I Moon Camp Pioneers er hvert holds mission at 3D-designe en komplet Moon Camp ved hjælp af software efter eget valg. De skal også forklare, hvordan de vil bruge lokale ressourcer, beskytte astronauterne mod farerne i rummet og beskrive leve- og arbejdsfaciliteterne i deres Moon Camp.
Shanghai Qingpu Senior High School Shanghai-Qingpu Kina 15, 16 6 / 2 Engelsk
3D-designsoftware: Fusion 360
I de 62 år, der er gået, siden mennesket kom ud i rummet, har teknologien udviklet sig dramatisk. Vi ønsker at forlade Jorden igen for at gøre noget større. For at udforske Månen fuldt ud og for senere at kunne udvide og bebo den på lang sigt, vil vi bygge nogle månelejre til astronauter og forskere.
Vores månelejr er beskyttet af en cirkulær kuppel for at reducere varmeafgivelsen. Området i midten er opdelt i et forskningsområde, et område til opbevaring af mad, et medicinsk område, et opholdsområde, et område til opbevaring af udstyr, et planteområde og et underjordisk beskyttelsesrum, der er formet som en kugle, der er forbundet i en vinkel under hensyntagen til stabilitet og praktisk anvendelighed. De to andre områder er kernefusion, elektrolyse, spildevandsbehandling og fitness- og rekreationsområde. De er forbundet med det centrale område i form af en halv jordnød, der viser trekantens overordnede stabilitet og sikkerhed, samtidig med at den er fuldt funktionel, så den opfylder alle de tre astronauters behov.
Til byggematerialerne bruger vi kompositbeton og jordbaseret bornitrid til fundamentet og bygningens nederste niveau. Memory metal og strålingssikkert glas bruges til overbygningen og kuplen, hvilket gør lejren stærk og beskyttet mod strålingsforstyrrelser.
Vi laver nok ingeniørarbejde til at forsyne vores månelejre med vand, mad, luft, brændstof og strøm og til at være selvforsynende på lang sigt.
Vores forskning fokuserer på astronomi, botanik og geologi samt eksperimenter på Månen for at fremme videnskaben.
Vores mål er at fremme videnskaben, udvikle nye materialer fra månejord og gøre månelejren til et nyt hjem.
Månen, som er den mest udforskede planet af mennesker, er et af vores vigtigste udforskningsmål nu. For at kunne udforske Månen fuldt ud, er vi nødt til at opnå langsigtet beboelse på Månen, så vi er nødt til at bygge månelejre for at opretholde menneskelig overlevelse, sørge for ilt, opbevaring af mad, energiudvikling og andre funktioner.
At deltage i Moon Camp vil give os mulighed for at realisere vores fantasi om månelejre gennem modellering, og i modelleringsprocessen vil det også give os mulighed for at lære mere om månen og de tilgængelige teknologier til udforskning af månen.
Vi vil bygge en månelejr i krateret. Kriterierne for at vælge krateret er: et, der er is og vand i nærheden, så man kan få vand direkte ved at reflektere sollys ved hjælp af et spejl. To, inden for den evige dags højdepunkt, så der kan sikres en stabil solenergi som en måde at garantere energiforsyningen på. Tre, i nærheden af forvitringslaget, fordi forvitringslaget i månens jord kan bruges som råmateriale til ilt.
Byggeriet er opdelt i syv faser:
I den første fase bygges et opsamlingsområde på et bestemt sted for at forberede den senere basekonstruktion og materialetransport.
I anden fase opsendes landingsfartøjet fra mellemstationen til målstedet, og landingsfartøjet medbringer en sonde, videnskabeligt udforskningsudstyr, kommunikationsudstyr og solpaneler til at udføre opgaverne med en præ-energistation og en kommunikationsstation, til at udføre indledende udforskning af det valgte sted og til at yde infrastrukturstøtte til efterfølgende konstruktion.
I tredje fase vil landingsfartøjet blive lanceret fra mellemstationen, og månerobotten og byggematerialerne vil blive sendt til måneoverfladen af landingsfartøjet, og kompositbetonen vil blive forberedt ved hjælp af månejorden og de medbragte materialer, og konstruktionen af basens hovedstruktur, infrastruktur og eksterne kuppel vil blive udført af 3D-printteknologi for at fuldføre konstruktionen af materialelandingsstedet og yderligere implementering og vedligeholdelse af alle former for udstyr. På dette tidspunkt kan månebasen transporteres og udveksles af robotterne på måneoverfladen, hvilket udgør et udvekslingssystem for information, energi og materialer, og den indledende interaktionsevne for informationsflow, energistrøm og materialestrøm blandt månebasens rovere, og prototypen på månebasen er færdig.
I den fjerde fase bliver månens opsendelsessystem og landingssted taget i brug, og landingsfartøjet kan opsendes for at nå frem til opsamlingsområdet for at transportere forsyninger og bringe dem tilbage til basen, og sikkerhedsfaciliteterne omkring månens overfladeopsendelse bliver taget i brug på landingsstedet for at konfigurere et sæt returkøretøjer til basen.
I den femte fase bruges landingsfartøjet til at vende tilbage til basen med basens interne udstyr, og den første udrulning af månerobotten for at opfylde behovene for personalets aktiviteter.
I den sjette fase vil der blive gennemført en bemandet månelanding. I denne fase vil man udstationere astronauter til udstationering, installere internt udstyr og udføre videnskabelig forskning på basen og i første omgang bygge en månebase. Landeren vil bære returfartøjet under den bemandede månelanding og danne et backup-forhold med returfartøjet, der er konfigureret på måneoverfladen for at beskytte personalets liv i tilfælde af en nødsituation.
I den syvende fase afslutter astronauterne installationen og driften af basens indre, og det videnskabelige forskningsarbejde og ressourceudvindingsmissionerne begynder officielt.
Under byggeprocessen vil det være nødvendigt at transportere sonder, månerobotter, forskellige typer baseudstyr og byggematerialer fra Jorden, og basens hovedstruktur vil indeholde en stor mængde månejord, hvilket vil reducere behovet for materialetransport og byggeperioden.
Med hensyn til form, fordi kuplen og kuppelens bæreevne og trykmodstand er stærkere end det samme volumen af bygninger, i henhold til stedet for månebasen, har vi til hensigt at bygge en kuppelstruktur over krateret for at reducere virkningen af trykforskelle, for pludselige og uventede situationer, på grund af kuppelens bærende styrke, kan det købe tid for basen til at reagere og tage skridt til at reducere unødvendige tab.
På grund af det særlige miljø og behovet for at håndtere højvakuum, ultrahøj temperatur, ultralav temperatur osv. vælger vi at bruge hukommelsesmetal som skelet kombineret med særlige betonmaterialer, der kan modstå høje temperaturer. Samtidig kan brugen af strålingssikkert glas filtrere kosmiske stråler for at beskytte basen mod strålingsinterferens, og det normalt lukkede design kan forhindre invasion af månestøv i det indre for at påvirke fremskridtene inden for videnskabelig forskning; centrets hovedbygning vælger vi en dobbeltlags bygningsvæg, det indre lag bruger speciel beton, det ydre lag bruger månejord, stærk, kan modstå trykforskelle, kan give et sikkert forskningsmiljø for astronauter, mens man kontrollerer varmeoverførselsområdet, for at Oprethold temperaturen for at forhindre varmetab.
Med hensyn til sikkerhed er det planlagt at etablere yderligere beskyttelsesforanstaltninger på steder med risiko for meteoritnedslag for at undgå meteoritnedslag, at udvælge små meteoritter til destruktion og deres fragmenter til videnskabelig forskning, at etablere meteoritopsamlingsenheder til relevant udforskning og forskning, og at iværksætte nødforanstaltninger i tilfælde af et meget stort meteoritnedslag eller en anden ulykke, der er ekstremt ødelæggende for månelejren, ved at bruge en måneraket til at flygte til Lagrange-punktet, hvor satellitter hurtigt afspejler situationen og sender information til Jorden, og forskere venter ved Lagrange-punktet på et svar fra Jorden og et nyt videnskabeligt program. Satellitterne afspejler hurtigt situationen og sender information til Jorden, mens forskerne venter ved Lagrange-punktet på et svar fra Jorden og et nyt forskningsprogram.
For at skaffe vand transporterer vi i første omgang noget af vandet fra Jorden til Månen for at klare det tomme vindue, før vi er i stand til støt at udvinde isvand. Den affaldsvæske, som astronauterne producerer i deres liv, bliver derefter fraktioneret, filtreret og andre trin for at få en del rent vand, og resten bliver enten sendt til planteområdet eller udledt i det ydre rum.
Til madforsyningen dyrker vi kartofler, kål, broccoli, tomater, peberfrugter og mange andre grøntsager og medbringer kødkonserves fra Jorden. For at opfylde astronauternes ernæringsmæssige behov.
På luftsiden bruger vi nogle aktive forbindelser i månejorden som katalysatorer til at omdanne vand og kuldioxid til ilt, brint, metan og metanol ved hjælp af kunstig fotosyntese og simuleret sollys. Men den ilt, man får herfra, er ikke nok. Iltforsyningen afhænger hovedsageligt af vandelektrolyse, og biproduktet brint føres til Sabatier-reaktoren for at producere metan.
For at tilpasse os måneomgivelserne og levere stabil energi på lang sigt til månelejren, bruger vi solenergi i lejrens indledende fase. Senere bruger vi komponenter fra månejorden som kunstige fotosyntese-katalysatorer til at forberede brændstof til elproduktion, og ren og effektiv atomfusionsteknologi som en backup-løsning til elproduktion for hele månelejren. Samtidig lagrer vi overskydende strøm i batteripakker for at kunne klare de fleste af de mulige ekstreme vejrforhold og opnå en sikker strømforsyningsløsning.
Astronauternes affald består hovedsageligt af urin, fæces og kuldioxid. Urin adskilles fra destilleret vand ved dampkompressionsdestillation og sendes til vandbehandlingsmodulet til efterfølgende filtrering og katalytiske oxidationsreaktioner for at opnå delvist rent vand; resten af affaldet og fæces kan bruges som gødning i vækstmodulet eller kan udledes direkte i rummet. Kuldioxiden sendes til plantemodulet til fotosyntese, og hvis der er overskud, sendes det til Sabatier-reaktoren, hvor det reagerer med brint for at få vand og metan under påvirkning af katalysator.
Astronauternes husholdningsaffald vil blive strengt sorteret, vådt affald vil blive sendt til planteområdet; papirhåndklæder, plastikposer og andet tørt affald vil gennemgå en række trin såsom komprimering, hamstring osv. og derefter blive sendt ud i Jordens atmosfære til forbrænding for at reducere forureningen i rummet.
Vi bruger satellitrelæteknologi til kommunikation. Tre satellitter er placeret over Månen, hvilket sikrer, at hver del af Månen er dækket af mindst én satellit og bruger UHF S-bånd, som kan trænge igennem Jordens ionosfære uden afbøjning eller refleksion, hvilket muliggør effektiv mikrobølge-relækommunikation mellem lejrene og Jorden og mellem lejrene på Månen.
Til transport af forsyninger, videnskabeligt udstyr og personale. Vi bruger det lagrange punkt i rummet mellem Jorden og Månen, hvor tyngdekræfterne fra de to store legemer mellem Jorden og Månen ophæver hinanden, og objekter, der befinder sig i dette punkt, kan forblive relativt afbalancerede. Vi behøver kun at give et lille stød i dette punkt for at få det, vi ønsker at transportere, til at bevæge sig i stødets retning. Teoretisk set er der fem Lagrange-punkter i Jord-Måne-systemet, og det, vi bruger, ligger ca. 323.110 km fra Jorden. Vi sender først rumfartøjet til mellemstationen ved Lagrange-punktet, hvor vi tilføjer drivmiddel, og samtidig sender vi en lander op fra Månen for at samle rumfartøjet op og transportere det, vi ønsker at levere, fra mellemstationen til Månen. På denne måde behøver rumfartøjet ikke længere at medbringe drivmiddel til månelanding og start og retur, når det forlader Jorden, og det behøver heller ikke at medbringe et månemodul, transportomkostningerne reduceres kraftigt, og månelanderen kan bruges flere gange, da Månen ikke har nogen atmosfære.
Vores gruppes forskning på månelejren fokuserer på astronomi, botanik og geologi.
Vi vil observere objekter nær Månen og på Månens bagside gennem teleskoper, og NASA har allerede foreslået muligheden for at bygge et observatorium på Månens bagside for at undgå lys- og kommunikationsforurening fra Jorden. Derfor vil vi bygge radioteleskoper med ultra-lange bølgelængder på Månens bagside. Sammenlignet med astronomiske teleskoper på Jorden og i kredsløb nær Jorden har det enorme fordele at bygge radioteleskoper med ultra-lange bølgelængder på Månens bagside, herunder: astronomiske teleskoper med ultra-lange bølgelængder observerer universet ved bølgelængder på mere end 10 meter (med frekvenser under 30 MHZ), hvilket kan reflektere Jordens ionosfære, som hidtil ikke er blevet udforsket af mennesker; Månen fungerer som et naturligt fysisk barrierelag, der hjælper månebaserede astronomiske teleskoper med at isolere effekterne af radiostøjkilder fra Jorden, ionosfæren, satellitter i kredsløb om Jorden og radiointerferenssignaler fra Solen under månenætter. Det er derfor nødvendigt at udlægge et metalgitter med en diameter på 1 km for at danne en kuglehætteformet reflektor med et passende forhold mellem dybde og diameter.
I botanik vil vi undersøge månejorden, der er indsamlet af månerobotter, og plantefrø og kimplanter, der er medbragt fra Jorden, ved hjælp af mikroskopi og kemiske eksperimenter for at finde ud af, om sporstofferne i månejorden kan give planterne nok energi og næringsstoffer. I videnskabslaboratoriet dyrker vi også forskellige plantefrø i månejorden for at finde planter, der er bedre egnet til at vokse på Månen. Under inkubationsprocessen placerer vi frøene med månejorden i en termostat med blåt og rødt lys for at sikre frøenes maksimale væksthastighed.
Geologisk set kan de topografiske træk ved måneoverfladen groft inddeles i tre kategorier: højland, nedslagskratere i månehavet og vulkansk topografi. Vi vil bruge måneroveren til at indsamle relevante prøver og undersøge måneoverfladens morfologi og fordelingen af måneoverfladematerialer ved at studere de tre typer prøver, der er hentet fra måneoverfladen: krystallinske magmatiske bjergarter, breccier og månejord og glaspartikler, og til sidst vil de ovennævnte prøver blive udnyttet fuldt ud.
Derudover vil måneroveren blive designet og fremstillet i forskningsområdet, den vil have den funktion at indsamle måneprøver, og udstyret med 3D-printere, medicinsk udstyr og leveforsyninger på køretøjet for at sikre, at astronauter på måneroveren kan udføre arbejde såvel som leve og hvile.
Månen har meget lidt tyngdekraft, kuperet terræn, og mange måneudforskninger skal udføres af astronauter uden for kapslen, så vi vil træne astronauter i vægtløshed og simulere månemiljøet, så de kan tilpasse sig vægtløsheden på forhånd for at reducere fysiologisk ubehag og hjælpe udendørs udforskning med at gå mere glat.
Månen er et ekstremt farligt og ukendt miljø for mennesker, og astronauter, der udforsker området, skal sørge for deres egen sikkerhed og derefter for deres ledsageres sikkerhed, så vi vil blive trænet og simuleret til at håndtere nogle mulige nødsituationer.
Stillet over for et så uvant miljø skal astronauterne udholde et stort psykologisk pres for at komme til månen, ud af kapselforskningen osv. For at gøre månelandingen nemmere vil vi derfor give psykologisk vejledning til astronauterne for at reducere psykologisk pres og psykologisk ubehag, så astronauterne kan fuldføre missionen med en positiv indstilling.
Månen har mange uudforskede og uundersøgte materialer, og astronauterne skal have en god forståelse af Månen, før de rejser til Månen, og vi vil lade astronauterne lære at bruge de avancerede maskiner i månelejrene til at udføre forskning og undersøgelse af materialerne på Månen.
I det vægtløse miljø kan astronauternes muskler gradvist forsvinde, før de tager til månen, vil vi astronauter til at udføre streng fysisk træning og en rimelig kost for at sikre, at i den langsigtede mission for at opretholde et godt helbred og fysisk styrke.
Missionerne omfatter bemandede rumfartøjer, der bruges til at flyve fra Jorden til Månen, løfteraketter, der bruges til at genopfylde forsyninger og materialer, sonder, der bruges til at udforske miljøet, og meget mere. I månelejren kan astronauterne også fjernstyre små udforskningsrobotter indendørs til avanceret udforskning og indsamling af prøver på Månen, mens der også er orbitale forbindelser til forskellige bygninger til hurtig transport over lange afstande.
Månen har ringe tyngdekraft og ingen atmosfære, så i øjeblikket kan vi bruge køretøjet til at vende trykket for at sende rumfartøjet tilbage til Jorden. I fremtiden kan vi også bruge elektromagnetiske katapultanordninger til at opsende små rumfartøjer og rumfartøjer, hvilket er hurtigere og mere praktisk end direkte manipulation af rumfartøjer, og kan genbruges, mindre miljøforurening, både effektivt og praktisk.
English 
Chinese 
Czech 
Danish 
Estonian 
Finnish 
French 
German 
Greek 
Hungarian 
Italian 
Latvian 
Lithuanian 
Dutch 
Norwegian 
Polish 
Portuguese (Portugal, AO90) 
Romanian 
Slovak 
Slovenian 
Spanish 
Swedish 