interaktivt billede af opdagelse

Moon Camp Pioneers 2022 - 2023 Projektgalleri

 

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.

Moon Utopia

郑州轻工业大学附属中学  河南省郑州市-金水区    Kina 19   5 / 3 Engelsk
3D-designsoftware: Fusion 360



1.1 - Projektbeskrivelse

Navnet på vores base er Moon Utopia. Basen er en forpost bygget på månen, der beskæftiger sig med videnskabelig forskning, produktion, levevis og udvikling af nye industrier. Formålet med basen er at give praktisk erfaring til menneskelig indvandring i stor skala til månen for at bygge et nyt hjem i fremtiden. Utopiens form, i månelejrens lukkede livsmiljø, kan hjælpe os med at give en masse ideer til social arbejdsdeling, ressourcesikkerhed og opfyldelse af personalebehov. Vores base vil give astronauterne, der arbejder på månen, de ressourcer, de har brug for til at leve godt, og fortsætte med at give dem flere ressourcer til at imødekomme behovene for banebrydende videnskabelig forskning, samtidig med at de holdes ved godt helbred. For at mennesket bedre kan udforske månen, for at mennesket kan søge et nyt hjem og få flere ideer.

1.2 - Hvorfor vil du bygge en Moon Camp? Forklar hovedformålet med din Moon Camp (f.eks. videnskabelige, kommercielle og/eller turistmæssige formål).

Hovedformålet med månelejren, der er bygget af vores gruppe, er at give praktisk erfaring til den store menneskelige migration til månen i fremtiden for at bygge et nyt hjem, ud over noget nødvendigt udstyr til det daglige liv, opnåede vores gruppe også både videnskab og turisme under byggeprocessen. En række videnskabelige forsknings-, underholdnings- og andre steder er blevet etableret for at sikre, at mennesker kan leve normalt på månen og derefter danne en måneby.

2.1 - Hvor vil du bygge din Moon Camp? Forklar dit valg.

Vi planlægger at bygge vores Moon Camp i Aitken Basin nær månens sydpol, fordi det ligger på månens bagside, som et stort krater, terrænet er fladt og bekvemt for menneskelige aktiviteter, og der er vandis i det permanente skyggeområde nær sydpolen, som er rig på vandressourcer. Lyset er tilstrækkeligt, og det kan bestråles kontinuerligt af solen i en måned under ekstreme dagslysforhold, hvilket giver et godt miljø til opsamling af solenergi. Månens sydpol er bjergrig, og effektiviteten af fotoelektrisk konvertering af solpaneler installeret på bjerge er højere end på flade landformer.

2.2 - Hvordan har du tænkt dig at bygge din månelejr? Overvej, hvordan du kan udnytte Månens naturlige ressourcer, og hvilke materialer du vil have brug for at medbringe fra Jorden. Beskriv teknikkerne, materialerne og dine designvalg.

Vores Moon Camp har en nedsænket halvjordisk struktur. Baseret på fordelene ved selve månen kan nogle enorme kratere direkte omdannes til vores månebase. Realiseringsmetoden udføres hovedsageligt af intelligente robotter, og dens funktioner er hovedsageligt som følger: Bære materialer og tunge genstande, der er nødvendige for konstruktionen, og trimme månebasens udseende. Til de materialer, der skal bruges til byggeriet, bruger vi månejord som hovedmateriale og højstyrkematerialer som glasfiber og skumstål fra jorden som supplerende materialer til at bygge vores månebase. Månejorden kan bruges til varmebevarelse, anti-kosmiske stråler, solvind og meteoritter. Stød kan øge hårdheden og samtidig modstå kosmisk stråling. Glasfiber kan brændes til glas fra månejord som et råmateriale og derefter trækkes ud i en smeltet tilstand ved høj temperatur. Det har høj styrke, stort modul, god slagfasthed og kemisk stabilitet. Fremstillingsmetoden for glasprøven er at veje, blande og fuldstændigt slibe råmaterialerne i henhold til designet af glasformlen og derefter lægge råmaterialepulveret i et platinalter og smelte det i en højtemperaturmodstandsovn.

2.3 - Hvordan beskytter og beskytter din Moon Camp astronauterne mod Månens barske miljø?

Lunar Bricks Byg en månebase på månens overflade, og det kræver en masse mursten. Månejord består af en unik blanding af silica og jernholdige forbindelser. Disse blandinger kan smeltes til et glasagtigt fast stof ved hjælp af mikrobølgeenergi. De mekaniske egenskaber ved måneglas er gode.
Månebeton er et polymerisk byggemateriale, der er epoxybelagt indvendigt for at gøre det lufttæt. Sten, støv og forvitret jord på månen er alle materialer, der bruges til at fremstille beton. Det er dannet af månens muldjord og har følgende fordele.
(1) Den påvirkes ikke af temperaturændringer på +120°C~-150°C.
(2) kan absorbere gammastråler;
(3) dens integritet ikke påvirkes af længerevarende udsættelse for vakuum.
3D-printteknologi, moden teknologi, enkel og praktisk, billig og effektiv. Huse og strukturer kan også 3D-printes på månen. Sådanne huse og strukturer kan bygges med månens regolit og bruges som en månebase. Månejord printer huse, der kan isolere stråling og opretholde temperaturen.
3D-printteknologien bruger mikrobølgestråling med lav effekt, en temperatur på omkring 1500 watt, til at sintre månestøv. Månestøv bliver opvarmet til 1200 °C ~ 1500 °C, lidt under smeltepunktet, og smelter nanopartikelstøv sammen til et keramiklignende fast stof. 3D-printning kræver ikke transport af klæbende materialer fra jorden.

3.1 - Hvordan vil din Moon Camp give astronauterne bæredygtig adgang til basale behov som vand, mad, luft og strøm?

1. brugen af månens iltholdige mineraler til at producere ilt in situ skal reducere byggeomkostningerne for månebasen (ilt)

(1) Brint er et reduktionsmiddel, der er egnet til de særlige miljøforhold på månen, og som kan udvindes direkte fra brint fra solvinden, der findes i månens jord.

(2) Ilmenit i månejord er det foretrukne mineral til reduktionsreaktion, som har fordelene ved nem sortering, reduktion, lav reaktionstemperatur og højt iltudbytte.

2. sørge for mad til astronauterne ved at genbruge affald og plante grøntsager på basen

(1) Basen er et relativt begrænset rum. Det affald, der genereres af astronauterne på månebasen, skal indsamles og behandles. De ting, der kan genbruges på rumstationen, vil blive genbrugt, såsom madrester, ekskrementer og andre ubrugte næringsstoffer samt energi og vand, som vil blive genbrugt. Der er også områder til dyrkning af planter, som kan bruges til at levere de grøntsager, der er brug for i lejren.

3.Brug månejord uden tilsætningsstoffer som infrastrukturmateriale (ressource) på månens overflade.

(1) Mængden af jord og sten, der kræves for at bygge månebasen, er enorm, og transportomkostningerne er uacceptable, så man bruger månejord uden tilsætningsstoffer.

(2) One-shot-støbning er tydeligvis mere velegnet til automatiseret drift end komponentinstallation.

4.Indsamle polaris (vand) på månen

(1) Linsen bruges til at opsamle varme for at smelte polarisen og opsamle vand.

(2) Robotlaseren opvarmer polarisen for at opsamle vand.

(3) Brint reagerer med ilt og danner vand.

3.2 - Hvordan vil jeres Moon Camp håndtere det affald, som astronauterne producerer på Månen?

Vi for astronauter, der lever i affaldsbehandlingsprocessen, er opdelt i sorteringstrin, forbehandlingstrin, behandlingstrin. Det første er sorteringstrinnet, hvor affaldet klassificeres i flydende affald, fast affald og køkkenaffald, og det andet er forbehandlingstrinnet, hvor det faste affald skal forbehandles, før det kan udnyttes og behandles grundigt til videre forarbejdning. Forbehandlingen omfatter primært screening, knusning, komprimering og andre processer. Køkkenaffaldet sorteres, knuses, tørres og laves til RDF (Refuse Derived Fuel) eller komprimeres til stænger. Den sidste fase er behandlingsfasen, hvor det flydende affald kloreres med blegepulver, og køkkenaffald og fast affald forbrændes, og varmen fra forbrændingen bruges til at generere elektricitet.

3.3 - Hvordan vil din månelejr opretholde kommunikation med Jorden og andre månebaser?

Der er et stort "datatårn" i midten af vores månelejr, og det datasignal, der sendes af "kontrolplatformen", modtages af relæsatellitten og sender derefter signalet til jordstationen på Jorden eller andre månebaser, jordstationen og andre baser modtager signalet og sender det derefter videre til basecentrets "kontrolplatform", så månelejren kan kommunikere trådløst med jorden på Jorden og andre månebaser.

4.1 - Hvilke(t) videnskabelige emne(r) vil være fokus for forskningen i din Moon Camp? Forklar, hvilke eksperimenter du planlægger at udføre på Månen (f.eks. inden for emnerne geologi, miljø med lav tyngdekraft, biologi, teknologi, robotteknologi, astronomi etc.).

I vores månelejr vil miljøet med lav tyngdekraft være i fokus for vores forskning. Mikrogravitationsmiljøet kan bruges til at studere og skabe nye materialer, og vi vil lave eksperimenter med bearbejdning af rummaterialer. Herunder funktionelle materialer (halvledere, superledere, magnetiske, hukommelses- og infrarøde følsomme materialer osv.) , strukturelle materialer (blandbare legeringer, metaller, skumporøse og kompositmaterialer osv.) , optiske og keramiske materialer (glas og keramik af høj kvalitet, optisk fiber, høj isolering osv. Desuden har loven om objekters bevægelse i omgivelser med lav tyngdekraft ændret sig væsentligt, og der er opstået nogle særlige fysiske fænomener, som kan bruges til at producere mange nye processer. I mikrogravitetsmiljøer har mange organismer nye forandringer, som er de fysiske faktorer, der fører til ændring af livsfænomener i mikrogravitet. I mikrogravitation er effekten af overfladespænding stærkt forbedret, ligesom effekten af elektromagnetiske felter, og effekten af intermolekylær kraft er endnu mere udtalt, månens mikrogravitationseksperiment kan give stærk datastøtte til teoretisk og empirisk forskning inden for menneskelig livsvidenskab, tyngdekraftsbiologi og rumstrålingsbiologi osv, For at fremskynde F&U-processen for nye teknologier, nye produkter og nye medicinske behandlinger vil der blive udført eksperimenter under temaerne "Mikrogravitation til undersøgelse af livsprocesser, og hvordan mikrogravitetsmiljøet påvirker dannelsen af levende organismer på jorden" og "Radiobiologiske undersøgelser af skader og beskyttelse af levende organismer udsat for højenergimiljøer i rummet". Derudover vil vi lave nogle elektriske eksperimenter. Der vil også være nogle populærvidenskabelige eksperimenter såsom eksperimenter med tyngdeacceleration ved hjælp af et enkelt pendul og optiske eksperimenter med vandballoner.

5.1 - Hvad ville du inkludere i dit astronauttræningsprogram for at hjælpe med at forberede astronauterne til en månemission?

For at hjælpe astronauterne med bedre at tilpasse sig livet på månen, vil vi tilbyde følgende træningsprogram til astronauterne, før de udfører månemissionen:

Rumtilpasningstræning, baseret på det særlige mikrogravitetsmiljø på månens overflade, langvarig udsættelse for vægtløshed kan forårsage menneskeligt knogletab, muskelatrofi og føre til nedsat muskelstyrke og udholdenhed. For at løse disse problemer vil vi lade astronauterne deltage i mindst to års fysisk træning, herunder aerob træning, styrketræning og balancetræning.
Træning i teamsamarbejde: At bo på månen kræver tæt samarbejde og gensidig støtte blandt astronauterne, og derfor er træning i teamsamarbejde afgørende, herunder teambuilding, beslutningstagning, kommunikationsevner osv.
Træning i nødsituationer, når man bor på månen, vil man ofte stå over for pludselige situationer som udstyrssvigt, sygdom, brand osv. Derfor er astronauterne nødt til at modtage træning i håndtering af nødsituationer og praktiske øvelser for at kunne reagere på nødsituationer.
Træning i videnskabelige eksperimenter, at udføre videnskabelige eksperimenter på månen er en af astronauternes vigtigste opgaver, derfor skal astronauterne modtage relevant træning, herunder eksperimentelt design, eksperimentel drift og eksperimentel analyse.
Mental sundhedstræning: At bo på månen i lang tid kan få astronauterne til at føle sig ensomme, stressede og psykisk belastede, og derfor er der brug for relevant træning for at lære astronauterne at håndtere og lindre psykologisk pres.
Træning i diplomatisk etikette er nødvendig for astronauter, der bor på månen, da de skal samarbejde og kommunikere med astronauter fra andre lande og regioner. Derfor er astronauterne nødt til at modtage træning i diplomatisk etikette for at lære at respektere og forstå forskellige kulturer og skikke.

5.2 - Hvilke rumfartøjer vil din fremtidige månemission få brug for? Beskriv de fartøjer, der findes i din Moon camp, og overvej, hvordan du vil rejse til og fra Jorden og udforske nye destinationer på Månens overflade.

Månen er et vakuummiljø, hvor man kan udvikle smelte- og forarbejdningsteknologier. Denne type teknologi bruges kun på Jorden, når merværdien er ekstremt høj, men på månen er de forskellige vakuumbehandlingsteknikker meget enkle. Fordi månen ikke har nogen atmosfære, kan den sendes direkte ud i rummet ved hjælp af elektromagnetisk baneacceleration, helt uden raketteknologi.
Månens unikke rumlige position kombineret med miljømæssige egenskaber som lav tyngdekraft og højt vakuum gør den til et sted med gode anvendelsesmuligheder for elektromagnetisk udstråling uden for jorden.
Ved hjælp af den ultralange elektromagnetiske affyringsbane, der er arrangeret på månens overflade, accelererer den kontinuerligt og affyrer nyttelast (fragt eller personale) gennem lav acceleration, som kan bruges til at udføre langdistancetransport inden for månens overflade, vende tilbage til jordens overflade fra månens overflade og udforske det dybe rum på månens overflade.
Månens elektromagnetiske emission har fordelene ved genanvendelighed, høj emissionseffektivitet, ingen affaldsproduktion, lave vedligeholdelsesomkostninger og høj grad af automatisering.

Andre projekter: