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.

Three-person trip

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 a vzdálenější vesmír pro nás vždy měly mnohá tajemství, a proto jsme v zájmu lepšího poznání vesmíru vybudovali lunární tábor, abychom mohli dále zkoumat Měsíc, prozkoumat budoucnost a přesunout se na Měsíc a postavit si vlastní malý měsíční domov.

    Náš tábor se skládá ze dvou částí: jedna je venkovní lunární vozítko, satelit, generátor kyslíku, zařízení na čištění vody, přenosová stanice, solární panel a další vybavení; druhá jsou vnitřní ložnice, jídelny, fitness, lékařské pokoje a další prostory.

    Vzhledem k drsnému měsíčnímu prostředí a nedostatku zdrojů budeme využívat recyklační technologie, abychom plně využili vodu, kyslík, potraviny atd. Co se týče komunikace, došlo ke spojení se Zemí, hlášení fyzického stavu lidí žijících v lunárním táboře v reálném čase a zaznamenávání toho, jaký druh prostředí je vhodnější pro obývání lidmi.

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

    Náš lunární tábor má především prozkoumat, jaké prostředí je vhodnější pro migraci lidí.

    Gravitace Měsíce a mnoho přírodních prostředí se od pozemských velmi liší, takže některé experimentální výzkumy, které vyžadují specifické prostředí, jsou na Měsíci vhodnější. S rozvojem lidské civilizace byla většina nerostných zdrojů na Zemi vyčerpána, takže Měsíc, který je bohatý na nerostné zdroje, je v současné době pro člověka nejvhodnějším objektem vývoje. Od dávných dob je člověk plný bohaté fantazie o rozlehlé hvězdné obloze a bezbřehém vesmíru a nyní je průzkum Měsíce pouze prvním krokem lidského průzkumu vesmíru a zřízení raketových a tranzitních základen na Měsíci může lidem pomoci při průzkumu vzdálenějších planet.

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

    Vybrali jsme si místo obklopené bohatými zdroji, které mohou uspokojit potřeby využití lunárního tábora; terén je relativně rovný, což je příznivé pro start a přistání kosmické lodi jako místa tábora.

    Měsíc je ideální oblastí pro zřízení lunárních táborů na pólech. Měsíční polární oblast je asi 70%~80% času vystavena slunečnímu záření a sluneční energie může lunárnímu táboru poskytnout dostatek energie; teplotní rozdíl v polární oblasti je malý, takže prostředí tábora je mírnější; v polárních oblastech je rozmístěno velké množství měsíčních moří a je zde velké množství materiálu vodního ledu, který doplňuje vodní zdroje.

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.

    Technologie: Protože stavba lunárních táborů spotřebuje mnoho materiálu, takže místní materiály jsou vynikající volbou, plánujeme použít lunární vozítko k těžbě a sběru stavebních materiálů na Měsíci a použít technologii 3D tisku pro stavbu táborů a některé speciální materiály, které nelze získat na Měsíci, se zvažuje přivézt ze Země.

    Materiál: slitina křemíku a hliníku (nízká hmotnost, dobrá tepelná vodivost a určitá pevnost, tvrdost a odolnost proti korozi); materiály z nitridu bóru (s jedinečnými mechanickými, termoelektrickými, elektrickými, optickými a bariérovými vlastnostmi); hliníkové křemičité sklo (s vysokou průhledností, vhodné pro chemické kalení atd. a použití vícevrstvého skla, účinnější ochrana před kosmickým zářením).

    Možnosti provedení: Slitina křemíku a hliníku pro vnější vybavení, zesílené stěny tábora, mušlová konstrukce skleněných částí pro zvládnutí silnějších nárazů.

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

    Teplota: Teplota: Detekce vnitřní teploty tábora v reálném čase a kontrola teploty pomocí určitého zařízení.

    Meteorit: V blízkosti tábora jsou nainstalovány radarové satelity, které v reálném čase sledují, zda se blíží nebezpečí, a vydávají varování, aby upozornily členy tábora, že mají přijmout odpovídající opatření nebo se včas evakuovat.

    Radiace: Účinnější materiály proti záření pro tábory a venkovní vybavení a silnější stěny, které blokují záření.

    Jednotliví astronauti: formulovat přiměřené stravovací normy pro posílení imunity: kondiční cvičení v oblasti fitness pro zvýšení fyzické zdatnosti; zřídit pozorovací paluby, komunikaci ve dvou míčích v reálném čase atd. pro řešení psychologických problémů astronautů.

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

    V počáteční fázi se budou využívat vodní zdroje přenesené ze Země, na Měsíci se bude současně budovat systém cirkulace vody a těžit měsíční vodní led a recyklovat se bude voda pro domácnost a moč, která vzniká v táboře. Současně se také doplní zdroj vody těžbou polárního geoledového materiálu.

    Potraviny:První z nich jsou některé lisované potraviny a konzervy, stejně jako mouční červi, kteří mohou poskytnout bohaté živočišné bílkoviny, vybudovat jednoduchou ekosféru, pěstovat a kultivovat některé druhy zeleniny s krátkými cykly růstu a vhodné pro přežití na Měsíci a zajistit dostatek potravin.

    Napájení: Solární energie se používá k plnému shromažďování světelné energie generované sluncem během dne a k jejímu ukládání, aby bylo možné ukládat elektřinu potřebnou v noci a zároveň řešit spotřebu elektřiny během dne, a udržet tak dlouhodobě stabilní provoz tábora.

    Vzduch: Kyslík je nepostradatelnou podmínkou pro přežití personálu tábora, vzhledem k tomu, že jej nelze ve velkém množství přenášet ze Země, rozhodli jsme se využít místní materiály, technologii výroby kyslíku z měsíční půdy, elektrolýzní reakci měsíční půdy k získání kyslíku, ale také sběr kyslíku produkovaného rostlinnou fotosyntézou.

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

    Pevné odpady, jako jsou lidské výkaly, odumřelé větve a listy rostlin, uhynulá zvířata a zbytky potravin, se zpracovávají vysokoteplotní aerobní fermentací a zpracované produkty lze použít jako organické hnojivo a oxid uhličitý, který vzniká během fermentačního procesu, může být rovněž předán do rostlinné kabiny jako surovina pro fotosyntézu rostlin.

    Lidská moč a denně produkovaná odpadní voda budou čištěny systémy na čištění vody a recyklovány nebo používány k zavlažování rostlin.

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

    Náš tábor má dva radary, které nejen předpovídají příchod nebezpečí, ale také udržují spojení s planetou. Země a Měsíc jsou propojeny satelity jako mosty.

    A náš tábor má spoustu komunikačního vybavení. Udržování spojení se Zemí slouží nejen k tomu, aby bylo možné kdykoli informovat o stavu výzkumu astronautů na Měsíci, ale také k ochraně psychiky astronautů.

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.)

    Výzkumné zaměření našeho lunárního tábora spočívá v dalším zkoumání Měsíce, výzkumu pro budoucí migraci na Měsíc a stavbě vlastního malého lunárního domu.

    Prostředí s nízkou gravitací: Protože gravitace na Měsíci je šestinová ve srovnání s gravitací na Zemi, představuje prostředí s nízkou gravitací velkou hrozbu pro lidské zdraví, a proto je pro nás lidi nutnou volbou přizpůsobit se prostředí s nízkou gravitací. Nejatraktivnějším aspektem prostředí mikrogravitace jsou účinky v kapalinách a plynech, jako je zánik tepelné konvekce a eliminace nádob na kapaliny. Tím se snižuje rušení difúzních jevů a experimentů s transportem atomů, což umožňuje přesnější testování teorií a navrhování nových experimentů. Přináší také nové možnosti studia celkového transportu, krystalizace, nukleace a přechlazování materiálů.

    Žádná atmosféra:Při hmotnosti a objemu Měsíce by měl být schopen vytvořit určitou atmosféru, ale není tomu tak. Vědci v současné době spekulují o třech možných příčinách: měsíční plyn se pohybuje rychleji, než je úniková rychlost planety, Měsíc nemá magnetické pole a do Měsíce často narážejí asteroidy. astronauti to budou dále zkoumat.

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

    Fyzická zdatnost: Abyste se mohli stát astronautem, musíte kromě více než 1000 letových hodin a dobré základní fyzické kondice absolvovat také "technický test" v unikátních zařízeních vesmírného města, mezi něž patří: otočné křeslo s 24 otáčkami za minutu, které prověří jeho odolnost vůči vibracím a závratím; elektrická houpačka s amplitudou 15 metrů se houpe sem a tam, aby se otestovala nemoc z pohybu ve vesmíru, která může nastat u lidského těla, když se kosmická loď dostane na oběžnou dráhu.

     Účelem základního výcviku je jednak umožnit kandidátům na astronauty osvojit si a doplnit vědecké znalosti a dovednosti nezbytné pro pilotované lety do vesmíru, jednak dále zlepšit jejich fyzickou zdatnost a psychické kvality. Fyzický a psychický trénink, který musí astronauti podstoupit, jako je vystavení centrifugám s gravitací desetinásobně převyšující gravitaci Země a dlouhodobý výcvik v tiché komoře, je nepředstavitelně náročný. 

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.

    Kosmická loď budoucnosti je v přídi vybavena laserovým zářičem, který je penetrátorem, jímž kosmická loď prorazí atmosféru. A sklo kabiny je antilaserové sklo, díky němuž je nejen jasně vidět směr ve vesmíru, ale také není snadné sklo rozbít. Aby však obrovské teplo vznikající třením neroztavilo sklo, musí být nad sklem instalována zvedací ochranná fólie.

    Po dosažení oběžné dráhy Měsíce budou řídicí a servisní modul a lunární modul se s nimi opět spojí a bude čekat na astronauty, kteří vstoupí do servisního modulu, lunární modul již nebude potřeba, pouze řídicí a servisní modul se pod kontrolou astronauta vrátí na oběžnou dráhu Země a vstoupí na ni.