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.

The Rover

郑州轻工业附属中学  河南省郑州市-金水区    Čína 18   5 / 1 Angličtina
3D návrhový software: Fusion 360



1.1 - Popis projektu

Náš projekt lunární základny zahrnuje zřízení mobilní lunární základny sestávající z různých funkčních oblastí. Tyto oblasti zahrnují lékařskou oblast vybavenou potřebným zařízením pro léčbu zranění a nemocí, oblast pro jízdu po měsíčním povrchu a stabilní oblast pro údržbu základny; stabilitu a rovnováhu S, obytnou oblast pro bydlení a osobní prostor, rekreační oblast pro volnočasové a zábavné aktivity, oblast pro nakládání s odpady pro řádnou likvidaci veškerého odpadu, kontrolní oblast pro monitorování a řízení všech operací, oblast pro dodávku kyslíku pro zajištění dýchatelného vzduchu a oblast pro výzkum a vývoj půdy pro zkoumání potenciálních aplikací měsíční půdy.

Naším hlavním cílem je podpora lidského průzkumu a výzkumu Měsíce. Lékařské oblasti a oblasti podpory života jsou klíčové pro zachování lidského života v drsném měsíčním prostředí, zatímco oblasti pěstování rostlin a nakládání s odpady mohou dosáhnout soběstačnosti a odpovědnosti vůči životnímu prostředí. Zábavní oblast poskytuje možnost relaxace a duševního zdraví, což je pro dlouhodobé vesmírné mise klíčové. Zóny pro využití půdy navíc umožňují vědecký výzkum a experimenty v jedinečném měsíčním prostředí. Náš projekt lunární základny představuje důležitý krok k dosažení udržitelné a dlouhodobé lidské existence na Měsíci.

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

Vozidlová lunární základna poskytuje vědcům bezpečné a pohodlné pracovní a životní prostředí a usnadňuje jim vědecký výzkum a průzkum Měsíce. Na této základně mohou vědci provádět různé experimenty a pozorování, shromažďovat údaje týkající se Měsíce a důkladně porozumět vlastnostem a složení Měsíce.

Na této základně mohou vědci experimentovat s novými technologiemi a zařízeními, aby se ujistili, že mohou správně fungovat ve zvláštním prostředí Měsíce. Ověřování těchto nových technologií a zařízení může také poskytnout důležité reference a vodítka pro budoucí průzkum a vývoj Měsíce.

Vozidlová měsíční základna je důležitou vědeckou základnou, která vědcům poskytuje bezpečné a pohodlné pracovní a životní prostředí. Lze ji také využít k testování a ověřování nových technologií, čímž se položí základy pro budoucí výzkum a vývoj Měsíce.

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

Naším cílem je vybudovat mobilní lunární základnu v mírné a dobře osvětlené oblasti u jižního pólu Měsíce. V porovnání s jinými oblastmi má tato oblast delší denní dobu, stabilní teploty a je vhodnější pro život a práci. Rovinatý terén usnadňuje výstavbu základny a snižuje náklady a obtíže při výstavbě. Kromě toho má oblast vysoký potenciál vodních zdrojů, které mohou základně poskytnout zdroj vody. V neposlední řadě má tato oblast také hodnotu pro vědecký výzkum. Plochý měsíční povrch v blízkosti jižního pólumůže obsahovat bohatší geologické a chemické informace, což poskytuje více příležitostí pro vědecký průzkum Měsíce. Proto jsme se rozhodli vybudovat mobilní lunární základnu v této oblasti, abychom dosáhli svých cílů a poskytli větší vědeckou hodnotu.

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.

Začneme využitím přírodních zdrojů Měsíce, zejména regolitu, což je vrchní vrstva půdy na Měsíci. Regolit obsahuje různé materiály, jako je kyslík, voda a kovy, které můžeme těžit a používat pro naše stavební a jiné potřeby. Tento přístup sníží množství materiálů, které je třeba dovážet ze Země, čímž se projekt stane nákladově efektivnějším a udržitelnějším.

Pro konstrukci Moon camp použijeme nafukovací moduly z kevlaru nebo jiných pevných materiálů. Tyto moduly jsou lehké, kompaktní a rover je může snadno přepravovat. Odolají také extrémním teplotám a radiaci na Měsíci, takže jsou ideální pro obývání Měsíce. Jakmile se moduly ocitnou na místě, mohou být nafouknuty do své plné velikosti, což poskytuje dostatek prostoru pro obytné prostory, laboratoře a další funkční oblasti.

Abychom snížili potřebu dalších materiálů ze Země, budeme k výrobě dílů a nástrojů na místě používat technologii 3D tisku. Tato technologie nám umožní v případě potřeby rychle opravit a vyměnit díly, čímž se zajistí udržitelnost a dlouhá životnost zařízení Moon camp. Navíc nám umožní přizpůsobit se neočekávaným situacím nebo požadavkům, které mohou během mise na Měsíc nastat.

Celkově nám tato konstrukční rozhodnutí umožní vybudovat udržitelný a dlouhodobý Moon camp pro budoucí výzkum a zkoumání. Moon camp bude využívat zdroje tábora, bude mít nafukovací moduly z pevných materiálů, bude mít stabilizační mechanismus, bude obsahovat funkční oblasti a bude využívat technologii 3D tisku, aby se snížila potřeba dalších materiálů.

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

Náš měsíční tábor je navržen tak, aby chránil naše astronauty před drsným prostředím Měsíce a poskytoval jim přístřeší. Extrémní teploty, radiace a absence atmosféry na Měsíci představují pro přežití člověka značnou výzvu.

Abychom tyto problémy vyřešili, rozhodli jsme se použít nafukovací moduly vyrobené z pevných materiálů, jako je kevlar. Tyto moduly lze snadno přepravit vozítkem a nafouknout na místě, čímž se zajistí bezpečný a izolovaný obytný prostor pro naše astronauty. Materiály použité v modulech byly vybrány speciálně pro jejich schopnost odolávat drsnému prostředí Měsíce, včetně extrémních teplotních změn a vystavení radiaci.

Kromě nafukovacích modulů do něj zabudujeme také stabilizační mechanismus, který zajistí stabilitu a bezpečnost Moon Campu. Stabilizační mechanismus bude působit proti gravitaci Měsíce a zabrání posunu nebo převrácení Moon Campu. To zajistí dodatečnou ochranu našich astronautů a jejich obytného prostoru.

Součástí našeho měsíčního tábora budou také funkční prostory, jako je zdravotnický prostor, obytné prostory a prostor pro nakládání s odpady. Tyto prostory budou navrženy tak, aby poskytovaly dodatečnou ochranu našim astronautům, například pomocí radiačního stínění a systémů filtrace vzduchu.

Náš měsíční tábor je celkově navržen tak, aby poskytoval bezpečný a izolovaný životní prostor pro naše astronauty a zároveň obsahoval prvky, které je chrání před drsným prostředím Měsíce. Díky použití pevných materiálů, stabilizačního mechanismu a funkčních oblastí určených k ochraně jsme přesvědčeni, že náš měsíční tábor poskytne bezpečné a pohodlné prostředí pro budoucí průzkum a výzkum na Měsíci.

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

Potraviny: Pro lunární základnu modelu vozidla existují dva hlavní zdroje potravin. Jedním z nich je přeprava semen a rostlin, jako je zelenina, ovoce atd., v prostoru pro výsadbu uvnitř lunární základny, aby byly zajištěny denní stravovací potřeby astronautů; druhým je uspokojení energetických potřeb astronautů převozem výživného rychlého občerstvení, výživných nápojů atd.

Výkon: Na lunární základnu modelu vozidla nainstalujeme velké množství solárních panelů, které budou přeměňovat sluneční energii na elektrickou energii pro různá zařízení a práci na lunární základně modelu vozidla. Kromě toho budeme také vyvíjet a používat účinnější a energeticky úspornější zařízení a technologie, abychom co nejvíce minimalizovali plýtvání energií a zajistili tak udržitelný rozvoj lunární základny modelu vozidla.

Vzduch: Naše lunární základna bude vybavena systémem řízení tlaku vzduchu a atmosféry, který bude udržovat odpovídající tlak vzduchu a koncentraci kyslíku. Budeme získávat vodu z měsíční půdy a používat elektrolytickou vodu k výrobě kyslíku. Nainstalujeme také vzduchové filtry, které budou ze základny odstraňovat prach a škodlivé částice.

Voda: Na Měsíci a v měsíční půdě se nachází velké množství vody, kterou budeme extrahovat a využívat k výrobě vody z ledu. Budeme také vybaveni kondenzátorem vodní páry, který pomocí solárních panelů ohřívá povrch měsíčního prachu, odpařuje vodu a poté kondenzátorem přeměňuje vodní páru na vodu kapalnou. Současně budeme také ohřívat skleněnou kuličku na povrchu Měsíce, abychom získali zdroje vody.

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

V našem lunárním táboře bude zřízen prostor pro likvidaci odpadu, který zahrnuje zpracovatele odpadu, kompresory a stroje na jeho sběr a opětovné využití. Tato zařízení budou sloužit k likvidaci odpadu, který astronauti na Měsíci vyprodukují, například potravinového odpadu, kapesníků a dalšího odpadu z domácnosti. Nejprve bude odpad umístěn do kompresoru, stlačen na menší objem a poté odeslán do zpracovatele odpadu k dalšímu zpracování. Zpracovatel odpadu bude pomocí chemických reakcí přeměňovat organický odpad na hnojiva a vodu a zároveň bude přeměňovat anorganický odpad na znovu použitelné materiály. A konečně, stroj na sběr a opětovné použití zpracovaných materiálů je znovu využije, sníží množství materiálů, které musíme dopravovat ze Země, a zajistí udržitelnost a ekologickou odpovědnost lunárního tábora.

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

Aby bylo možné udržovat spojení se Zemí a ostatními lunárními základnami, bude mít náš lunární tábor centrální řídicí středisko vybavené pokročilými komunikačními systémy. Budeme kombinovat rádiovou komunikaci, satelitní spojení a laserovou komunikaci, abychom zajistili spolehlivou a efektivní komunikaci se Zemí a ostatními základnami.

Kolem Měsíce také vytvoříme síť komunikačních relé a opakovačů, abychom zajistili nepřetržité pokrytí a minimalizovali výpadky signálu. Tyto retranslační stanice budou strategicky umístěny v oblastech s dobrým výhledem na Zemi a ostatní základny.

Kromě toho budeme mít na místě vyškolený personál, který bude komunikační systém obsluhovat, udržovat a řešit případné problémy. Budou také prováděny pravidelné kontroly a zálohování komunikace, aby byla zajištěna nepřetržitá komunikace se Zemí a ostatními lunárními základnami.

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 naší lunární základně bude jedním z hlavních vědeckých témat výzkum měsíční půdy. Budeme zkoumat složení, strukturu a proces vzniku měsíční půdy, stejně jako její vliv na měsíční prostředí a vesmír. Plánujeme provést řadu experimentů, mj:

Odběr a analýza vzorků měsíční půdy: Budeme používat různé nástroje a zařízení k odběru vzorků měsíční půdy a analýze jejich chemického složení, mikrostruktury a fyzikálních vlastností.

Analýza hornin: Pomocí pokročilé technologie budeme analyzovat horniny na povrchu Měsíce, abychom pochopili jejich složení, strukturu a proces vzniku.

Růstové experimenty v prostředí s nízkou gravitací: Budeme provádět pokusy s výsadbou rostlin na měsíčních základnách, abychom studovali růst a přizpůsobivost rostlin v prostředí s nízkou gravitací.

Recyklace vzduchu a vody: Budeme zkoumat, jak přeměnit výfukové plyny a odpadní vodu produkovanou astronauty na znovu použitelné zdroje pro podporu nepřetržitého provozu lunární základny.

Kosmický astronomický výzkum: Využijeme vynikajících nočních podmínek měsíční základny a měsíčního prostředí k astronomickému výzkumu, například k pozorování a studiu nebeských těles ve sluneční soustavě a ke zkoumání galaxií a mlhovin v jiných soustavách Mléčné dráhy.

Tyto experimenty nám pomohou hlouběji porozumět měsíčnímu prostředí a zdrojům a položí základy pro budoucí průzkum Měsíce a jeho udržitelné využívání.

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

Pro zajištění úspěchu mise na Měsíc je důležité mít komplexní program výcviku astronautů, který je připraví na jedinečné výzvy spojené s prací a životem na Měsíci. Níže jsou uvedeny některé klíčové součásti, které by měl náš program výcviku astronautů obsahovat:
Trénink fyzické zdatnosti: Astronauti musí být ve výborné fyzické kondici, aby mohli vydržet náročné cesty do vesmíru a plnit nezbytné úkoly na Měsíci. Fyzická příprava by zahrnovala kardiovaskulární a silová cvičení a také specializovaný výcvik, který by astronauty připravil na prostředí s nízkou gravitací na Měsíci.
Vědecké a technické vzdělávání: Astronauti musí mít hluboké znalosti vědeckých principů a technické dovednosti potřebné k provádění výzkumu a údržby na Měsíci. To by zahrnovalo vzdělání v geologii, astronomii, robotice a dalších relevantních oborech.
Výcvik EVA (extra-vehicular activity): Astronauti budou muset provádět EVA, aby mohli provádět experimenty, opravy a zkoumat povrch Měsíce. Výcvik EVA by zahrnoval simulace výstupu do kosmu a výcvik v používání nástrojů a vybavení pro EVA.
Školení pro případ nouze: Astronauti musí být připraveni na mimořádné situace, které mohou nastat během mise na Měsíc, jako je například lékařská pohotovost nebo porucha zařízení. Výcvik by zahrnoval simulace reakce na mimořádné události a výcvik v lékařských postupech.
Psychologická příprava: Astronauti budou po delší dobu žít ve stísněném a izolovaném prostředí, což se může podepsat na jejich duševním zdraví. Psychologický výcvik by měl zahrnovat techniky pro zvládání stresu a úzkosti a také výcvik v budování týmu a řešení konfliktů.
Souhrnně řečeno, náš program výcviku astronautů by zahrnoval výcvik fyzické zdatnosti, vědecký a technický výcvik, výcvik EVA, výcvik reakce na mimořádné události a psychologický výcvik. Přípravou astronautů v těchto oblastech můžeme zvýšit pravděpodobnost úspěšné a bezpečné mise na Měsíc.

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.

Abychom mohli podporovat budoucí lunární mise, potřebujeme k dosažení našich cílů řadu kosmických lodí. Patří sem těžké nosné rakety, které dopraví astronauty a vybavení, lunární moduly, které mohou obsluhovat a dopravovat kosmické lodě s posádkou na oběžnou dráhu Měsíce, lunární rovery a další sondy, které pracují na povrchu Měsíce, a různá zařízení potřebná k vybudování základny na povrchu Měsíce.

Na povrchu Měsíce budeme jako hlavní dopravní prostředek používat lunární vozítka. Budeme zkoumat a označovat nové cíle a používat lunární rovery k přesunu mezi různými oblastmi. K cestám tam a zpět na Zemi budeme používat návratovou kapsli. Po dokončení mise se astronauti vrátí do návratové kapsle a vrátí se na Zemi. Kromě toho budeme používat pozemní řízení, které bude řídit vstup a přistání návratového modulu do atmosféry.

Další projekty: