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.
郑州轻工业附属中学 河南省郑州市-金水区 Čína 19 6 / 1 Angličtina
3D návrhový software: Fusion 360
Plánujeme vybudovat lunární tábor, který může být dokončen do 20 let. Tábor může lunárnímu personálu poskytnout pitnou vodu, potraviny a další základní životní podmínky, vytvoří solidní energetický a vědecko-výzkumný systém a položí pevný základ pro lunární personál, aby mohl provádět řadu vědeckých výzkumů. Tábor je rozdělen na dvě hlavní části: funkční oblast a obytnou oblast. Obytná část může v první fázi pojmout šest osob a po úplném vybudování dosáhne kapacity 12 osob. A je vybaven příslušnými úkryty. Funkční oblast zahrnuje čtyři výzkumné oblasti (biologie, geologie, fyzika a materiály), rekreační oblast a oblast pro obživu, tavení a pěstování, které se nacházejí v šesti rozích tábora. K dispozici máme také kosmickou loď vybavenou funkčním iontovým motorem pro dálkové mise nebo návrat na Zemi. Kvantový komunikační radar v táboře umožňuje šifrovanou komunikaci na ultrakrátkou vzdálenost, za každého počasí a bez zpoždění, což usnadňuje komunikaci s jinými tábory na Zemi nebo na Měsíci.
Hlavním účelem lunárního tábora, který jsme založili, je vědecký výzkum. Přesně jak napovídá název našeho týmu, lunární tábor je počinem lidské civilizace, která opustila svou domovskou planetu a dosáhla dlouhodobého pobytu na Měsíci v pravém slova smyslu. Je to znamení expanze lidské civilizace směrem ven. Založení lunárního tábora je významným průlomem pro lidský průzkum a vědecké a technologické inovace a také výrazem nejvyšší úrovně lidské odvahy, moudrosti a praxe. Budeme zde provádět fyzikální experimenty, vývoj materiálů, biologická pozorování, lékařský výzkum v prostředí mikrogravitace, hledat zkušenosti pro lidský průzkum mimozemských planet a poskytovat důležité údaje pro lidský výzkum v geologii, astronomii, chemii a dalších oborech. Využívat nekonečný prostor Měsíce pro výzkum, vývoj a navigaci, nezpůsobovat druhotné narušení Země a chránit ekologické prostředí Země.
Rozhodli jsme se zřídit náš lunární tábor v malém impaktním kráteru nad kráterem Shackleton na jižním pólu Měsíce, protože roční světelný cyklus 80-90% nám tam umožní přeměnit dostatek sluneční energie na elektřinu pro provoz základny; Místo se nachází v blízkosti trvale zastíněné oblasti a po analýze infračerveného spektra existuje vysoká pravděpodobnost, že v oblasti kráteru ve stínu se nachází velké množství vodního ledu, který čeká na náš budoucí výzkum a využití. Bohaté zdroje nerostných surovin pro naši stavební základnu, které nám poskytnou větší pohodlí; Asi 120 kilometrů od základny se nachází hora Malapet, jejíž vrchol je vždy viditelný na Zemi, a lze ji využít k vybudování komunikačního centra země-země. Na vzdálenější straně hory není ovlivňována Zemí a lze ji využít pro astronomická pozorování v hlubokém vesmíru.
Při stavbě našeho lunárního tábora budou v maximální možné míře využity lunární zdroje a při stavbě hlavní konstrukce lunární základny bude kombinováno vytvrzování betonu z lunární půdy s technologií 3D tisku a výroby skla v mikrogravitaci. Zařídíme roboty pro tisk obrysů, roboty pro 3D tisk, inteligentní roboty pro sběr vodního ledu, pec pro přípravu kapalné síry na bázi reakce v oblaku, akustickou tlakovou pec, která ponese malé množství nezbytných pomocných materiálů pro přistání na Měsíci. Po dokončení stavby velkého sněhového rámu hlavního tělesa měsíčního tábora se astronauti vydají na Měsíc, uspořádají a zkontrolují stav systému podpory života. Pokud je vše v pořádku, je první fáze Moon camp dokončena. Ve druhé fázi bude připraven plášť tábora z voštinové titanové slitiny s pomocí robotů pro tisk obrysů a také vydatnější prostředky pro získávání energie, jako je konstrukce termoelektrických energetických polí z měsíční půdy a izotopových baterií.
Na Měsíci hrozí především radiace, meteority a extrémní teplota. Předchozí studie ukázaly, že měsíční půda má dobrou tepelnou izolaci a určitou ochranu proti radiaci, takže beton vytištěný měsíční půdou bude hrát nejdůležitější ochrannou roli. Kromě toho bude na základě hojných zdrojů oxidu křemičitého a oxidu titaničitého na Měsíci dále zkonstruován plášť ze slitiny titanu a sendvič ze skla odolného proti radiaci. Četné experimentální údaje ukazují, že konstrukce má vynikající fyzikální a chemické vlastnosti. A náš lunární tábor se nachází v malém impaktním kráteru nad kráterem Shackleton na jižním pólu Měsíce. Tábor by se tak nacházel v zahloubené oblasti obklopené kopci nebo krátery, což výrazně snižuje riziko zásahu tábora meteority. Kromě toho má náš měsíční tábor polozapuštěnou konstrukci a nejnižší patro bude vybudováno jako útočiště. Současně se používá společný výstražný systém Země a Měsíce, který za každého počasí varuje před dopadem možného nebezpečí, aby se zabránilo rozsáhlým katastrofám, které by mohly poškodit personál umístěný na Měsíci.
Voda:
Vodní zdroje jsou pro přežití nezbytné, a proto jsme základnu postavili v blízkosti ledové plochy, abychom k ní měli snadnější přístup. Nasbíraný vodní led se bude nejprve skladovat v podzemních ledových jeskyních a poté se bude každý týden rozpouštět a dodávat do vodovodního systému, kde se bude filtrovat, aby ho mohli lidé používat.
Jídlo:
V počáteční fázi průzkumu by měla být strava založena na pozemské vesmírné stravě, ale nejen na potravinách přivezených ze Země. V rámci přípravy na dlouhodobý pobyt na Měsíci se budeme živit především plodinami, které mají krátký rozmnožovací cyklus. Ve vnějších prostorách základny jsme vybudovali aeropulturovací místnosti, naplnili je tlakovou atomizací živného roztoku, kyslíkem a oxidem uhličitým, který vyfukuje člověk, abychom mohli provádět bezorebnou kultivaci, pěstovat transgenní plodiny a zajišťovat živiny potřebné pro astronauty.
Vzduch:
Vzduch je jedním z důležitých faktorů životního prostředí pro přežití člověka. Kyslík lze uvolňovat elektrolyzací vody jako rezervního zdroje kyslíku. Plánujeme také extrakci/zpracování kyslíku z horninových masivů obsahujících kyslík. Současně doplníme systém cirkulace vzduchu, který zajistí, že astronauti budou mít na základně neustále čerstvý vzduch.
Energie:
Radioizotopové baterie, které se vyznačují jednoduchou konstrukcí a schopností pracovat bez pohyblivých částí, by mohly být použity jako záložní a nouzové zdroje energie pro lunární tábory.
2.Sluneční energii lze v budoucnu využít k vybudování měsíční základny. Bez vlivu atmosféry využívá Měsíc sluneční energii 1,5krát účinněji než Země. Kromě toho lze na povrchu Měsíce těžit křemíkové materiály potřebné pro výrobu solárních panelů a podpůrné materiály pro panely, což má velké výhody pro postupné rozšiřování následné lunární základny.
3.Měsíční výroba energie z rozdílu teplot půdy
Oxid uhličitý vydechovaný obyvateli Měsíce lze zachytit pomocí diverzifikovaného pevného adsorpčního zařízení (McCas), které přeměňuje pevný oxid uhličitý na plyn, který rostliny využívají k fotosyntéze. Systém podpory života odvádí vodu, která pozřela pot a moč, do cirkulační nádrže, kde pomocí žaberního filtru podobného rybímu odstraňuje dostupný kyslík a vytváří novou vodu k jídlu. Ve strojovně tábora se skladuje domovní odpad a část odpadu, který astronauti vyprodukují, lze znovu využít, například recyklovatelné materiály, kovové spotřebiče atd. Tyto předměty mohou být znovu zpracovány a znovu vyrobeny a použity jako součástky kosmických vozidel, čímž se sníží závislost na pozemských zdrojích, a použity při údržbě a stavbě tábora. Ostatní odpady produkované astronauty, které nelze znovu použít, jako jsou jednorázové rukavice, plastové sáčky a papírové ručníky, by měly být spáleny a pohřbeny při vysokých teplotách na Měsíci, aby se zabránilo poškození životního prostředí.
Náš lunární tábor využívá kvantovou komunikační technologii s kvantovým komunikačním radarem a dvěma zařízeními pro příjem a ochranu signálu a realizuje šifrovanou kvantovou komunikaci v reálném čase mezi dvěma místy na libovolnou vzdálenost s využitím efektu ultra vzdálenosti a nerozluštitelných vlastností kvantového provázání a kvantového přenosu. Zároveň díky vlastnostem kvantového provázání základny na přední a zadní straně Měsíce již nepotřebují přenos signálu z retranslačních satelitů a mohou komunikovat a přijímat signály v libovolném okamžiku.
Odběr vzorků z povrchu Měsíce: Posádka bude odebírat vzorky z povrchu Měsíce, aby mohla studovat jeho původ, složení a vývoj sluneční soustavy.
Planetární geologický experiment: Astronauti prováděli geologický průzkum povrchu Měsíce pomocí lunárních vozítek, sond a dalších nástrojů, sbírali a analyzovali horniny, prach a další data a vzorky, aby pochopili strukturu měsíční kůry, geomorfní změny, magnetické pole atd.
Technické ověření výstavby lunární základny: Pro realizaci vize vybudování základny na Měsíci se plánuje vybudovat na Měsíci laboratoře, elektrárny, zařízení na výrobu kyslíku, systémy podpory života a zpracování odpadu a provést technické ověření a praktické použití.
Experiment monitorování měsíčního prostředí: Protože Měsíc nemá atmosféru a magnetické pole, které by ho chránilo, je vystaven kosmickému záření a malým objektům. Vědci mohou pomocí různých technologií sledovat radiační prostředí Měsíce, dopad malých objektů a změny teploty na jeho povrchu. Tyto experimenty by mohly poskytnout důležité údaje o životním prostředí pro budoucí pilotované mise, které zajistí zdraví a bezpečnost astronautů.
Vesmírné vědecké experimenty: Na Měsíci lze provádět vesmírné vědecké experimenty, například pozorování záření kosmického pozadí, slunečního záření, mezihvězdného prachu, struktury Mléčné dráhy atd.
Vesmírné lékařské experimenty: Provádění vesmírných lékařských experimentů na Měsíci může vědcům pomoci pochopit fyzické a psychické reakce lidí v extrémním prostředí, což má důležité důsledky pro zdraví a bezpečnost dlouhodobých astronautů. Tyto experimenty by mohly zahrnovat testování účinků nových kosmických skafandrů, výkonnost systémů podpory života a míru produkce a spotřeby lidské potravy, vody a kyslíku.
Základní znalosti fyziky, techniky a letectví: Astronauti musí znát fyzikální a mechanické vlastnosti kosmických lodí, jako je kinematika, dynamika a termodynamika, a také koncepty různých technických systémů, včetně pohonných systémů, systémů podpory života, komunikačních systémů a systémů zpracování dat.
Porozumění vesmírnému prostředí: Astronauti musí rozumět vlastnostem vesmírného prostředí, jako je vakuum, radiace, mikrogravitace, kosmický prach apod. Musí se také seznámit s měsíčním prostředím, včetně charakteristik povrchu, složení hornin, kvality vzduchu, slunečního záření a dalších.
Zvláštní dovednosti a technické schopnosti: Astronauti se musí vycvičit v příslušných dovednostech a technických schopnostech, jako je chůze ve vesmíru, obsluha kosmické lodi, řídicí systémy, lékařská první pomoc a údržba.
Týmová práce a komunikační dovednosti: Mise na Měsíc vyžadují, aby astronauti pracovali v relativně omezeném prostředí, takže si budou muset osvojit efektivní týmovou spolupráci a komunikační dovednosti, stejně jako dovednosti řešit problémy.
Příprava na fyzickou a psychickou kondici: Astronauti musí být v dobré fyzické a psychické kondici, aby byli schopni zvládnout dlouhé lety a náročné podmínky prostředí. Musí absolvovat simulační výcvik a výcvik dovedností pro přežití, aby si udrželi fyzické zdraví a emocionální stabilitu.
Simulace letu: Výcvik astronautů bude vyžadovat simulace na simulátorech a zaměří se na nácvik dovedností při simulaci letu, aby se zajistilo, že budou schopni řešit vzniklé mimořádné situace.
Akademické osnovy: Kromě praktických dovedností pro misi se astronauti učí teoretické znalosti různými způsoby, včetně akademických předmětů, jako je fyziologie člověka, systémové inženýrství a podobně, aby získali koncepční porozumění problémům výzkumu a řešení mise.
Naše lunární kosmické lodě používají především konvenční pohonné rakety. Na povrchu Měsíce budeme k průzkumu a práci používat speciální vozítko. Kromě toho máme kosmickou loď vybavenou bezpohonným iontovým motorem, který umožní lunární posádce dokončit průzkum a přesun v krátkém čase. Hlavním způsobem návratu na Zemi je připojení kosmické lodi k návratovému modulu na nízké oběžné dráze Země a následná jízda návratovým modulem zpět na Zemi
English 
Chinese 
Czech 
Danish 
Estonian 
Finnish 
French 
German 
Greek 
Hungarian 
Italian 
Latvian 
Lithuanian 
Dutch 
Norwegian 
Polish 
Portuguese (Portugal, AO90) 
Romanian 
Slovak 
Slovenian 
Spanish 
Swedish 