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.

Avalon

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



1.1 - Popis projektu

Model Moon camp jsme sestavili na základě vědeckého, bytového a komerčního modelu. Vycházíme z předpokladu zajištění fyzického a duševního zdraví astronautů, dále zkoumáme neznámé na Měsíci prostřednictvím vědeckého výzkumu, blíže se seznamujeme s měsíčním prostředím prostřednictvím životních zkušeností a podporujeme kombinaci vědeckého výzkumu a ekonomického rozvoje prostřednictvím komerčních nápadů. Cílem našeho lunárního tábora je hledat a těžit bohaté a cenné nerostné zdroje na Měsíci, studovat vesmírná tajemství, zkoumat biologické a mikrobiální genetické inženýrství, podporovat rozvoj vědy o člověku, podporovat pokrok vesmírného průmyslu, dekódovat další genetické problémy a zkoumat podmínky vhodné pro trvalé přežití člověka, navázat spojení mezi Měsícem a Zemí, aplikovat vědu a techniku na život, vytvořit pohodlné, inteligentní a k životnímu prostředí šetrné prostředí.

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

Těžba, zpracování a přenos zdrojů na Měsíci; Využití vakua a podmínek nízké gravitace na Měsíci pro některé speciální experimenty nebo vědecké výzkumné projekty; Výzkum biologického a mikrobiálního genetického inženýrství v podmínkách nízké gravitace a více paprsků na podporu rozvoje genetiky a medicíny; Jako přestupní stanice spojit vesmír se Zemí, prozkoumat vesmír; Najít další prostředí vhodná pro přežití člověka; a spojit vědecké produkty s komerčním rozvojem na podporu hospodářského rozvoje a podporu vědeckých produktů.

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

Moře klidu bude naší první volbou pro umístění Moon Campu. Ve středu Moře klidu se nenachází žádná koncentrace hmot (koncentrace hmot) ani vysoké gravitační pole, což by snížilo vliv gravitace na astronauty a ztížilo vědecký výzkum. Kromě toho je na povrchu Měsíce velmi velký teplotní rozdíl mezi dnem a nocí, ale měsíční krátery nacházející se v oblasti Mare Tranquillitatis mají stabilní teplotu, což může poskytnout obydlí lidským bytostem, zajistit normální lidské aktivity a zajistit efektivní vědecký výzkum. Hogan, docent věd o Zemi, atmosféře a planetách na Purdue University ve West Lafayette v Indianě, rovněž uvedl, že jeskyně by byly stabilním měsíčním obydlím, protože by poskytovaly ochranu před částí slunečního záření a mikrometeority. Podle NASA by vrstvy chránily lidi také před kosmickým zářením.

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.

Pokud jde o tvar a strukturu, je použit stupňovitý mnohostěn a kombinace nadzemních a podzemních metod, aby byla lépe zajištěna pevnost a bezpečnost lunárního tábora.V nadzemní části používáme barevné sklo, které filtruje škodlivé látky v přímém slunečním světle na zemi, a získáváme normální světlo, abychom zajistili osvětlení lunárního tábora a fotosyntézu rostlin. Zároveň byla k pokrytí horní poloviny tábora použita měsíční zemina, která snižuje vliv záření a dalších faktorů na Měsíci. Kromě toho budou k dopravě speciálních materiálů mezi Zemí a Měsícem použity hlavní motory na kapalný kyslík a petrolej, což zajistí, že lunární tábor bude mít nejmodernější technologie a materiály. Kromě toho bude v nadzemní části vybudován systém lanové dopravy, který usnadní přepravu materiálů v podzemí, a budou otevřena podzemní potrubí, která zajistí normální tok mezi různými oblastmi. Současně budou ze Země dopravovány zásoby pro zajištění života astronautů.

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

Měsíční půda je stavebním materiálem, který blokuje škodlivé kosmické záření a izoluje, aby udržel teplotní rovnováhu a zabránil nadměrným teplotním rozdílům a extrémním teplotám, které by mohly astronauty poškodit. Hlavní řídicí systém je vybaven obranným systémem, který 24 hodin denně monitoruje vnější prostředí, aby bylo zajištěno, že lunární tábor bude okamžitě reagovat na poškození a v případě potřeby opustí poškozené části, aby se snížily ztráty. Nastavení hlídkových robotů, pocit změny prostředí včasný poplach, umělá inteligence dvojnásobné pojištění. Bude zřízen únikový systém, který zajistí bezpečnost astronautů.

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

1) Voda

Kondenzovaná voda, která vzniká transpirací rostlin v rostlinném silu, se po doplnění stopových prvků systémem čistí a používá jako užitková voda. Odpadní voda z biologického čištění a voda získaná z moči se spolu s dusíkem používají k zavlažování rostlin. Vodík reaguje s oxidem uhličitým za vzniku metanu a vody v Sabajově reakci. Přítomnost vodního ledu v trvale zastíněných oblastech polárních oblastí Měsíce by mohla být kandidátem na zdroj vody.

2)Potraviny

Sklizené obilí, zeleninu, ovoce a žluté moučné červy lze zpracovat a sníst, zatímco nejedlá biomasa (jako jsou zbytky plodin, kořeny zeleniny a staré listí) může být použita ke krmení zvířat, která poskytují kosmonautům kvalitní bílkoviny a přiměřený poměr aminokyselin, Lze ji také bioprocesovat s odpady, jako jsou lidské výkaly a zbytky potravin, a získat tak substráty podobné půdě, které lze recyklovat pro pěstování rostlin.

3) vzduch

Exkrementy, kuchyňský odpad a odpad z domácností lidí v obytných oblastech jsou rozkládány mikroorganismy na pevný uhlík. Vzduch bohatý na oxid uhličitý, který vzniká v nádrži, se čistí a posílá do nádrže na rostliny k fotosyntéze. Vzduch bohatý na kyslík produkovaný rostlinnou nádrží je čištěn a posílán do kompozitní nádrže pro dýchání lidí a zvířat a poskytuje kyslík pro zpracování odpadu.

4) napájení

Perioda rotace Měsíce je přibližně 21 dní, a tak bude zhruba půl roku trvat polární den a noc, což poskytne velké množství světla, které lze využít pro výrobu fotovoltaické energie. Byly dokončeny experimenty týkající se charakteristik výroby energie energetickým systémem palivového článku v podmínkách mimovesmírného vakua, nízké teploty a mikrogravitace, proměnného pravidla odezvy výkonu a charakteristik rozhraní elektrochemické reakce. Podle Sambatierova principu reagují vodík a oxid uhličitý při teplotě 300 ℃ ~ 400 ℃ za vzniku metanu a vody. Metan se používá v raketových motorech, voda se rozděluje na vodík a kyslík a kyslík se používá k dýchání a jako palivo.

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

V lunárním táboře lze využít metodu tříděného skladování, která umožňuje ukládat různé druhy odpadu do různých kontejnerů. Organický odpad může být skladován odděleně a zpracováván způsoby, jako je anaerobní rozklad nebo kompostování; kovový odpad může být shromažďován, tříděn, taven a recyklován; a stlačování recyklovatelných materiálů, jako je plast, do pevných kusů, které budou odeslány zpět na Zemi k opětovnému použití. Odpad, který nelze recyklovat, se dočasně ukládá do podzemních skladů, aby se zabránilo dopadu na měsíční prostředí.

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

Spoléhají se hlavně na satelitní komunikační technologii. Měsíční prapory musí rozmístit satelitní zařízení a připojit je ke komunikačním sítím na Zemi, aby umožnily komunikaci mezi Zemí a základnami ostatních měsíčních praporů a zároveň zajistily rychlost a stabilitu přenosu. Na povrchu Měsíce, v Měsíčním táboře, může Měsíční tábor také rozmístit některé komunikační základnové stanice, aby se dále zvýšila spolehlivost a efektivita komunikace. Tyto základnové stanice by mohly umožnit kontakt mezi základnami měsíčních praporů prostřednictvím reléové komunikace mezi Zemí a satelitními sítěmi.

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.)

Měsíční tábor se zaměří na vědecký výzkum témat, jako je rozvoj vesmírných zdrojů, vesmírná technika a technologie, měsíční prostředí a astronomie. Mezi možné vědecké experimenty patří zejména: pěstování kosmických plodin: navrhování metod a technik pěstování potravin na Měsíci, jako je zřizování vertikálních farem nebo používání hydroponie, a testování růstu a vývoje různých rostlin v měsíčním prostředí. Kvalita půdy a biosféra: studium fyzikálních a chemických vlastností, mikroorganismů, rostlin a dalších biologických charakteristik vzorků půdy na povrchu Měsíce a zkoumání vytvoření udržitelných ekosystémů na Měsíci v rámci přípravy na budoucí život lidí na Měsíci. Využití energie: Zkoumání využití sluneční a jaderné energie v měsíčním prostředí a testování výkonnosti a použitelnosti souvisejících zařízení. Systémy podpory života: Navrhnout a otestovat různé systémy podpory života, jako je čištění vzduchu, recyklace vody, likvidace odpadu atd., s cílem zajistit infrastrukturu pro budoucí život na Měsíci.

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

Aby se astronauti lépe aklimatizovali na měsíční prostředí, měli by před přistáním na Měsíci absolvovat následující výcvik:

Ⅰ.Plavecký test a potápěčská certifikace: Příprava na trénink výstupu do volného prostoru

II.Výcvik pilotáže a údržby kosmických vozidel: Naučit se ovládat kosmická vozidla a přístroje a pochopit, jak opravovat a udržovat různé součásti kosmického vozidla. Výcvik v nošení a používání kosmického skafandru: Naučit se používat skafandr a provádět výstup do vesmíru.

V neposlední řadě lze prostřednictvím některých online platforem pro trénink inteligence provádět individuální trénink mozku, který procvičí paměť, rychlost reakcí a zdraví mozku astronautů a zlepší jejich schopnosti a připravenost.

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.

Mise na Měsíc bude vyžadovat vícesložkovou kosmickou loď, která bude mimo jiné obsahovat raketu, orbiter, přistávací loď a návratovou kapsli. Orbiter vynese na oběžnou dráhu Měsíce třístupňovou raketu nesoucí přistávací modul a návratovou kapsli a přistávací modul dopraví astronauty na povrch Měsíce. Návratové pouzdro se vrací na oběžnou dráhu a nakonec na Zemi. Lunární tábor využíval rover k dopravě materiálu a astronautů k průzkumu nových cílů na měsíčním povrchu. Mimo Lunar Camp byl zřízen magnetický levitační dopravní systém, který umožňoval astronautům rychlou dopravu po táboře.