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.
郑州轻工业大学附属中学 河南省郑州市-金水区 Čína 18 4 / 1 Angličtina
3D návrhový software: Fusion 360
Náš lunární tábor se zaměřuje na vědecký výzkum, například na sběr a analýzu minerálů měsíční půdy a vesmírných plynů pomocí vakuových rukavic, Ramanova spektrometru a skenovacího elektronového mikroskopu. Odpad vznikající na Měsíci se shromažďuje pomocí rotující destilační jednotky. Odpad se v rotující destilační jednotce zahřívá a rozkládá a odpařuje se na plyn. Plyn se v kondenzátoru ochladí na kapalinu. Kyslík vyrobený v zařízení na výrobu roztaveného kyslíku položí v budoucnu základ pro udržitelnou lidskou základnu.
Kromě toho jsme vybaveni družicovým systémem přenosu informací Země-Měsíc s měsíčním radarem pro přenos informací, který zajišťuje efektivní komunikaci mezi astronauty a Zemí. Využitím technologie 3D tisku pro stavbu lunárního vozítka a vodního kola pro těžbu ledu se podařilo vyřešit důležité problémy s dopravou materiálu a výrobou vody.
Snažíme se co nejlépe chránit bezpečnost astronautů a udržovat jejich základní životní jistoty, abychom zajistili jejich fyzické a duševní zdraví.
Hlavním cílem našeho lunárního tábora je provádět na Měsíci vědecké experimenty a získávat výsledky výzkumu, aby se usnadnilo shromažďování zdrojů a udržitelné využívání energie, a nakonec realizovat dlouhodobé lidské obydlí a rozvoj na Měsíci. Měsíc jako jedno z nejbližších nebeských těles k Zemi má na svém povrchu bohaté nerostné zdroje, obsah vody, stabilní geologické prostředí a další vlastnosti, které mají vysokou hodnotu pro vědecký výzkum a potenciál pro průmyslový rozvoj. Budeme studovat především měsíční zdroje z hlediska analýzy měsíční půdy, vesmírných plynů a světla a shromažďovat příslušné vědecko-výzkumné zkušenosti, abychom položili základy pro budoucí výzkum Měsíce lidmi.
Rozhodli jsme se postavit měsíční tábor v kráteru Shackleton na jižním pólu Měsíce. Podle průzkumu dat se zde jednak nachází několik kráterů a oblast stínu je bohatá na vodní led, který lze získat technologií tavení za horka pomocí vozidel pro těžbu ledu. Za druhé, některé oblasti jsou zde neustále vystaveny slunečnímu záření, což umožňuje napájet polární oblasti výhradně sluneční energií. Kromě toho by měsíční základna potřebovala skladovat velké množství energie a k dosažení tohoto cíle by byly ideální vodíkové palivové články využívající vodu z měsíčních pólů a přebytky sluneční energie. V neposlední řadě plánujeme vybudovat na nedaleké hoře Malabut retranslační stanici pro komunikaci Země-Měsíc, abychom realizovali bezbariérový přenos informací mezi Zemí a Měsícem.
Pokud jde o hlavní konstrukci základny, přijali jsme jako základní konstrukci měsíční základny konstrukci odvozenou od pláště, která má vysokou stabilitu, je pevnější a může účinně chránit před nárazem meteoritu a zářením kosmického záření.
Ze Země jsme si přivezli základní materiál a vybavení, abychom připravili základnu na stavbu. Kromě toho jsme použili měsíční čedič jako surovinu pro stavbu základny a technologii 3D tisku pro stavbu základny. Pevnost v tlaku a pevnost v tahu betonu vyrobeného z měsíčního čediče jsou navíc asi desetkrát vyšší než u stávajícího betonu.
Měsíční půdu lze spékat mikrovlnným ohřevem a vytvářet z ní keramické materiály, a protože je bohatá na křemičitany, lze z ní ve vakuovém prostředí vyrábět i obzvláště čisté skleněné materiály.
Technologie aktivního odstraňování měsíčního prachu, kterou představuje technologie elektrické clony, je použita ve vědecko-výzkumném vybavení, nábytku a skafandrech astronautů uvnitř základny, což může účinně zabránit elektrostatickému poškození způsobenému měsíčním prachem adsorbovaným na povrchu přístrojů v důsledku elektrostatického účinku, aby byla chráněna bezpečnost astronautů.
Vnější vrstva je vyrobena z kompozitních materiálů využívajících jako suroviny aerogel, pokročilé materiály tepelné ochrany a měsíční půdu, přičemž se využívá technologie kombinace materiálů s vysokým atomovým číslem a materiálů s nízkým atomovým číslem, aby se zabránilo škodlivému kosmickému záření a příliš vysoké denní teplotě a příliš nízké noční teplotě.
Největší nebezpečí na Měsíci představují dopady meteoritů, radiace z kosmického záření, extrémní teplotní rozdíly a zamoření měsíčním prachem.
- Dopad meteoritu: Umístění základny výrazně snižuje pravděpodobnost dopadu meteoritu. Kompresní materiály mohou základnu účinně chránit. Radar základny bude také monitorovat situaci základny v reálném čase, aby bylo možné provést včasnou ochranu.
- Záření kosmického záření, extrémní teplotní rozdíly: Ve vnější vrstvě jsou použity aerogely, pokročilé materiály tepelné ochrany a kompozitní materiály z měsíční půdy, které chrání před zářením a udržují stálou teplotu uvnitř základny.
- Zamoření měsíčním prachem: Použijte technologii aktivního odstraňování prachu, kterou představuje technologie elektrické záclony, a připravte samočisticí materiály k čištění.
Voda ：Na jedné straně se v Antarktidě nachází velké množství vodního ledu, který lze těžit pomocí nákladních aut na těžbu ledu a rozpouštět teplem. Na druhé straně lze vodu vyrábět kombinací kyslíku z hojných sloučenin oxidu železitého na Měsíci ve vysokoteplotní peci s plynným vodíkem z měsíční atmosféry a slunečním větrem, který sbírají sondy a sluneční plachty.
Strava: V počáteční fázi stavby budou astronauti jíst potraviny s vysokou výživovou hodnotou přivezené ze Země. Po dokončení výsadbové oblasti lze pěstovat různé druhy rostlin, například mrkev bohatou na vitamin C a sóju bohatou na vápník a bílkoviny. Současně může laboratoř recyklovat oxid uhličitý na výrobu škrobu pomocí recyklačního zařízení.
Vzduch：K výrobě kyslíku použijeme metodu vysokoteplotního tavení kyslíku a rostlinnou fotosyntézu, díky bohatým sloučeninám oxidu železitého na Měsíci do vysokoteplotní tavicí pece spalováním a rostlinnou fotosyntézou můžeme získat velké množství kyslíku a nakonec díky příslušným chemickým reakcím můžeme získat různé suroviny ve vzduchu a poté získat vzduch.
Napájení : Solární panely by přeměňovaly sluneční energii na elektřinu a poskytovaly by dostatek energie pro lunární základnu. Tu lze ukládat do baterií pro použití v noci. Za druhé, jako druhou možnost budeme používat vodíkové a kyslíkové palivové články, které budou základně dodávat elektřinu a teplo.
Pevné odpady zahrnují exkrementy kosmonautů, nejedlé části rostlin, kuchyňský odpad atd.Pevné organické odpady se zpracovávají vysokoteplotní aerobní fermentací a produkty po zpracování lze použít jako organické hnojivo. Oxid uhličitý, který vzniká při fermentaci, může být také předán do nádrže s rostlinami jako surovina pro fotosyntézu rostlin. Anorganický pevný odpad se v rotační destilační jednotce rozkládá teplem, odpařuje se na plyn a plyn se v kondenzátoru ochlazuje na kapalinu a kapalinu lze rozložit na látku, kterou lze znovu použít.
Kapalný odpad lze použít v reaktoru, kde se pomocí velkých zrcadel láme sluneční světlo na reaktor a zahřívá se na více než 900 stupňů pomocí měsíční půdy, aby se oddělily různé složky v kapalném odpadu. Plyn vzniklý separací lze použít pro pěstování rostlin .
K přenosu shromážděných dat a informací na Zemi nebo jiné měsíční základny bude použita technologie satelitní komunikace prostřednictvím hlasového, video a statického přenosu přes komunikační družice Země-Měsíc a pozemní komunikační stanice, aby byla zajištěna komunikace mezi Měsícem a Zemí v reálném čase. Realizovat sdílení dat a informací, přidělování materiálů atd. a provádět výměnu prací mezi základnami.
Na našem měsíčním táboře se zaměříme na geologii.
Na Měsíci se očekávají následující experimenty:
Experiment s analýzou minerálů na Měsíci: přeprava a sběr minerálů lunárním vozítkem, použití Ramanova spektrometru ke studiu a analýze minerálního složení měsíčního povrchu, aby bylo možné plně porozumět nerostným zdrojům na Měsíci a plánovat jejich budoucí využití.
Experiment s měsíčním reliéfem: Pomocí rastrovacího elektronového mikroskopu se povrch vzorku bombarduje jemně zaostřeným svazkem vysokoenergetických elektronů a sekundární elektrony vzniklé interakcí mezi elektronem a vzorkem se zpětně promítají s elektronovou informací, aby bylo možné pozorovat morfologii minerálů v měsíční půdě. Rozložení morfologie minerálů lze získat při budoucí těžbě nerostných surovin na Měsíci pro plánování. A prostřednictvím kamery, laserového radaru a dalších technologií měřit a studovat geomorfní povrch Měsíce, pochopit geomorfní vývoj a strukturní charakteristiky Měsíce.
Experiment s měsíčním prachem: Experiment s měsíčním prachem: Umělý odběr vzorků prachu z povrchu Měsíce a jejich analýza pomocí vakuového boxu, aby se zabránilo poškození astronautů měsíčním prachem. Složení a původ prachu na povrchu Měsíce a vznik a vývoj sluneční soustavy.
Fyzický a fyziologický trénink: Astronauti procházejí řadou fyzických a fyziologických tréninků, včetně prostorové adaptace (trénink přežití v omezeném simulovaném prostoru), adaptace na gravitaci (dlouhodobý trénink naklonění a otáčení) a kardiovaskulárního a svalového tréninku (aerobní a anaerobní cvičení pro zlepšení vytrvalosti a kardiopulmonální funkce). A tak dále, aby se přizpůsobili dlouhodobému životu a práci ve vesmírném prostředí.
Technické a inženýrské vzdělávání: Astronauti musí zvládnout celou řadu kosmických technologií a inženýrských znalostí, včetně ovládání kosmických vozidel, řízení letu, kosmické medicíny, ochrany životního prostředí ve vesmíru a dalších znalostí.
Školení dálkového ovládání a komunikace: Astronauti se musí naučit a procvičit používání a údržbu různých zařízení pro dálkové ovládání a komunikaci, jakož i různé komunikační protokoly a postupy, aby mohli udržovat kontakt s pozemní kontrolou.
Simulační výcvik: Astronauti musí absolvovat řadu simulačních tréninků, zahrnujících zejména start, orbitální let, přistání kosmických lodí, údržbu vesmíru, vesmírnou chůzi a další simulační tréninky vesmírných misí a tréninky ve stavu beztíže, požáru, úniku kyslíku a dalších nouzových situací, aby byla zajištěna jejich bezpečná a efektivní činnost ve vesmírném prostředí.
Hospodaření s potravinami a vodou: Astronauti musí vědět, jak zacházet s potravinami a vodou, aby zajistili dostatečnou výživu a hydrataci ve vesmírném prostředí.
Týmová práce a školení o duševním zdraví: Astronauti musí mít dobrý smysl pro týmovou práci a duševní zdraví, aby si udrželi stabilitu a spolupráci ve vesmírném prostředí. Ke zlepšení psychické kvality astronautů lze provádět týmový výcvik a psychologické poradenství.
Požadovaná kosmická loď musí mít dobré uzavřené prostředí, kompletní systém výroby kyslíkového cyklu, schopnost autonomní navigace, lehkou konstrukci, dobrou odolnost a vysokou účinnost paliva.
Hlavními dopravními prostředky jsou lunární vozítka a lunární kosmické lodě poháněné vodíkem a kyslíkem. Vozítka poháněná solárními panely mohou dopravovat astronauty na různá místa, kde budou zkoumat a zkoumat měsíční povrch. Lunar Orbiter je vozidlo speciálně navržené pro let a průzkum kolem Měsíce. Může přepravovat personál a vybavení k provádění vědeckého výzkumu a průzkumných prací v okolí Měsíce.
Při návratu na Zemi astronauti nejprve nastoupí do lunárního modulu nebo podobné kapsle a pomocí raket nebo jiných pohonných jednotek se vymaní z gravitace Měsíce a vstoupí na oběžnou dráhu Měsíce. Dokovací orbitální modul poté opustí gravitaci Měsíce a vstoupí na oběžnou dráhu Země. Připojení k pozemskému modulu, opět za použití raket nebo jiných pohonných jednotek, a vstup do zemské atmosféry. Nakonec budou muset astronauti použít padáky nebo jiná zpomalovací zařízení, aby bezpečně spustili orbiter na zemský povrch.
English 
Chinese 
Czech 
Danish 
Estonian 
Finnish 
French 
German 
Greek 
Hungarian 
Italian 
Latvian 
Lithuanian 
Dutch 
Norwegian 
Polish 
Portuguese (Portugal, AO90) 
Romanian 
Slovak 
Slovenian 
Spanish 
Swedish 