiokomunikačními vysílači, které umožňují vysokofrekvenční komunikaci tábora v reálném čase se Zemí a blízkými planetami. Informační komunikace mezi lunárními tábory se uskutečňuje prostřednictvím reléových komunikačních satelitů na oběžné dráze Měsíce a tábory mohou také využívat táborové lunární rovery pro operace na krátkou vzdálenost a osobní komunikaci s jinými tábory v těsné blízkosti.

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.)

Lunární tábor jsme vybudovali především proto, abychom astronautům usnadnili vědecký výzkum a realizovali dlouhodobý plán lidské vědy v oblasti výzkumu vesmíru. Vybudování stálé základny by nám umožnilo důkladněji zkoumat měsíční povrch, studovat jeho vlastnosti, složení a historii. Vybudováním základny na Měsíci můžeme testovat různé technologie a zařízení, abychom zjistili, zda jsou vhodné pro delší a složitější mise. Hlavními úkoly astronautů jsou pozorování hlubokého vesmíru, geologický průzkum, tranzitní komunikace a testování dlouhodobého přežití astronautů v měsíčním prostředí. Kromě toho se ve vesmíru výrazně snižuje tlaková síla kostí, které člověk přežije, snižuje se hustota kostí, svaly v různé míře degenerují a vesmírné prostředí snadno způsobuje kardiovaskulární problémy a minerální hustota nosných kostí se během pobytu astronautů ve vesmíru snižuje v průměru o 1% na 1.5% za měsíc; svalová hmota se také ztrácí rychleji a tělesné tekutiny v mikrogravitaci proudí do hlavy, což může způsobit tlak na oči a problémy se zrakem; za druhé, pokud se v hlavě shromažďuje příliš mnoho krve, vede to také ke změnám čichu a chuti astronauta, a dokonce k bolestem hlavy, abnormálnímu krevnímu tlaku a dalším stavům. Při cestě člověka do vesmíru je třeba tyto problémy řešit jeden po druhém, proto tábor využívá lékařské kapsle, sportovní moduly prostřednictvím fyzických cvičení, monitorování zdravotního stavu v reálném čase, stimulaci slaboproudem a další prostředky ke studiu adaptačních podmínek lidského těla ve vesmírném prostředí, aby se připravil na skutečný vstup člověka do vesmíru v budoucnosti.

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

V sedm hodin se astronauti, kteří měli na starosti noční hlídku, vrátili do kabiny, aby si odpočinuli, a ostatní astronauti se probudili ze spánku. V 7:15 astronauti vstali a umyli se v koupelně. V 7:30 vstoupili astronauti do posilovny, aby zahájili ranní cvičení. V 8 hodin astronauti dokončili ranní cvičení a šli do kuchyně, aby si uvařili a snědli snídani. V 8:30 vstoupili astronauti do konferenční místnosti, aby si připravili denní misi, a od 8:40 do 11:40 zahájili astronauti vlastní misi. Někteří se vydali s lunárním vozítkem s posádkou na průzkum Měsíce, někteří do všeobecné řídicí místnosti a výzkumné místnosti, kde sondovali a analyzovali data, a někteří do oblasti zelené vegetace, kde pozorovali růst rostlin. V 11:50 je čas oběda, včasného doplnění potřebných živin pro zajištění zdraví astronautů. Astronauti, kteří se vydávají na průzkum Měsíce, mohou jíst vydatné jídlo přivezené z tábora. 12:40 až 14:00 je volný čas. Astronauti si mohou udělat přestávku na oběd nebo se vydat do zahrady obdivovat zeleň. Pokud se na Měsíci necítíte dobře po fyzické nebo psychické stránce, můžete zajít do lékařské zóny na testy a počítač na základě nepřítele vypracuje pro astronauty vhodný léčebný plán. Mezi 14:10 a 18:40 byli astronauti stále ve službě. V 19 hodin se astronauti vrátili do tábora, aby začali jíst. V této době se astronauti mohou podělit o výsledky denního průzkumu Měsíce nebo si popovídat. Po večeři se astronauti začali volně pohybovat, dívat se na Zemi z Měsíce nebo hovořit se členy rodiny na Zemi prostřednictvím vzdálených pohledů, chodit do posilovny cvičit, pozorovat na zahradě, chodit do ložnice pracovat, hrát hry atd. Ve 21 hodin astronauti nejprve dokončili denní práci v konferenční místnosti. Poté se vrátí do domu, aby se začali mýt a odpočívat. Astronauti, kteří měli tu noc službu, zahájili obchůzku.

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.

Budoucí kosmická loď musí mít oběhový motor, který vyhovuje jak zemské atmosféře, tak vakuovému prostředí vesmíru, musí mít aerodynamický tvar křivek, relativně prostorný vnitřní prostor, může nést velké množství materiálu a vybavení v každé misi a má vlastní malý systém podpory deklarace, který zajistí krátkodobé přežití astronautů na cestě na Měsíc a může být také použit jako útočiště pro tábory pro případ nouze. Dopravu na povrch tábora zajišťuje lunární vozítko, které disponuje kompletním a vyspělým vědeckovýzkumným zařízením, jež může splňovat dálkový provoz astronautů na povrchu Měsíce a na ramenou nese nástroje pro cirkulaci personálu mezi tábory.