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.
郑州轻工业大学附属中学 河南省郑州市-金水区 Čína 19 5 / 3 Angličtina
3D návrhový software: Fusion 360
Naše základna se jmenuje Moon Utopia. Základna je základna postavená na Měsíci, která se zabývá vědeckým výzkumem, výrobou, bydlením a vývojem nových průmyslových odvětví. Účelem základny je poskytnout praktické zkušenosti pro rozsáhlou imigraci lidí na Měsíc, aby si tam v budoucnu vybudovali nový domov. Forma utopie v uzavřeném životním prostředí měsíčního tábora nám může pomoci poskytnout mnoho nápadů, pokud jde o společenskou dělbu práce, zabezpečení zdrojů a uspokojování potřeb personálu. Naše základna poskytne astronautům pracujícím na Měsíci zdroje, které potřebují k dobrému životu, a nadále jim bude poskytovat další zdroje k uspokojení potřeb špičkového vědeckého výzkumu při zachování jejich dobrého zdraví. Pro člověka lepší průzkum Měsíce, pro člověka hledání nového domova, který poskytne více nápadů.
Hlavním účelem lunárního tábora postaveného naší skupinou je poskytnout praktické zkušenosti pro rozsáhlou migraci lidí na Měsíc v budoucnu, aby si vybudovali nový domov, kromě některých nezbytných zařízení pro každodenní život, naše skupina také dosáhla jak vědy, tak cestovního ruchu během procesu výstavby. Byla zřízena řada vědeckých výzkumných, zábavních a dalších míst, která mají zajistit, aby lidé mohli na Měsíci normálně žít, a poté vytvořit měsíční město.
Náš měsíční tábor plánujeme postavit v Aitkenově pánvi poblíž jižního pólu Měsíce, protože se nachází na zadní straně Měsíce jako obrovský kráter, terén je plochý a vhodný pro lidské aktivity a v oblasti stálého stínu poblíž jižního pólu se nachází vodní led, který je bohatý na vodní zdroje. Světla je zde dostatek a za extrémních denních podmínek může být nepřetržitě ozařován Sluncem po dobu jednoho měsíce, což poskytuje dobré prostředí pro sběr sluneční energie. Jižní pól Měsíce je hornatý a účinnost fotoelektrické přeměny solárních panelů instalovaných na horách je vyšší než na plochých terénech.
Náš měsíční tábor má zapuštěnou polozemní konstrukci. Na základě výhod samotného Měsíce lze některé obrovské krátery přímo přeměnit na naši měsíční základnu. Způsob realizace je realizován především inteligentními roboty a jeho funkce jsou především následující: Přenáší materiály a těžké předměty potřebné pro stavbu a upravuje vzhled měsíční základny. Co se týče materiálů potřebných pro stavbu, jako hlavní materiál používáme měsíční půdu a jako doplňkové materiály pro stavbu naší měsíční základny používáme vysoce pevné materiály, jako jsou skleněná vlákna a pěnová ocel přivezené ze Země. Měsíční zemina může být použita pro uchování tepla, proti kosmickému záření, slunečnímu větru a meteoritům Náraz může zvýšit tvrdost a zároveň odolávat kosmickému záření. Z měsíční půdy jako suroviny lze vypálit skleněná vlákna a poté je vytáhnout v roztaveném stavu při vysoké teplotě. Má vysokou pevnost, velký modul pružnosti, dobrou odolnost proti nárazu a chemickou stabilitu. Dobrý výkon, odolnost vůči vysokým teplotám atd. způsob přípravy vzorku skla spočívá v tom, že se suroviny zváží, smíchají a plně rozemelou podle návrhu vzorce skla a poté se prášek ze surovin vloží do platinového oltáře a roztaví ve vysokoteplotní odporové peci.
Lunární cihly Postavte lunární základnu na povrchu Měsíce a potřebujte k tomu spoustu cihel. Měsíční půda se skládá z jedinečné směsi oxidu křemičitého a sloučenin obsahujících železo. Tyto směsi lze pomocí mikrovlnné energie roztavit na sklovitou pevnou látku. Mechanické vlastnosti měsíčního skla jsou dobré.
Měsíční beton je polymerní stavební materiál, který je uvnitř opatřen epoxidovou vrstvou, aby byl vzduchotěsný. K výrobě betonu se používají horniny, prach a zvětralá zemina na Měsíci. Vzniká z měsíční svrchní vrstvy půdy a má následující výhody.
(1) Není ovlivněn změnou teploty +120 °C ~ 150 °C.
(2) mohou pohlcovat záření gama;
(3) jeho celistvost není narušena dlouhodobým působením vakua.
Technologie 3D tisku, vyspělá technologie, jednoduchá a pohodlná, levná a efektivní. Domy a stavby lze 3D tisknout i na Měsíci. Takové domy a stavby mohou být postaveny z měsíčního regolitu a použity jako měsíční základna. Z měsíční půdy se vytisknou domy, které dokážou izolovat záření a udržovat teplotu.
Technologie 3D tisku využívá ke spékání měsíčního prachu mikrovlnné záření o nízkém výkonu a teplotě přibližně 1500 wattů. Měsíční prach se zahřeje na teplotu 1200 °C ~ 1500 °C, což je mírně pod bodem tání, čímž se prach s nanočásticemi spojí do pevné látky podobné keramice. 3D tisk nevyžaduje přepravu lepicích materiálů ze Země.
1.Využití měsíčních minerálů obsahujících kyslík k výrobě kyslíku in situ má snížit náklady na výstavbu měsíční základny (kyslík).
(1) Vodík je redukční činidlo vhodné pro zvláštní podmínky prostředí na Měsíci, které lze získat přímo z vodíku ze slunečního větru obsaženého v měsíční půdě.
(2) Ilmenit v měsíční půdě je preferovaným minerálem pro redukční reakci, jehož výhodou je snadné třídění, redukce, nízká reakční teplota a vysoký výtěžek kyslíku.
2.Zajistit jídlo pro astronauty recyklací odpadu a pěstováním zeleniny na základně.
(1) Základna je relativně stísněný prostor. Odpad, který vyprodukují astronauti žijící na lunární základně, musí být shromažďován a zpracováván. Zpracovávat se budou věci, které lze recyklovat na vesmírné stanici, jako jsou zbytky jídla, exkrementy a další nevyužité živiny a energie a voda, které se budou recyklovat. Jsou zde také plochy pro pěstování rostlin, které mohou být využity k zásobování tábora potřebnou zeleninou.
3.Využití měsíční půdy bez příměsí jako materiálu (zdroje) infrastruktury na povrchu Měsíce.
(1) Množství zeminy a horniny potřebné k vybudování lunární základny je obrovské a náklady na dopravu jsou nepřijatelné, proto se používá lunární zemina bez příměsí.
(2) Jednorázové vstřikování je zjevně vhodnější pro automatizovaný provoz než instalace komponent.
4.Sbírání polárního ledu (vody) na Měsíci
(1) Čočka slouží ke shromažďování tepla, které slouží k tání polárního ledu a shromažďování vody.
(2) Robotický laser zahřívá polární led a sbírá vodu.
(3) Vodík reaguje s kyslíkem za vzniku vody.
My pro astronauty žijící v procesu zpracování odpadu se dělí na fázi třídění, fázi předúpravy, fázi zpracování. První je fáze třídění, kdy se odpad třídí na kapalný odpad, pevný odpad a kuchyňský odpad, a druhá je fáze předúpravy, kdy je třeba pevný odpad před jeho komplexním využitím a zpracováním předupravit, aby mohl být dále zpracován. Předúprava zahrnuje především třídění, drcení, lisování a další procesy. Kuchyňský odpad se třídí, drtí, suší a vyrábí se z něj palivo RDF (Refuse Derived Fuel) nebo se lisuje do tyčí. Poslední fází je fáze úpravy, kdy se kapalný odpad chloruje bělicím práškem a kuchyňský odpad a pevný odpad se spalují,teplo ze spalování se využívá k výrobě elektřiny.
V centru našeho lunárního tábora je obrovská "datová věž" a datový signál vyslaný "řídicí platformou" bude přijat reléovým satelitem a poté vyšle signál pozemní stanici na Zemi nebo jiným lunárním základnám, pozemní stanice a jiné základny signál přijmou a poté předají signál "řídicí platformě" v centru základny, takže lunární tábor může bezdrátově komunikovat se zemí na Zemi a jinými lunárními základnami.
V našem lunárním táboře se zaměříme na výzkum prostředí s nízkou gravitací. Prostředí mikrogravitace lze využít ke studiu a vytváření nových materiálů, budeme provádět experimenty v oblasti zpracování kosmických materiálů. Včetně funkčních materiálů (polovodiče, supravodiče, magnetické, paměťové a infračervené citlivé materiály atd.) , konstrukčních materiálů (mísitelné slitiny, kovy, pěnové porézní a kompozitní materiály atd.) , optických a keramických materiálů (vysoce kvalitní sklo a keramika, optická vlákna, vysoká izolace atd.) . Kromě toho se podstatně změnily zákony pohybu objektů v prostředí s nízkou gravitací a vznikly některé zvláštní fyzikální jevy, které lze využít k mnoha novým procesům. V prostředí mikrogravitace dochází u mnoha organismů k novým změnám, což jsou fyzikální faktory, které vedou ke změně životních jevů v mikrogravitaci. V mikrogravitaci se výrazně zvyšuje účinek povrchového napětí, stejně jako účinek elektromagnetických polí, a ještě výraznější je účinek mezimolekulární síly, měsíční mikrogravitační experiment může poskytnout silnou datovou podporu pro teoretický a empirický výzkum v oblasti vědy o životě člověka, gravitační biologie a biologie kosmického záření atd, urychlit proces výzkumu a vývoje nových technologií, nových výrobků a nových léčebných postupů, budou prováděny experimenty v rámci témat "Mikrogravitace pro studium životních procesů a vlivu mikrogravitačního prostředí na vznik živých organismů na Zemi" a "Radiobiologické studie poškození a ochrany živých organismů vystavených vysokoenergetickému prostředí ve vesmíru". Kromě toho budeme provádět některé elektrické experimenty. Proběhnou také některé populárně-vědecké experimenty, jako například pokusy s gravitačním zrychlením pomocí jednoduchého kyvadlaa optický pokus s vodním balónkem.
Abychom astronautům pomohli lépe se přizpůsobit životu na Měsíci, poskytneme jim před uskutečněním lunární mise následující výcvikový program:
Adaptační trénink ve vesmíru, založený na speciálním prostředí mikrogravitace na povrchu Měsíce, dlouhodobé vystavení beztíži může způsobit úbytek lidských kostí, svalovou atrofii a vést ke snížení svalové síly a vytrvalosti. Abychom tyto problémy vyřešili, necháme astronauty věnovat se nejméně dva roky fyzickému cvičení, včetně aerobního cvičení, silového tréninku a tréninku rovnováhy.
Výcvik týmové spolupráce, život na Měsíci vyžaduje úzkou spolupráci a vzájemnou podporu mezi astronauty, proto je nezbytný výcvik týmové spolupráce, včetně budování týmu, rozhodování, komunikačních dovedností atd.
Výcvik v nouzových situacích, život na Měsíci bude často čelit některým náhlým situacím, jako je selhání zařízení, nemoc, požár atd. Proto musí astronauti absolvovat výcvik zvládání nouzových situací a praktický nácvik reakce na mimořádné události.
Vědecký experimentální výcvik, provádění vědeckých experimentů na Měsíci je jedním z hlavních úkolů astronautů, proto astronauti musí absolvovat příslušný výcvik, včetně experimentálního designu, experimentálního provozu a experimentální analýzy.
Dlouhodobý pobyt na Měsíci může u astronautů vyvolat pocit osamělosti, stresu a psychické zátěže, proto je zapotřebí odpovídajícího výcviku, který by astronauty naučil, jak zvládat a zmírňovat psychický tlak.
Výcvik diplomatické etikety je pro astronauty žijící na Měsíci nezbytný, protože musí spolupracovat a komunikovat s astronauty z jiných zemí a regionů. Astronauti proto musí absolvovat školení diplomatické etikety, aby se naučili respektovat a chápat různé kultury a zvyky.
Měsíc představuje vakuové prostředí, v němž lze vyvíjet technologie tavení a zpracování. Na Zemi se tento typ technologie používá pouze v případě extrémně vysoké přidané hodnoty, ale na Měsíci jsou různé techniky vakuového zpracování velmi jednoduché. Vzhledem k tomu, že Měsíc nemá atmosféru, může být vypuštěn přímo do vesmíru pomocí elektromagnetického orbitálního urychlení, a to zcela bez raketové technologie.
Jedinečná prostorová poloha Měsíce v kombinaci s charakteristikami prostředí, jako je nízká gravitace a vysoké vakuum, z něj činí místo s dobrým potenciálem pro využití elektromagnetického záření mimo Zemi.
Pomocí ultradlouhé elektromagnetické startovací dráhy umístěné na povrchu Měsíce nepřetržitě urychluje a vypouští užitečný náklad (náklad nebo personál) s malým zrychlením, který lze využít k dopravě na velké vzdálenosti v rámci měsíčního povrchu, k návratu na zemský povrch z měsíčního povrchu a k průzkumu hlubokého vesmíru na měsíčním povrchu.
Výhodou lunárního elektromagnetického záření je možnost opakovaného použití, vysoká účinnost emisí, absence vzniku odpadu, nízké náklady na údržbu a vysoký stupeň automatizace.
English 
Chinese 
Czech 
Danish 
Estonian 
Finnish 
French 
German 
Greek 
Hungarian 
Italian 
Latvian 
Lithuanian 
Dutch 
Norwegian 
Polish 
Portuguese (Portugal, AO90) 
Romanian 
Slovak 
Slovenian 
Spanish 
Swedish 