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.

complementary base pairing

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



1.1 - Popis projektu

Měsíc má vlastnosti, jako je absence atmosféry, slabá gravitace, stabilní platforma a nízká teplota, což jsou vhodné podmínky pro uložení a používání astronomických pozorovacích přístrojů. Proto je zřízení observatoře na Měsíci vynikající volbou. Na základě těchto údajů se náš tým rozhodl zřídit měsíční základnu pro hlavní účel astronomického pozorování a zřídit další oblasti, které umožní astronautům pozorování a pohodlný život na Měsíci.

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

Pozemské teleskopy jsou ovlivňovány zemskou atmosférou a magnetickým polem, což jim brání v dosažení maximální přesnosti; vesmírné teleskopy mají vyšší přesnost, ale jsou nákladnější a náročnější na údržbu, což vede ke zkrácení jejich životnosti. Proto je velmi důležité najít ve vesmíru platformu, kde by teleskopy mohly být postaveny a jejichž personál by mohl žít dlouhou dobu. Měsíc je ideální volbou. Účelem lunárního tábora je využít jej jako měsíční observatoř k provádění pozorovacích činností, které nelze provádět na Zemi, k pozorování změn oběžných drah hvězd a planet a dalších nebeských těles, aby bylo možné odvodit změny a pomoci tak lidem lépe chránit Zemi a zkoumat vesmír.

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

Náš tábor se nachází v zóně věčného denního světla v okolí kráteru Shackleton v oblasti Antarktidy. Výběr místa má tyto dvě hlavní výhody:
1.Okres Yongdian je bohatý na solární zdroje. Fotovoltaickou elektrárnu lze využít k přeměně sluneční energie na elektrickou energii a zajistit tak energii pro základní provoz základny.
2.Stínová oblast uvnitř kráteru je bohatá na vodní zdroje. Využití a čištění měsíčního vodního ledu může zajistit potřebu vody pro astronauty.

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 využívá metodu spékání měsíční půdy k výrobě cihel a soklů, které se směrem dolů rozšiřují na dvě vrstvy. V exponované části terénu se měsíční zemina používá k otočení krytu jako základního architektonického obrysu. Zajištění pevnosti táborové budovy vychází z předpokladu, že je k dispozici potřebná plocha.
 Fáze 1: Země na Měsíc pro přepravu solárních panelů, lunárních buldozerů a bagrů, strojů na tavení a odlévání měsíční půdy, dálkově ovládaných robotů a dalších nástrojů.
Fáze 2: Vybudování malého fotovoltaického systému výroby energie. Slouží k dodávce elektrické energie potřebné pro stavbu a k vypálení měsíční půdy do požadovaného tvaru se použije stroj na tavení a odlévání měsíční půdy a ke stavbě tábora se použijí dálkově ovládaní roboti.
Třetí etapa: dopravit na Měsíc různé teleskopy, vědecká výzkumná zařízení a biologická zařízení a pomocí robotů je sestavit a umístit.
Fáze 4: Astronauti se nastěhují a provádějí první vědecké výzkumné úkoly.

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

V současné době patří mezi hlavní nebezpečí na Měsíci: nedostatek kyslíku ve vodě, kosmické záření, dopad mikrometeoritů, vysoký teplotní rozdíl mezi dnem a nocí a ztráta kostní hmoty způsobená nízkou gravitací. K řešení těchto problémů jsme přijali následující opatření:
Naše základna plně využívá sluneční a vodní zdroje Měsíce. Díky fotovoltaickým systémům výroby energie a těžbě měsíčního vodního ledu lze tento problém účinně vyřešit.
Vnější stěna základny je spékaná z měsíční půdy, která má určité funkce - odolává nárazům meteoritů, izoluje od kosmického záření a udržuje teplo. Stejné funkce mají i skafandry, které si astronauti mohou opatřit při výstupu, čímž se maximalizuje bezpečnost astronautů.
 Zároveň jsme astronauty vybavili posilovnou a vyžadujeme od nich alespoň dvě hodiny cvičení denně, abychom zlepšili jejich tělesnou kondici a účinně zabránili úbytku kostní hmoty.

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

Voda: Vodu z měsíčního ledu v kráteru těží lunární vozítko a před každodenní činností ji lze vyčistit. Kromě toho je základna vybavena také systémem kontroly životního prostředí a podpory života, který shromažďuje vlhkost, pot a domácí a pracovní odpadní vody vydechované astronauty pomocí kondenzace a sušení k vyčištění a sekundárnímu využití.
Potrava: V počáteční fázi se spoléhala hlavně na zásoby ze Země, zatímco jako následné zdroje potravy pěstovala v ekologických sklenících mrkev, sóju a další rostliny bohaté na vitamíny, bílkoviny a tuky. Maso musí být stále dodáváno ze Země.
 Napájení: Lokalita je velmi bohatá na zdroje solární energie, jako zdroj energie pro základnu použijeme fotovoltaický systém výroby energie, který přemění solární energii na elektřinu. Současně můžeme z měsíční půdy extrahovat separaci helia-3 a získávat tak uhlík a další zdroje energie, takže život astronautů bude bezpečnější.
Vzduch: Kyslík lze připravit elektrolýzou taveniny (zahřátím těchto látek obsahujících kyslík na teplotu 1600 až 2500 stupňů Celsia a jejich následným zelektrizováním dojde k ionizaci prvků a sloučení atomů kyslíku za vzniku kyslíku). Tento způsob přípravy kyslíku je velmi účinný a hojný. Kyslík je možné připravit také elektrolýzou vody.

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

Uvnitř našeho tábora máme ekologicky řízený systém biologické ochrany, který shromažďuje vodní páru vydechovanou astronauty prostřednictvím kondenzačních a sušicích komponentů, zatímco vzniklý oxid uhličitý bude shromažďován a předáván do zeleninové boudy pro zásobování dýcháním rostlin.
Moč vyprodukovaná astronauty bude společně shromažďována, aby se z ní pomocí destilačních zařízení a zařízení na separaci plynů a kapalin získala čistá voda, a část z ní bude použita k testování, aby se získaly informace o fyzickém stavu astronautů. Hnůj bude zpracován řadou fermentačních procesů na biologické hnojivo pro zásobování zeleninového skleníku živinami.

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

Náš tábor bude fungovat stejným způsobem jako Chang'e-4, přičemž na zadní straně Měsíce bude umístěna další přenosová družice, která bude sloužit jako most pro příjem komunikačních zpráv mezi Zemí a Měsícem, aby byla zajištěna neustálá komunikace. V areálu tábora bude postaven velký radioteleskop pro příjem informací.

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.)

Stejně jako v době založení tábora bude i v našem lunárním táboře středem zájmu astronomického výzkumu vytvoření lunární observatoře, která poskytne lepší podmínky pro astronomická pozorování.
Zřízení observatoře na povrchu Měsíce umožní mimořádně detailní pohled na hvězdy a otevře nová okna ke studiu vesmíru. Rozlišení pozorování na Měsíci by bylo desettisíckrát, ne-li stotisíckrát větší než rozlišení optických přístrojů na Zemi. Měsíční observatoře zároveň otevřou nové okno do detekovatelného vesmíru na velmi nízkých rádiových frekvencích. Mohly by dokonce otevřít některá nová odvětví astronomie prostřednictvím studia gravitačních vln a nepolapitelných neutrálních částic neutrin.
Na základně tedy budeme provádět řadu pozorovacích činností, které se na Zemi neprovádějí nebo nemohou provádět, a budeme provádět dlouhodobá a vysoce přesná pozorování hvězd, planet a dalších nebeských těles, abychom získali informace o jejich měnících se pohybech a pomohli lidem lépe chránit Zemi a zkoumat vesmír.

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

Hlavními cíli výcviku astronautů jsou.

(1) zlepšit fyzickou a duševní kondici, jakož i vytrvalost a přizpůsobivost zvláštnímu měsíčnímu prostředí;

(2) vybavit astronauty příslušnými přístroji a znalostmi a dovednostmi o měsíčním prostředí.

(3) seznámení astronautů s plány a programy přistání na Měsíci a s různými postupy

(4) Umožnit astronautům v jednom týmu, aby byli kvalifikovaní a schopni dobře spolupracovat a v případě potřeby vykonávat práci ostatních.

Pro dosažení výše uvedených cílů budou astronauti vycvičeni ve čtyřech fázích:

(1) Základní fáze výcviku. Tato fáze výcviku se zaměřuje na základní teoretickou přípravu, jejímž cílem je umožnit astronautům zvládnout základní znalosti potřebné na Měsíci, aby byl položen základ pro následný odborný a technický výcvik.

(2) fáze odborné a technické přípravy. Výcvik je zaměřen na výcvik specializovaných dovedností pro kosmické experimenty, jehož cílem je, aby astronauti zvládli provozní dovednosti a odborné znalosti potřebné na Měsíci. Specializovaný technický výcvik má za úkol provoz za normálních podmínek, ale také nácvik poruch a reakce na mimořádné události.

(3) Výcvik simulace mise na měsíční povrch. Zaměřuje se na výcvik v simulaci mise. Díky této fázi výcviku astronauti pochopí požadavky na letový plán a rozdělení mise. Znalost celého procesu provádění mise.

(4) Fáze intenzivního výcviku a přípravy na misi. Zaměřuje se na účast na rozsáhlých společných cvičeních v rámci přípravy na přistání na Měsíci a na cílený intenzivní výcvik týmu mise v oblasti manévrování a letových postupů a simulovaných misí.

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.

Pro cestu tam a zpět mezi Zemí a Měsícem bude použita nosná raketa o nosnosti přibližně 140 tun a maximálním vzletovém tahu 5 800 tun, která může k Měsíci vyslat dvě pilotované kosmické lodě nové generace najednou. Nosná raketa bude mít maximální vzletový tah 800 tun a může k Měsíci vyslat dvě pilotované kosmické lodě nové generace najednou,

Jako hlavní vozidlo bude na Měsíci použito lunární průzkumné vozidlo, které je vybaveno solárními panely a nese palubní radar pro určování polohy, detekci a průzkum v reálném čase, aby se astronauti během mise neztratili.

Cíl této mise je v trvale denní oblasti mimo kráter Shackleton na jižním pólu Měsíce, kde po dokončení průzkumu zřídíme měsíční observatoř.