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.

Twinkler

  Třetí místo - Státy, které nejsou členy ESA

郑州轻工工业大学附属中学  河南省郑州市-金水区    Čína 19   5 / 2 Angličtina
3D návrhový software: Fusion 360



1.1 - Popis projektu

  Naše základna bude zpočátku vybudována jako rekreační základna pro astronauty a doufáme, že nasbíráme zkušenosti, abychom zvládli následné zřízení a rozšíření komerční turistické základny.Vytvořením komor s konstantním tlakem, jako jsou rekreační místnosti, komunikační místnosti a obytné prostory, umožníme astronautům zažít pocit odlišnosti od země v mikrogravitaci. Naše základna bude rozdělena na řadu oblastí včetně ubytovacích prostor, komunikačních místností, zábavních prostor, zdravotnických zařízení a tak dále, tyto oblasti budou autonomní, ekologické, energeticky úsporné a při návrhu a výrobě snižující emise. Rozdělený prostor modulu bude plně vyhovovat potřebám astronautů. Pokud jde o pohodlí, používáme inteligentní systém klimatizace světla, který se přizpůsobí různým podmínkám astronautů. Plánujeme plně využít zdroje na Měsíci a lunární vozítko bude pravidelně sbírat zdroje dostupné na povrchu Měsíce pro provoz základny, zároveň se používají speciální zrcadla, která přivádějí velké množství světla pro tavení energie na solární panely. Při energetickém využití sluneční hydrogenační energie k dalšímu napájení základny.

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

  V budoucnu bude naše základna fungovat jako model komerčního cestovního ruchu, který se v budoucnu může stát inovativním způsobem cestovního ruchu tím, že vytvoří vícemodulové prostory, jako jsou rekreační místnosti a komunikační místnosti, a astronauti si budou moci vyzkoušet pohodlí vesmírných technologií. Na této základně si astronauti mohou na vlastní kůži vyzkoušet vesmírné prostředí, můžete zažít různé typy ubytování a zkoumat vědecké otázky na Měsíci a zároveň si užít jedinečný zážitek z vesmírné turistiky. Kromě toho využijeme zvláštní polohu Měsíce ke sběru nejrůznějších užitečných údajů pro zpětnou vazbu, abychom podpořili budoucí rozvoj víceúčelové základny.

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

  Rozhodli jsme se postavit základnu na Shackletonově kopci poblíž jižního pólu Měsíce, kde byl po dlouhou dobu osvětlen, jeho bohaté zdroje sluneční energie na elektřinu pro provozní potřeby základny. Její jedinečná poloha a prostředí pomohly snížit riziko, které pro základnu představuje měsíční prostředí, a její velké místní zdroje nerostných surovin lze využít jako zdroj stavebních materiálů, zároveň obrovské zdroje vodního ledu a kyslíku na povrchu Měsíce mohou pomoci našemu běžnému přežití, kde je výhodnější komunikace a doprava mezi Zemí, to zajišťuje nepřetržitý provoz tábora a dostupnost zdrojů

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.

  V počátečních fázích budou roboti pracovat tak, že plně využijí přírodní zdroje na povrchu Měsíce, roztavením a elektrolyzací měsíční půdy nebo horniny získají velké množství materiálů, jako je křemík, z regolitu získaného z povrchu Měsíce se vytvoří pevný materiál, který lze vytisknout 3D tiskárnou, a na konstrukci se pomocí 3D tiskárny vytiskne ochranná vrstva, která vytvoří základnu. Ve střední a pozdější fázi bude operace provádět robot a člověk a suroviny z měsíčního povrchu bude sbírat lunární vozítko pro pomocné stavby. Atmosférické podmínky uvnitř základny budou udržovány vodíkem, dusíkem a dalšími plyny vstupujícími do základny, protože měsíční půda má dobré tepelně izolační vlastnosti, obnažená část měsíčního povrchu k zakrytí měsíční půdy pro udržení konstantních teplotních vlastností, použití baryumsilikátového skla s vynikající odolností proti záření v kopulové konstrukci usnadňuje astronautům pozorování kosmických jevů. Současně si ze Země přivezeme část potravin a vody pro udržení nezbytných životních podmínek, nezbytná jsou také komunikační zařízení a nástroje pro údržbu, ty jsou důležitou zárukou pro udržení kontaktu se Zemí a opravu neočekávaných poruch.

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

  Na jedné straně je naše lunární základna umístěna ve stabilní oblasti a využívá speciální tlumiče nárazů, které zmírňují účinky měsíčního zemětřesení, na druhé straně bude naše základna využívat radar, který bude neustále monitorovat vnější prostředí v reálném čase, a data budou vracena do hlavního řídicího střediska, které bude neustále monitorovat potenciální nebezpečí, aby bylo možné přijmout vhodná opatření, radiačně odolná kopulovitá konstrukce a kabina s konstantní teplotou nad základnou do jisté míry snížily škodlivost elektromagnetického záření a teplotních rozdílů pro lidský organismus, stěny budov také doplníme hliníkem a dalšími absorpčními materiály, abychom minimalizovali dobu, kterou astronauti stráví ve škodlivém záření. Měsíční základna má důmyslný systém filtrace vzduchu, který dokáže regulovat množství měsíčního prachu vnikajícího do budov a filtrovat a upravovat toxické plyny a zplodiny na povrchu Měsíce a udržovat vhodnou koncentraci kyslíku a tlak vzduchu, tato konstrukční vlastnost zajistí, že astronauti budou moci bezpečně vstupovat na základnu a opouštět ji, přičemž se minimalizuje množství prachových částic. Základna má dobře vyvinutý systém reakce na mimořádné události a mechanismus odolnosti proti poruchám, který zajistí, že ostatní systémy budou fungovat i v případě selhání některých komponent, což je nezbytné pro zdraví a bezpečnost astronautů. Zároveň nám základna lunárního vozítka a kosmické lodi v případě nouzové situace pomůže dočasně změnit pozici, během níž budeme pokračovat v posilování základny, abychom ochránili léčbu

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

Pro vodní zdroje, za prvé, prostřednictvím těžby zdrojů vodního ledu na povrchu Měsíce, po zdroji je upraven a uložen ve speciální vodní nádrži, a za druhé, pro astronauty samotné provádět obnovu kapaliny odtoku léčby, po filtraci zařízení pro cirkulaci vody čištění a další operace jsou také uloženy ve speciální vodní nádrži pro použití.
Pro získávání potravin budeme na jedné straně produkovat některé jednoduché plodiny prostřednictvím vlastního prostoru základny, prostředí plantáží, na druhé straně sklad na základně má uloženy vhodné potraviny ze Země pro astronauty k použití.
Provozní potřeby základny budeme zajišťovat výstavbou solárních panelů a jejich kombinací s vodíkovými elektrárnami na Měsíci, přičemž nouzové baterie přivezené ze Země mohou reagovat i na mimořádné situace.
Budeme pěstovat rostliny, které produkují kyslík, efektivně využívat základnu, systém filtrace a cirkulace vzduchu systém čištění vzduchu přeměňuje plyny, jako je oxid uhličitý z dechu astronautů, na kyslík, který se průběžně získává tavením a elektrolyzací měsíční půdy.

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

  Organické látky, jako je odpadní voda a zbytky potravin, lze recyklovat pomocí technologií, jako je bioreaktor, k výrobě nových potravin nebo paliva; tekuté odpady, jako je moč a další tekuté odpady, lze zpracovat pomocí řady filtračních a čisticích procesů a získat tak vodní zdroje, které lze využít v zemědělství, při čištění a v dalších modulech. V případě lidských odpadů, jako jsou splašky, fekálie a další biologické odpady, lze tyto odpady dále zpracovávat pomocí bioreaktorů (například zpracováním stlačených látek) a nitrifikačních reaktorů, řešit řadu problémů spojených s produkcí odpadů. Při snižování produkce a likvidace odpadů využíváme také strategie a zařízení pro udržitelné materiály, abychom kontrolovali celkové množství astronautického odpadu.

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

  Naše základna vytvořila spolehlivý komunikační systém, který využívá satelitní spojení a další komunikační systémy Země-Země, jakož i přenosové satelitní stanice vybudované vědci ve vesmíru, informace jsou přenášeny satelitem z lunárního tábora na Zemi nebo na jiné základny a vyznačují se širokým pokrytím, vysokou přenosovou rychlostí a vysokou stabilitou, základna je také vybavena systémem rychlého zpracování dat a síťovou strukturou pro přenos dat a sdílení informací o vědeckém prostředí a zdravotním stavu astronautů se Zemí a jinými lunárními základnami. Tyto technologie mohou nejen poskytovat spolehlivé a vysokorychlostní komunikační služby, ale také podporovat různé druhy přenosu dat a komunikačních potřeb, jako je přenos hlasu, videa, textu atd.

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.)

  Naše základna bude zaměřena na předmět astronomie, což je studium vesmíru a jeho nebeských těles, zahrnující širokou škálu oborů, planetární vědu, strukturu a vývoj hvězd, vznik a vývoj galaxií, kosmologii, s využitím této konkrétní zeměpisné polohy budeme používat dalekohledy a další astronomické přístroje, pozorovat galaxie, hvězdy, planety a další nebeská tělesa na různých vlnových délkách a studovat jejich fyzikální vlastnosti a sbírat data z družic, kosmických sond a dalších astronomických přístrojů, využívání počítačových simulací a metod analýzy dat ke studiu neznámých problémů, jako je struktura hvězd, velký třesk a temná hmota, a pomocí simulace fyzikálních podmínek Slunce a jiných nebeských těles v laboratoři ke zkoumání jejich fyzikálních a chemických vlastností, jako je syntéza nových nebeských materiálů nebo studium jaderné fúze ve hvězdách, a vytváření astronomických databází ke shromažďování a shrnutí existujících astronomických údajů s cílem poskytnout základní údaje a referenční informace pro další astronomický výzkum. Budeme se také zabývat vznikem a vývojem života z astronomického hlediska, například prováděním misí na odběr vzorků z asteroidů, studiem toho, zda se v asteroidech vyskytují předchůdci života, a prováděním experimentů můžeme lépe porozumět záhadám vesmíru a poskytnout podporu a pomoc při budoucím výzkumu vesmíru.

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

  Následující výcvikové programy pomohou astronautům připravit se na budoucí mise na Měsíc a zajistí, že budou mít potřebné znalosti a dovednosti, aby mohli čelit výzvám. V první řadě se budou trénovat některé znalosti z fyziky a astronomie, jako je gravitace, kinematika, mezihvězdná navigace atd. . Po dlouhém životě na Zemi se astronauti musí přizpůsobit vesmírnému prostředí, výcvikový program bude zahrnovat způsoby, jak se vypořádat s fyzickou reakcí na stav beztíže, psychickou stresovou reakcí a standardním provozem při přizpůsobování se vesmírnému životu; astronauti se budou muset naučit chodit ve vakuu, výcvik bude zahrnovat chůzi ve skafandru, používání nástrojů a vybavení a řešení případných mimořádných situací; astronauti budou vyškoleni v obsluze vesmírných lodí, včetně toho, jak pilotovat a obsluhovat lunární modul, řídit nosnou raketu, provádět úpravy oběžné dráhy atd; astronauti se musí naučit efektivně komunikovat s pozemním řídicím střediskem, výcvik bude zahrnovat používání rádiového a jiného komunikačního vybavení a reakce na mimořádné události a nouzové situace; mise na Měsíc bude zahrnovat velké množství plánů a misí, proto astronauti musí vědět, jak efektivně řídit a provádět mise, plnit úkoly podle plánu a udržovat vysokou efektivitu a přesnost; kromě toho musí také rozvíjet psychologické vlastnosti, aby se vyrovnali s osamělostí a úzkostí, které může dlouhodobý vesmírný výzkum přinést.

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.

  Naše budoucí mise na Měsíc budou vyžadovat lunární přistávací moduly, které budou sloužit k dopravě astronautů a vybavení ze Země na povrch Měsíce a budou muset být schopny nést dostatek paliva a zásob, aby umožnily dlouhodobé cestování vesmírem a přežití na Měsíci; přistávací modul bude sloužit k přistání sond a vybavení z lunárního modulu na měsíční povrch, což vyžaduje dobré schopnosti vznášení a přistávání a stabilitu na měsíčním povrchu až do ukončení mise. Naše základna je vybavena lunárními rovery pro přepravu a pro pohyb a průzkum na měsíčním povrchu. Když se astronauti po skončení mise vrátí na Zemi, musí opustit měsíční povrch v transportní lodi, která je dopraví zpět na určitou oběžnou dráhu, a poté se vrátit na Zemi v přistávacím modulu.