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.

CX330

郑州轻工业大学附属中学  河南省郑州市-金水区    Čína 19, 18   6 / 3 Angličtina
3D návrhový software: Fusion 360


Externí prohlížeč pro 3D projekt


1.1 - Popis projektu

  • Rozlehlý vesmír byl vždy místem, které jsme chtěli prozkoumat, a na Měsíci plánujeme vybudovat základnu pro vědecký výzkum, abychom prozkoumali hlavní složky měsíční půdy a také některé energetické zdroje, které jsou na Měsíci k dispozici. Zároveň ověřit možnost přístupu k energii v procesu vědeckého výzkumu.
  • Naše základna má dvě patra, v prvním patře je vědecko-výzkumná část: je zde velká laboratoř a lékařský modul; ve druhém patře je obytná část: základní kuchyň a ložnice. Astronauti musí žít v prostředí mikrogravitace, takže mít silné tělo je nezbytné, zřídili jsme pro ně tělocvičnu, kde mohou cvičit, a jsou zde také odpočinkové a rekreační moduly pro astronauty, aby se zbavili pracovního tlaku.

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. Od dávných dob lidé na Měsíc umisťovali tolik snů. Nyní nesníme jen o tom, že budeme Měsíc zkoumat. Měsíc je bohatý na energii, kterou můžeme využít. Jedinečné nerostné zdroje a energie na Měsíci jsou také důležitým doplňkem a rezervou pro pozemské zdroje. Astronauti budou zkoumat dostupnost těchto energetických zdrojů a zdokonalovat lunární tábor, který položí pevný základ pro budoucí "turistické" a "komerční" aktivity.

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

Základnu chceme umístit na vrchol kopce mezi kráterem Sverdrup a kráterem Shackleton. Zde jsou čtyři důvody:

  • V polárních oblastech Měsíce svítí sluneční světlo přibližně 70 až 80 procent času, což poskytuje dobré podmínky pro základnu solární energie.
  • Malý teplotní rozdíl, vhodné pro survial
  • Je zde dostatek ledu, což řeší i problém s vodou.
  • V pánvi Aitken se nachází velké množství vytěžitelných 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.

  • Naše skořápka používá tři druhy kovové slitiny titanu, hořčíku a hliníku, které jsou odolné proti korozi a mohou odolat určitému riziku meteoritů.
  • Naše základní sklo s antiradiačním sklem zabraňuje silnému záření ve vesmíru.
  • Stěny naší základny jsou vyrobeny z měsíční zeminy, která se dá použít lokálně a má určitou izolaci, takže astronauti mohou žít ve stálé teplotě a příjemném prostředí.
  • Technologie:
  • Pomocí technologie 3D tisku budeme automaticky vyrábět stavební materiály z měsíční půdy, hornin a dalších zdrojů, čímž ušetříme náklady na dopravu materiálů ze Země na Měsíc.
  • K předvedení některých technologických výdobytků používáme také holografickou projekci.
  • Jaké materiály si přinést:
  • Jídlo: Astronauti potřebují dostatek jídla, aby si udrželi tělesné zdraví a psychický stav.
  • Komunikační a navigační zařízení: Astronauti musí být v kontaktu se Zemí a ostatními astronauty a potřebují přesné navigační vybavení, aby našli svůj cíl.
  • Nástroje a vybavení: Astronauti potřebují nástroje a vybavení k plnění úkolů a opravám zařízení.
  • Osobní ochranné prostředky: Astronauti potřebují vhodné osobní ochranné prostředky, aby se chránili před měsíčním prostředím.

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

  • V oblasti vědy a techniky využíváme radarové sledování k předvídání příchodu přírodních katastrof, jako jsou meteority, abychom se mohli předem připravit. Máme také mechové roboty, kteří po celý den monitorují základnu a upozorňují posádku na hrozící nebezpečí.
  • Naše skořápka používá tři druhy kovové slitiny titanu a hořčíku, tvrdou odolnost proti korozi, může odolat určitému riziku meteoritů.
  • Sklo pláště naší základny je vyrobeno z protiradiačního skla, které zabraňuje silnému záření ve vesmíru.
  • Stěny naší základny jsou vyrobeny z měsíční zeminy, která se dá použít lokálně a má určitou izolaci, takže astronauti mohou žít ve stálé teplotě a příjemném prostředí.

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

Voda：V srpnu 2018 NASA potvrdila přítomnost vodního ledu v povrchových vrstvách měsíčních pólů, jehož celková hmotnost může přesahovat 600 milionů tun. Dne 26. října 2020 NASA potvrdila, že voda existuje i v částech Měsíce, které jsou osvětleny slunečním světlem, takže by mohla být zpočátku využívána. Měsíční led je sbírán vozítkem a filtrován na požadovanou úroveň. A systém recyklace vody. Naše čínská vesmírná stanice recykluje 93 procent vody.
Potraviny：Vezměte si nějaké vesmírné potraviny a semena zeleniny a ovoce a můžete začít se zeleninou, která přežije, jako jsou brambory, a pak si vypěstovat ekosystém. Až ovoce a zelenina dozrají, můžete semena sesbírat a znovu zasadit. Vytvořit umělé maso pomocí buněčných kultur a tkáňového inženýrství, které umožní živočišným buňkám, aby se samy množily v laboratoři.
Energie：Polár Měsíce je pod slunečním světlem přibližně 70 až 80 procent času, takže k výrobě elektřiny používáme technologii solární energie. Máme dva druhy solárních panelů, jeden je skládací solární panel, který lze stáhnout, aby se nepoškodil při špatném počasí. Druhým je přeměna oken na průhledné solární panely, což je prostorově úsporné a estetické.
  Vzduch：Podle výzkumů je na Měsíci skutečně dostatek kyslíku, ale není v plynné formě. Místo toho je uvězněn ve vrstvě hornin a jemného prachu, která pokrývá povrch Měsíce. Počet kyslíkových prvků v měsíční půdě dosáhl 40% a více než 99,9% měsíčních plání a vysočin obsahuje kyslíkové prvky. A na povrchu je dostatek kyslíku, aby uživil asi 8 miliard lidí na Zemi po dobu 100 000 let. Proto k získávání kyslíku z měsíční půdy používáme elektrolýzu taveniny.

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

Recyklace: Jedním z nejdůležitějších způsobů nakládání s odpady je co největší recyklace. To zahrnuje recyklaci vody, potravin a dalších materiálů. Náš stůl dokáže zbytky jídla přeměnit na elektřinu a znovu je využít.
Spalování: Některé druhy odpadu mohou vyžadovat spalování, aby se snížila jejich hmotnost a objem. V lunárních táborech by mohly být instalovány spalovací systémy, které odpad spálí a přemění na popel, který lze bezpečně skladovat.
Kompost: Organický odpad lze kompostovat a vytvořit tak půdu bohatou na živiny. Měsíční tábor bude pravděpodobně vybaven kompostovacím systémem, který využívá bakterie k rozkladu organického odpadu na kompost, který lze použít k pěstování rostlin.
Skladování: Odpad, který nelze recyklovat, spálit nebo kompostovat, je třeba skladovat. V lunárních táborech mohou být k dispozici speciální skladovací kontejnery pro bezpečné uložení odpadu do doby, než bude možné jej dopravit zpět na Zemi.

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

Měsíční satelity: Na Měsíci mohou obíhat satelity, které přenášejí komunikační signály mezi měsíčním táborem a Zemí. To by umožnilo komunikaci mezi Měsícem a Zemí v reálném čase.
Pozemní antény: Měsíční tábory mohou ke komunikaci se Zemí používat pozemní antény. Tyto antény musí být strategicky umístěny, aby byla zajištěna spolehlivá komunikace.
Radiofrekvenční komunikace (RF): K přenosu dat mezi lunárními tábory a Zemí lze použít radiofrekvenční komunikaci. K tomu je třeba použít specializované zařízení pro vysílání a příjem RF signálů.
Laserová komunikace: Další možností přenosu dat mezi měsíčním táborem a Zemí je laserová komunikace. K přenosu dat na velké vzdálenosti a vysokou rychlostí by se používaly lasery.
Komunikace mezi základnami: Pokud existuje více lunárních základen, je nutná komunikace mezi nimi. To lze provést stejným způsobem jako komunikaci na Zemi.

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.)

Geologie: Měsíc je geologicky rozmanitý a složitý svět. Vědci mohou pomocí experimentů studovat vlastnosti povrchu Měsíce, jeho mineralogii a geologickou historii. To může zahrnovat vrtání do měsíčního povrchu za účelem studia vzorků jader, analýzu složení hornin a půdy a vytvoření geologické mapy Měsíce.
Prostředí s nízkou gravitací: Prostředí s nízkou gravitací na Měsíci představuje jedinečnou výzvu a příležitost pro vědecký výzkum. Vědci mohou studovat účinky nízké gravitace na lidskou fyziologii, růst rostlin a vědu o materiálech. Experimentálně lze například studovat růst rostlin v nízké gravitaci a chování materiálů v nízké gravitaci.
Biologie: Měsíc by také mohl být cennou platformou pro studium vzniku života a biologické evoluce. Lze zde provádět vědecké experimenty zaměřené na studium chování mikroorganismů v prostředí s nízkou gravitací nebo zkoumat účinky záření na organismy.
Technologie a robotika: Měsíc by mohl být ideálním místem pro testování nových technologií a robotů pro průzkum vesmíru. Mohly by se zde provádět experimenty, při nichž by se testovaly nové skafandry, rovery a další zařízení určená pro prostředí s nízkou gravitací. Robotiku lze využít k průzkumu povrchu Měsíce a provádění vědeckých experimentů.
Astronomie: Měsíc je vynikající platformou pro pozorování vesmíru, protože nemá atmosféru a je na něm nízká úroveň světelného znečištění. Vědci zde mohou provádět astronomická pozorování a experimenty ke studiu vesmíru, včetně studia kosmického záření a hledání temné hmoty.

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

Fyzická zdatnost: Astronauti musí být ve výborné fyzické kondici, aby vydrželi náročné podmínky kosmického letu a měsíčního prostředí. Výcvikový program by zahrnoval fyzická cvičení, vytrvalostní trénink a kardiovaskulární cvičení, které by astronautům pomohly vybudovat sílu, vytrvalost a pružnost.
Provoz kosmických lodí: Astronauti musí umět ovládat kosmickou loď, která je dopraví na Měsíc a zpět. Výcvikový program by měl zahrnovat všechny aspekty provozu kosmické lodi, včetně startu, dokování a návratu.
Mimovozní činnost (EVA): Mise na Měsíc by vyžadovala, aby astronauti prováděli EVA, aby prozkoumali měsíční povrch a prováděli vědecké experimenty. Výcvikový program by zahrnoval postupy EVA, například jak používat skafandr, jak se pohybovat v prostředí s nízkou gravitací a jak provádět experimenty na povrchu Měsíce.
Měsíční geologie: Znalost měsíční geologie je nezbytná pro vědecký výzkum na Měsíci. Školící program by měl zahrnovat základy lunární geologie, včetně vzniku Měsíce, složení jeho hornin a půdy a geologických vlastností měsíčního povrchu.
Plánování misí: Astronauti musí být schopni naplánovat a provést úspěšnou misi. Výcvikový program by měl zahrnovat všechny aspekty plánování mise, včetně cílů mise, časového plánu a plánů pro nepředvídané události.
Komunikace: Komunikace je během vesmírných misí velmi důležitá. Výcvikový program by zahrnoval komunikační cvičení, při nichž by astronauti trénovali komunikaci s řídicími pracovníky mise a mezi sebou navzájem.
Psychologický výcvik: Žít a pracovat ve vesmíru po delší dobu může být psychicky náročné. Výcvikový program by zahrnoval psychologickou podporu a výcvik, který by astronautům pomohl zvládat stres z vesmírného letu.

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.

Přistávací modul na Měsíci: K dopravě astronautů a vybavení z oběžné dráhy na povrch Měsíce je zapotřebí lunární modul. Přistávací modul musí být schopen bezpečně přistát na povrchu Měsíce a opět vzlétnout a vrátit se na oběžnou dráhu Měsíce.
Engineering Rover: K průzkumu povrchu Měsíce a sběru vzorků je zapotřebí vozítko. Vozítko musí být schopné projíždět členitým, skalnatým terénem Měsíce a pracovat v drsném měsíčním prostředí.
Space Launch System: Vypuštění kosmické lodi ze Země a její umístění na oběžnou dráhu Měsíce vyžaduje kosmický nosný systém.
Vstupní vozidlo: K bezpečnému návratu astronautů a vzorků na Zemi je zapotřebí návratové vozidlo. Vozidla pro návrat musí být schopna odolat teplu a tlaku při návratu do zemské atmosféry.

Další projekty: