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.

Dream Wings

郑州轻工业附属中学  河南省郑州市-金水区    Čína 19   4 / 2 Angličtina
3D návrhový software: Fusion 360


Externí prohlížeč pro 3D projekt


1.1 - Popis projektu

S prohlubujícím se lidským průzkumem vesmíru a rozvojem technologií pro průzkum vesmíru se zlepšilo lidské poznávání Měsíce a výstavba lunárního tábora se stala nezbytným prostředkem pro další průzkum vesmíru. Tím se nashromáždí zkušenosti pro přežití člověka ve vesmíru.

Základní modul jsme rozdělili na pět částí, kterými jsou centrální prostor pro zásobování energií a obytný prostor, prostor pro zařízení, prostor pro vozidla a zdravotnický prostor rozmístěný kolem něj.

Pokud jde o energii, navrhli jsme druh solárního panelu se strukturou bionického květu a přidali technologii elektrolytového povlaku. Na jedné straně antistatická schopnost elektrolytového povlaku zabraňuje ulpívání a poškození měsíčního prachu a statické elektřiny, na druhé straně může maximalizovat využití solární energie díky možnosti otáčení.

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

Cílem našeho měsíčního tábora je žít na Měsíci a zkoumat hluboký vesmír. Prostřednictvím přežití a rozvoje astronautů na Měsíci se hromadí dovednosti a zkušenosti pro přežití člověka na jiných planetách ve vesmíru a hledají se planety, kam by se lidé mohli stěhovat; Zároveň se může také zkoumat a studovat dosud neobjevená vědecká hodnota Měsíce, jako je analýza materiálu měsíčního povrchu, a zkoumat vývoj sluneční soustavy atd.

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

Rozhodli jsme se postavit náš měsíční tábor v kráteru Whipple, poblíž severního pólu Měsíce na 89,1° s. š. a 118,2° v. d. Nejprve jsme zjistili, že kráter Whipple má vysokou signaturu radarového odrazu, což ukazuje na relativně čisté ledové usazeniny o tloušťce nejméně 2 metry. Tato ložiska ledu jsou zdrojem pitné vody a také raketových pohonných hmot na bázi kapalného vodíku a kapalného kyslíku. Kromě toho kráter Whipple přiléhá k velké, téměř trvale osluněné plošině, která zabírá jeho severní okraj. Slunce je zde viditelné v průměru 80 % času. Teploty v této kvazi-trvale osluněné oblasti jsou na měsíční poměry poměrně mírné, v průměru kolem -50 °C, ±10 °C. Tato kombinace trvalého stínu, kráterů přiléhajících ke kvazi-trvale osluněné plošině, je v měsíční arktické oblasti jedinečná.

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.

Nejprve ve fázi základů použijeme jako hlavní stavební materiál měsíční půdu. Zavedeme laserový 3D tisk měsíční půdy pomocí zařízení, jako je obří 3D tiskárna dopravená ze Země na Měsíc. To znamená, že měsíční zemina bude roztavena a zpevněna laserem, ztuhne chemickými reakcemi a smíchána s tmelícími materiály. Využití technologie 3D tisku ke stavbě. Může splnit potřeby klíčových komponentů potřebných pro trvalý provoz lunární základny a je klíčovou podpůrnou technologií pro provoz a údržbu lunární základny v budoucnosti. Kromě toho bude skleněný materiál základny vyroben ze skleněného materiálu po fúzi unikátního měsíčního impaktního skla a křemičitého skla, s vhodnými podmínkami tavení a tavicími prostředky. Skleněný materiál může základnu chránit před kosmickým zářením a zároveň zajistit vysokou odolnost proti stlačení. Kromě toho budou ze Země dopraveny některé speciální stavební materiály nebo zařízení a po stabilizaci základny budou doplněny výrobou in situ, aby se dosáhlo soběstačnosti základnových materiálů, a poté selektivně rozšířeny.

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

Kromě použití tavného skla měsíčního dopadového skla s křemičitanovým sklem, odolnosti dopadového skla proti kosmickému záření a pokrytí dalších budov materiály stínícími záření budeme také zvažovat nejvhodnější dobu pro misi.

Měsíční půda, z níž jsou vyrobeny stavební materiály, má velmi dobrou tepelnou izolaci a systém stálé teploty uvnitř základny dokáže astronauty ochránit před hrozbou teplotních rozdílů.

Nejprve se na základně zřídí zařízení na filtraci vzduchu, které účinně filtruje prachové částice ve vzduchu. Za druhé, personál bude vybaven speciálními ochrannými pomůckami, jako jsou oděvy, masky a brýle, aby se snížilo jeho vystavení měsíčnímu prachu.

Základny v polárních oblastech by snížily pravděpodobnost pádu meteoritů a kolem lunárních základen by byly umístěny radary a další zařízení, která by detekovala a včas varovala před přilétajícími meteority.

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

Voda: Naše základna bude využívat vodní led jako hlavní zdroj vody celé základny a systém recyklace vody jako hlavní rámec. V kráteru Whipple se nacházejí relativně čisté zásoby ledu o tloušťce nejméně 2 metry, což naznačuje, že využitelné zdroje vodního ledu v lokalitě budou značné. Systém recyklace vody na základně navíc výrazně zlepší využití vodních zdrojů.

Potraviny:Od počátečních fází budou astronauti jíst potraviny přivezené ze Země, dokud v rostlinném modulu základny nedozrají první plodiny. V rostlinném modulu budeme pěstovat různé rostliny, aby byla výživa astronautů vyvážená a aby byli na Měsíci fyzicky i psychicky zdraví.

Vzduch:Hlavním zdrojem vzduchu, který základna potřebuje, je nejprve kyslík získaný elektrolýzou vody. Kromě zajištění zásobování potravinami budou v rostlinné komoře odpovědné za výsadbu vysazeny také některé rostliny vhodné pro měsíční prostředí, jako jsou trávy a řasy atd., které mohou být díky tvorbě kyslíku a spotřebě oxidu uhličitého rovněž hlavním zdrojem kyslíku potřebného pro základnu.

Energie:Energetický problém našeho lunárního tábora řešíme dvěma způsoby: prvním je jaderná fúze v jaderné elektrárně v centrální oblasti zásobování energií naší základny, přičemž základní materiál jaderné fúze, helium III, je na Měsíci velmi hojný; druhým je výroba solární energie pomocí bionických solárních panelů rozmístěných po základně, které budou také hlavním zdrojem energie pro základnu. Tyto dva přístupy mohou plně pokrýt energetické potřeby základny.

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

Náš měsíční tábor přijme řadu opatření k nakládání s odpadem, který astronauti na Měsíci vyprodukují. Za prvé, zavedeme uzavřený ekologický systém, který bude zpracovávat organický odpad astronautů prostřednictvím rostlin a mikroorganismů. Zadruhé budeme využívat pokročilé recyklační technologie k získávání vody a dalších znovu použitelných materiálů. A konečně, odpad, který nelze znovu použít, pošleme zpět na Zemi nebo jej pohřbíme na povrchu Měsíce. Zřídíme speciální tým pro nakládání s odpady, který bude zodpovědný za dohled a řízení procesu zpracování odpadu a zajistí, aby likvidace odpadu splňovala ekologické normy. Díky těmto opatřením minimalizujeme dopad na měsíční prostředí a zajistíme, že náš měsíční tábor zůstane čistý a udržitelný.

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

K udržování spojení se Zemí a ostatními měsíčními základnami bude můj měsíční tábor využívat různé komunikační technologie. Vytvoříme komunikační síť, která bude zahrnovat satelitní relé, vysokofrekvenční rádio a laserovou komunikaci. K rozmístění komunikačních zařízení a zřízení komunikačních uzlů na strategických místech budeme používat také rovery. Kromě toho budeme mít k dispozici tým komunikačních specialistů, kteří budou zodpovědní za údržbu a řešení problémů komunikačních systémů. Kombinací pokročilých technologií a kvalifikovaného personálu zajistíme, že náš měsíční tábor zůstane neustále ve spojení se Zemí a ostatními měsíčními 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.)

V mém lunárním táboře se zaměříme na téma vědy o životě, tedy na studium změn organismů, vzduchu, vody a dalších materiálů v extrémním prostředí, prohloubíme naše znalosti o živých systémech a budeme zkoumat, zda je možné přežít a rozmnožovat se na Měsíci. Zde jsou některé z experimentů, které plánuji na Měsíci provádět:

Prozkoumejte Měsíc a jeho okolí: Prozkoumejte původ, vývoj a budoucí vývoj Měsíce prostřednictvím studia jeho geologie, geomorfologie a atmosféry.

Energetický a materiálový vývoj: Využití přírodních zdrojů Měsíce, včetně vodního ledu a helia 3, k experimentům v oblasti vývoje energie a budování základen.

Výzkum v oblasti přírodních věd: Výzkum života na Měsíci: Studium adaptability a mechanismu reakce mikroorganismů, rostlin a živočichů v měsíčním prostředí, podpora výzkumu hlubokého vesmíru a výzkumu života.

Výzkum vesmírných technologií: zlepšování úrovně a schopností vesmírných technologií a techniky prováděním různých experimentů na povrchu Měsíce nebo na oběžné dráze, jako je testování výkonnosti nových vesmírných lodí a zařízení, zkoumání sluneční soustavy a vesmíru atd.

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

Trénink tělesné zdatnosti: Astronauti musí být v dobré fyzické kondici, aby zvládli náročné úkoly své mise. To zahrnuje silový trénink, kardiovaskulární cvičení a trénink flexibility.

Trénink ve stavu beztíže: Astronauti během své mise zažijí stav beztíže, a proto musí být na tento pocit připraveni. Absolvovali by simulační výcvik v prostředí beztíže.

Simulační trénink: Astronauti si musí osvojit dovednosti potřebné k ovládání kosmické lodi a lunárního modulu. Simulační výcvik jim pomůže naučit se efektivně pracovat v prostředí s nízkou gravitací.

Školení pro konkrétní mise: Astronauti také absolvují výcvik, který je specifický pro lunární misi. Bude zahrnovat výuku o měsíčním povrchu, geologických vlastnostech a provádění experimentů.

Psychologický výcvik: Izolace a stísněnost při cestování vesmírem se může podepsat na psychickém zdraví astronautů. Astronauti absolvují psychologický výcvik, který jim pomůže tyto problémy zvládnout.

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.

Jako účastník soutěže o měsíční základnu jsem přesvědčen, že budoucí lunární mise vyžadují kosmickou loď, která dokáže bezpečně a spolehlivě dopravit personál a náklad na Měsíc a prozkoumat měsíční povrch. Tato kosmická loď musí mít následující vlastnosti:

Vysoká automatizace a inteligence: Kosmická loď musí být vysoce automatizovaná a inteligentní, aby umožnila autonomní průzkum a provoz na povrchu Měsíce.

Na měsíční základně jsem vynalezl vozidlo zvané "lunární vozítko". Lunar Rover se skládá z několika kol a může se pohybovat po měsíčním povrchu. Je vybaven vysoce automatizovanými a inteligentními systémy, které umožňují autonomní průzkum a provoz na měsíčním povrchu.

Při průzkumu měsíčního povrchu můžeme hledat nové cíle, jako jsou krátery, hory, údolí atd., a zkoumat a sbírat vzorky. Můžeme také budovat základny a provádět vědecké experimenty, abychom lépe pochopili vlastnosti a prostředí Měsíce.

Další projekty: