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.

Future-Moon

郑州轻工业大学  郑州-金水区    Čína 18, 19   5 / 1 Angličtina
3D návrhový software: Fusion 360



1.1 - Popis projektu

Náš lunární kemp se nachází na jižním pólu Měsíce, plně využívá představivost a využívá některé nové technologie, které na Zemi zatím nejsou běžně dostupné. Kombinuje současné populární technologie s tradičními čínskými stavebními technikami. Postavte experiment, který může vyhovovat dlouhodobému životu dvou až tří astronautů na Měsíci, a studujte pěnový kov, kultivaci bez půdy a další experimenty, které se snadněji provádějí ve zvláštním prostředí mikrogravitace na Měsíci. Zároveň náš stavební styl kombinuje různé unikátní architektonické styly jak v domácím, tak v mezinárodním měřítku a zohledňuje specifické podmínky prostředí na Měsíci. Naše základna využívá inteligentní způsob řízení jako celek, přičemž jednotlivé hlavní budovy jsou propojeny silnicí. Hlavní obytná část přijímá tvar šesticípé hvězdy, která má nejen symetrickou krásu, ale také odráží kontinuitu základny.

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

Hlavním účelem našeho lunárního tábora je vědecký výzkum. V laboratoři pro výzkum minerálů provádíme experimenty s environmentálními materiály v mikrogravitaci a využíváme mikrogravitaci k eliminaci vztlakové konvekce k výzkumu a vývoji pěnových kovových materiálů, což umožňuje účinně odvádět bublinky a kapičky nečistot a vyvíjí vysoce výkonné kovové materiály. Kromě toho bude naše laboratoř pro kultivaci bez půdy vyvíjet technologii mimozemské fotosyntézy, která simuluje přirozenou fotosyntézu zelených rostlin na Zemi a využívá sluneční světlo k přeměně oxidu uhličitého vydechovaného lidmi a vodních zdrojů těžených in situ na Měsíci na kyslík a uhlovodíky, čímž poskytuje kyslík pro rostliny v laboratoři pro kultivaci bez půdy.

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

Rozhodli jsme se postavit náš lunární tábor v Aitkenově pánvi na jižním pólu Měsíce.Nejprve je pánev tvořena mimořádně velkým meteoritickým kráterem, který si zachoval původní impaktní strukturu. Protože materiál vyvržený z hluboké části Měsíce impaktem je unikátní, poskytuje nám příznivé podmínky pro studium vnitřní struktury Měsíce. za druhé, pánev je bohatá na vodní zdroje. Na jižním pólu Měsíce se nacházejí trvalé stinné oblasti. Teplota v těchto oblastech trvalého stínu je extrémně nízká, takže se v nich mohou nacházet bohaté zdroje vodního ledu. za třetí, může poskytovat velké množství energie. Každý "lunární rok" bude mít přibližně půl roku polární den, během kterého je k dispozici velké množství světelné energie. Vlastnosti nepřetržitého světla v polárním dni poskytují přirozenou "zásobu" energie pro vědecký výzkum.

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.

Ze Země si přivezeme základní stavební materiály, 3D tiskárny, stroje na sběr měsíční půdy, nástroje na vypalování měsíční půdy a další základní nástroje a také kompletní stavební výkresy, které nám pomohou při stavbě měsíční základny. Budeme se učit z tradiční čínské architektury a metody spojování pomocí zápustek a čepů, používat stroje na sběr měsíční půdy ke sběru měsíční půdy, používat spékání měsíční půdy k výrobě měsíčních cihel a používat 3D tiskárny k výrobě konstrukcí se zápustkami a čepy, Pomůže nám dosáhnout vložení a uložení mezi cihly. Po postavení cihel využijeme mikrogravitačního prostředí Měsíce a naši astronauti mohou cihly umístit na odpovídající místo podle stavebních výkresů, aniž by potřebovali velké vybavení, jako jsou jeřáby a výtahy, a postavit tak dům. Díky tomu, že používáme měsíční zeminu z místních zdrojů, můžeme účinně snížit radiaci z vesmíru a výrazně snížit náklady na dopravu. Po dokončení vypálení lunárních cihel lze provést montáž a stavbu. Spékáním lunárních cihel lze rozptýlit riziko 3D tisku tvořícího najednou a v některých oblastech může 3D tisk zpevnit spoje pro dokončení stavby.

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

Vybudujeme vysoce přesné radary a systémy varování před meteority, které nám poskytnou dostatek času na to, abychom se vyhnuli rizikům a nebezpečím, která s sebou mimozemské meteority přinášejí; naše základna bude navíc využívat měsíční cihly vypálené z měsíční půdy, které mohou účinně izolovat škodlivé kosmické záření z vesmíru a vytvořit pro naše astronauty pohodlné a bezpečné životní a výzkumné prostředí. Na základně vybudujeme centrální klimatizační systém, který bude udržovat stálou teplotu vnitřního prostředí. Protože hlavním zdrojem energie je sluneční energie, má naše základna systém řízení baterií BMS založený na řízení umělou inteligencí, který dokáže efektivně rozumně rozdělovat energii bez obav z odpojení klimatizace. Zároveň budou naše stěny potaženy polymerními nanopovlaky, které izolují extrémní venkovní teploty a snižují spotřebu energie centrální klimatizace. Náš kyslík pochází převážně z měsíční půdy, kterou lze získat roztavenou elektrolýzou, čímž vznikne velké množství kyslíku. Ten je podzemním potrubím dopravován do různých místností, aby poskytoval kyslík pro každou místnost a zajišťoval normální fyziologické činnosti astronautů.

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

Postavíme lunární vozítko, které bude soustřeďovat sluneční energii a další záření do měsíčního vodního ledu, což umožní odpařování těchto látek z vodního ledu. Na každou stranu umístíme mrazicí sušičku, která bude kondenzovat vodní páru na vodu a shromažďovat ji.

Naše zásoby potravin pocházejí převážně z bezorebných kultivačních laboratoří. K zajištění vhodných živin pro rostliny a zajištění potřebných živin pro naše astronauty budeme používat na míru šité živné roztoky a technologie umělé inteligence.

Naše energie pochází především z technologie výroby solární energie. Ke sběru a přeměně na elektrickou energii budeme používat solární panely a bezkontaktním přenosem elektrické energie dosáhneme její přiměřené distribuce.

Budeme sbírat měsíční půdu, která dokáže pomocí elektrolýzy roztavené vody vyrobit velké množství kyslíku, který bude sloužit jako zdroj kyslíku pro různé desky. Lze také dosáhnout přípravy vysoce čistého křemíku, železa a dalších kovových materiálů, což poskytne určité suroviny pro naši mineralogickou laboratoř.

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

Naše toaleta bude přímo odvádět moč; pot astronautů a vydechované vodní páry se dostanou do ventilačního systému. Tyto tekuté odpady se recyklují prostřednictvím složitých procesů úpravy, jako je destilace a hloubkové čištění, a mohou být spotřebovány.

Hlavně sběr, stlačování, skladování a následný návrat do atmosféry s nákladní kosmickou lodí TianZhou za účelem spálení.

Naše kabina využívá vysokoteplotní aerobní fermentaci a zpracovaný produkt lze použít jako organické hnojivo. Oxid uhličitý, který vzniká během fermentace, lze rovněž přivádět do kabiny závodu.

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

Přijmeme bezdrátovou vlnovou komunikaci, která využívá k přenosu informací funkci šíření vln bezdrátových vln, což nám může ušetřit problémy s pokládáním kabelů a dosáhnout svobodnější, rychlejší a dostupnější výměny informací a komunikace.

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.)

Náš výzkum v lunárním táboře se zaměřuje na pěnový kov v prostředí mikrogravitace a technologii syntézy umělého světla v mimozemském prostředí. V laboratoři pro výzkum minerálů budeme provádět materiálové experimenty v mikrogravitačním prostředí. V prostředí mikrogravitace se díky zániku konvekce způsobené vztlakem sníží narušení růstu krystalů a nevyhnutelně se sníží defekty v pěstovaném krystalu. Využití mikrogravitace k eliminaci vztlakové konvekce ke zkoumání a vývoji pěnových kovových materiálů, které poskytuje možnost účinného odvádění bublinek a kapalných kapek nečistot. Současně můžeme v prostředí vesmírné mikrogravitace nalézt také některé vlastnosti materiálů a jevy, které jsou pokryty gravitačními místy, což nám může poskytnout účinné a proveditelné nápady pro vývoj vysoce výkonných kovových materiálů. Kromě toho bude naše bezzemní kultivační laboratoř vyvíjet technologii mimozemské fotosyntézy, která simuluje přirozenou fotosyntézu zelených rostlin na Zemi a využívá sluneční světlo k přeměně oxidu uhličitého vydechovaného lidmi a vodních zdrojů získaných z měsíční půdy na kyslík a uhlovodíky, čímž poskytuje rostlinám v bezzemní kultivační laboratoři kyslík.

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

Nejprve musí astronauti projít přísnými fyzickými a zdravotními testy, aby se ujistili, že jejich tělo je schopno zvládnout nároky vesmírného výzkumu. Tyto testy obvykle zahrnují testy plicních funkcí, srdeční frekvence, reflexů atd. Pomocí těchto testů lze zjistit, zda má každý astronaut schopnost přizpůsobit se vesmírnému prostředí.

Po absolvování lékařské prohlídky se astronauti musí naučit počítačové a softwarové systémy. Tyto systémy zahrnují dovednosti, jako je zpracování dat o úlohách, monitorování procesů, odstraňování problémů a další. Zároveň musí pochopit základní znalosti o vesmírném prostředí, jako je mikrogravitace, vakuum, radiace a podobně, což jim pomůže lépe se přizpůsobit vesmírnému prostředí.

Kromě toho je nezbytnou součástí výcviku astronautů také výcvik pod vodou. Díky tomuto výcviku se astronauti mohou přizpůsobit prostředí s nízkou a mikrogravitací a zlepšit své pohybové schopnosti, koordinaci a kardiorespirační funkce. Podvodní výcvik může také simulovat nouzové situace a nácvik nouzové evakuace, což astronautům umožňuje lépe čelit nebezpečným situacím.

Po absolvování podvodního výcviku se astronauti naučí základní obsluhu a používání laboratorního vybavení a přístrojů a také to, jak se přizpůsobit prostředí v případě nouze. Součástí procesu učení astronautů je také nácvik dovedností, například jak používat a opravovat skafandr a co dělat, když se něco pokazí.

Kromě toho se astronauti budou muset naučit úzce spolupracovat s kolegy, vytvořit efektivní komunikační kanály, jasně definovat role a naučit se přijímat a využívat lékařskou péči na dálku, což je mimo jiné nezbytné pro zajištění úspěšné mise.

A konečně, astronauti si musí osvojit dovednosti nouzového úniku a zpětného manévrování v pozemském a kosmickém prostředí.

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 by měla být schopna dosáhnout povrchu Měsíce, pracovat na povrchu Měsíce pro kosmický výzkum a experimentální operace, mít dostatečný prostor pro posádku a skladování a být schopna přizpůsobit se prostředí na povrchu Měsíce.

V lunárním táboře budou pravděpodobně k průzkumu měsíčního povrchu postaveny různé typy vozidel, jako jsou lunární buginy, skútry a koloběžky, takže musí být navrženy tak, aby byly dostatečně pevné a přizpůsobivé prostředí měsíčního povrchu.

Aby se astronauti mohli dostat na Zemi a zpět, musí být kosmická kapsle schopna fungovat ve vesmírném prostředí, musí být schopna odolat opotřebení ve vesmíru a drsnému klimatu a musí být schopna zajistit astronautům dostatečný dolet, aby se bezpečně dostali na Zemi.

Při zkoumání povrchu Měsíce musíme také najít nové cíle a oblasti k průzkumu. To by mohlo zahrnovat hloubkový průzkum struktur měsíčního povrchu, možnost hledání vodních zdrojů a průzkum měsíčních stop a cest.