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.

SL

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


Externí prohlížeč pro 3D projekt


1.1 - Popis projektu

S rychlým nárůstem počtu obyvatel Země se postupně snižuje zásoba různých zdrojů. Měsíc má jako přirozená družice Země jedinečnou polohu a bohaté zdroje. Díky těmto výhodám je Měsíc první volbou pro lidský průzkum vesmíru a rozvoj a využití zdrojů. Aby se stal hlavním místem budoucího průzkumu Měsíce a průkopníky jeho výzkumu.

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

S hlubokým rozvojem průzkumu Měsíce si mnoho programů průzkumu Měsíce a rozvojových programů doma i v zahraničí klade za důležitý cíl vybudování lunární základny. Výstavba lunární základny bude sloužit následným bezpilotním i pilotovaným misím na Měsíc. Naše základna je táborem, který spojuje vědecký výzkum a život. Hlavním cílem je vybudovat výzkumnou základnu, která může žít po dlouhou dobu, poskytovat základní záruky života, zdraví a bezpečnosti pro výzkumníky a zároveň poskytovat příznivé prostředí pro vědecký výzkum.

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

Naším místem bude Von Karmanův impaktní kráter na zadní straně Měsíce v pánvi Aitoken. Především se v kráteru zachovaly horniny původní měsíční kůry, jejíž materiály a složky jsou velmi reprezentativní, například oxid železa, thorium, oxid titaničitý atd. Sběr dat o horninách může vědcům pomoci lépe pochopit vznik měsíční kůry a činnost dávných sopek, což má vysokou vědeckou hodnotu. Za druhé, pánev je dostatečně plochá, takže se nachází v zeměpisné šířce, která poskytuje dostatek slunečního světla, ale není vystavena slunečnímu záření. Kromě toho se zde nachází velké množství trvalých stínových oblastí a hojné zdroje vodního ledu, které zajišťují bezpečnost pro každodenní život astronautů a výzkum vody; konečně čisté elektromagnetické prostředí na odvrácené straně Měsíce také poskytuje vynikající místo pro vědecké experimenty.

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.

Tábor na Měsíci musí být nezničitelný, pro stavbu táborů se hodí velké množství trvale zastíněných oblastí na odvrácené straně Měsíce. Na povrchu Měsíce panuje vakuum a dochází k mnoha prachovým bouřím, k ochraně astronautů před prachovými bouřemi bychom měli použít vzduchotěsné materiály a důležité je také vybavení pro odstínění radiace. Vnější kůra měsíčního tábora je Whipple, pojmenovaná podle astronoma jménem Whipple. Whipplův štít je tvořen tenkou vnější deskou s malými mezerami ve střední vrstvě. Za vnitřní deskou vnější materiál nepohlcuje velkou nárazovou rychlost, ale rozbíjí impaktor na mnoho drobných úlomků, které rozptylují kinetickou energii na vnitřní desku, čímž výrazně snižují dopad impaktoru.

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

Měsíční tábor jako místo pro pobyt a výzkum astronautů chrání naše astronauty před písečnými bouřemi, magnetickými bouřemi a kosmickým zářením. Abychom zabránili nárazu úlomků meteoritů nebo vesmírného smetí, používáme jednoduchý ochranný plášť, který snižuje kinetickou energii nárazu a lépe tak chrání tábor.

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

Voda

Měsíční půda obsahuje mnoho železných minerálů obsahujících kyslík, které lze využít jako suroviny k výrobě čerstvé vody a kyslíku. Metoda spočívá ve sběru měsíční půdy pomocí vesmírného těžebního vozidla, výběru železných minerálů obsahujících kyslík pomocí inteligentního stroje a následné reakci a redukci vodíku s železnými minerály obsahujícími kyslík za účelem získání čerstvé vody.

Potraviny

V počáteční fázi základny budeme jíst potraviny přivezené ze Země, a jak bude měsíční farma dospívat, budeme postupně jíst potraviny vypěstované ve vesmíru.

Energie

Na Měsíci postavíme solární elektrárny. Protože na povrchu Měsíce nefouká vítr ani neprší, je slunečno i oblačno, Slunce svítí na povrch Měsíce a není tam atmosféra, která by ho pohlcovala. Intenzita slunečního záření je asi 1,5krát vyšší než na Zemi, takže můžeme plně využívat sluneční energii k osvětlení, vytápění, ohřevu a výrobě elektřiny. Kromě toho je měsíční půda bohatá na helium III, které lze získat pro řízenou jadernou fúzi k napájení základny.

Vzduch

Základna používá k výrobě kyslíku generátory kyslíku. Nejdříve jsou použity vesmírné těžební vozy pro sběr měsíční půdy, která je bohatá na sloučeniny železa a titanu. Ta může být použita jako katalyzátor k přeměně vody a oxidu uhličitého na kyslík, vodík, metan a metanol pomocí technologie syntézy umělého světla.

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

Odpadky vzniklé na Měsíci jsou pro astronauty po rozmrazení plastové komprese a zabalení pomocí kompresoru na odpadky uloženy v uzavřeném pytli ve skladovací místnosti. Poté se odpadky uloží do nákladní kosmické lodi. Po návratu na Zemi se při průletu atmosférou rozpadne třením.

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

Měsíc a Země jsou přenášeny satelitem. Na prodloužení odvrácené strany Měsíce se nachází zvláštní bod, který se nazývá druhý Lagrangeův bod soustavy Země-Měsíc, a pokud by se družice nacházela v blízkosti tohoto bodu, snášela by se do jeho blízkosti. Její drift můžeme řídit tak, aby byla viditelná z observatoří na odvrácené straně Měsíce i ze Země současně, a pak můžeme prostřednictvím družice vysílat signály. Měsíční tábory spolu mohou komunikovat pomocí rádia.

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.)

Na našem lunárním táboře se zaměříme na biologické a materiálové vědy. Prostředí na Měsíci je zcela odlišné od prostředí na Zemi a je to vynikající místo pro vědecký výzkum. Na Měsíci plánujeme provádět pěstování rostlin, vědy o životě a výzkum vesmírné fyziky. Nízká gravitace Měsíce a podmínky bez kyslíku jsou vhodné pro studium rostlinných odrůd; prostředí na povrchu Měsíce má na život jiný vliv než na Zemi, takže lze provádět pokusy v oblasti věd o životě a studovat přizpůsobivost a schopnost života přežít v heterogenním prostředí; na povrchu Měsíce lze experimentálně studovat různé jevy a účinky kosmické fyziky, jako je sluneční záření, ionizace a kosmické záření.

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

Musí projít přísným a systematickým výcvikem a vzděláváním v kosmických oborech, včetně fyzických cvičení, teoretické přípravy, psychologického výcviku, výcviku vytrvalosti a adaptability ve speciálním prostředí, výcviku dovedností pro přežití a kosmických technologií, výcviku kosmické medicíny, výcviku kosmických věd a dovedností a různých komplexních cvičení a výcviku. Kromě výše uvedeného výcviku musí astronauti také trénovat se stejnou posádkou. Nakonec posádka prováděla integrovaný výcvik simulace letu s pozemním střediskem řízení kosmického provozu. Prostřednictvím výcviku mohou astronauti zlepšit toleranci a adaptabilitu svého organismu na zvláštní faktory prostředí, osvojit si odborné znalosti a speciální dovednosti o kosmonautice a naučit se řídit skafandry.

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.

Počet kosmických lodí, které mají být rozmístěny, je velký, mise jsou různé, práce jsou složité a doba výstavby je dlouhá. K vyslání astronautů a materiálu pro vybudování lunární základny na Měsíc musíme použít pilotované rakety a nákladní lodě a k průzkumu a těžbě měsíčních zdrojů pro experimenty použít lunární rovery a kosmická těžební vozidla na Měsíci. S využitím prostředí měsíčního povrchu k vytvoření supravodivých podmínek pro elektromagnetické vypouštění letadel lze uvažovat o způsobu lineárního urychlování nebo cyklotronního urychlování k vyslání malých letadel přímo na lunární vstup na Zemi. K dokončení mnoha prací na měsíčním povrchu je třeba robotů. Operace s jedním robotem a kooperativní operace s více roboty k dokončení výstavby zařízení, vývoje zařízení, údržby zařízení, oprav a výměny zařízení se staly klíčem k dlouhodobému provozu základny.

Další projekty: