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.

Whirlwind

郑州轻工业大学附属中学  DET ER EN AF DE MEST POPULÆRE    Kina 19   4 / 4 Engelsk
3D-designsoftware: Fusion 360



1.1 - Projektbeskrivelse

Basen har til formål at give astronauterne husly, så de kan maksimere deres daglige liv og videnskabelige forskning. Vi har bygget en treetagers bygning med skjulte hjul nedenunder, og interiøret efterligner en edderkoppespindstruktur, hvilket gør bygningens samlede vægt lettere og nemmere at flytte.

Første sal i bygningen er et arbejdsområde, der hovedsageligt omfatter laboratorier, konferencelokaler, medicinske rum, vandproduktionsstationer og iltstationer; Anden sal er et opholdsområde, der kan opfylde astronauternes daglige behov, hovedsageligt med et restaurantkøkken, plante- og avlskabine, toilet og fritidsrum (fitnesscenter); Tredje sal er hovedkontrolrummet, der hovedsageligt er ansvarlig for bevægelse af basisbygningen, kommunikation fra jorden til månen og advarsel om farer. Hovedkontrolrummet er også udstyret med et navigationssystem, et termostatsystem og et cirkulationssystem.

Vi har etableret et meget lukket biologisk regenereringssystem i basen, der sikrer, at astronauternes mad er garanteret, og at affaldsudnyttelse og vandcirkulation er maksimeret; intelligente robotter er blevet bygget for at reducere unødvendigt arbejde for astronauterne, såsom plukning, madlavning og rengøring.

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

Vores hovedformål er videnskabelig forskning. Det særlige miljø på månen gør den til et naturligt laboratorium for videnskabelig forskning. Månens overflade er et naturligt, ultrastabilt, ultravakuum, ultrastille, ultrarent og lavgravitationslaboratorium, som ikke kan opfylde disse krav på Jorden. Månemiljøet er meget rent, mikrogravitation, forureningsfrit og fri for magnetfelter og atmosfære, hvilket gør det velegnet til at udføre fysiske og biovidenskabelige eksperimenter. Miljøeksperimenter med lav tyngdekraft på månen kan også erstatte mikrogravitationseksperimenter på nogle rumstationer. Derfor planlægger vi at udføre nogle videnskabelige eksperimenter på månen.

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

Månebasen vil i første omgang blive placeret omkring Aikent-bassinet på Månens sydpol, hvilket er en fremragende placering. Fordi det sydlige højland på månen kan modtage mere solstråling. Samtidig kan meteoritkrateret ved månens sydpol hjælpe med at danne vand, som ikke kan fordampe i lang tid. Vandis kan opsamles for at opfylde basens vandbehov. På grund af den mobile base kan satellitnavigation bruges til at flytte til et mere egnet sted for overlevelse, hvis stedet ikke er egnet til astronautoverlevelse og videnskabelig forskning.

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.

Den første er valget af byggematerialer. Vi bruger titanium og strålingsbestandigt kvartsglas til at blokere virkningerne af stråling, meteoritter og temperaturforskelle. Derudover vil vi forsegle bygningen og dække bygningens overflade med et lag solmaling for at absorbere varme, isolere varme og reflektere stråling, hvilket gør bygningen mere beskyttende. Vi har oprettet et advarselssystem, som kan registrere og analysere påvirkningen af meteoritter, kosmisk stråling, solvind og andre faktorer på basen og levere relevante løsninger i tide. Systemet kan automatisk registrere temperatur, luftfugtighed, luftkvalitet og andre faktorer på basen og foretage rettidige justeringer eller udsende en alarm.

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

Den første er valget af byggematerialer. Vi bruger titanium og strålingsbestandigt kvartsglas til at blokere virkningerne af stråling, meteoritter og temperaturforskelle. Derudover vil vi forsegle bygningen og dække bygningens overflade med et lag solmaling for at absorbere varme, isolere varme og reflektere stråling, hvilket gør bygningen mere beskyttende. Vi har oprettet et advarselssystem, som kan registrere og analysere påvirkningen af meteoritter, kosmisk stråling, solvind og andre faktorer på basen og levere relevante løsninger i tide. Systemet kan automatisk registrere temperatur, luftfugtighed, luftkvalitet og andre faktorer på basen og foretage rettidige justeringer eller udsende en alarm.

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

Vand:
Vand kommer hovedsageligt fra månens vandis, som udsender koncentreret stråling såsom solenergi ind i månens vandis, hvilket får disse vandisstoffer til at fordampe og derefter opsamler dem. Derudover har vi oprettet et vandcirkulationssystem, hvor alt brugt vand opsamles til planteplantning og rensningsbehandling. Andre stoffer såsom urin vil efter rensning blive behandlet yderligere og brugt som næringsstoffer til planter.
Mad:
Den oprindelige mad vil blive transporteret fra Jorden, indtil maden i plante- og avlskabinen er spiselig. Vi vil bruge hydroponik til at dyrke mad, grøntsager og frugt i dyrkningsmodulet og dyrke Tenebrio molitor som en kilde til animalsk protein for at opfylde astronauternes ernæringsmæssige behov.
Kraft:
Vores vigtigste kilde til elektricitet er solenergi. Vi bruger foldbare solpaneler til at rengøre solpanelerne for at forhindre støv i at sætte sig fast og reducere solpanelernes effektivitet. Vi installerer en bevægelig hjulbase under solpanelerne og installerer et automatisk lyssøgningssystem på solpanelerne for at forbedre solpanelernes effektivitet. Vi har installeret udstyr til lagring af strøm, så utilstrækkeligt lys ikke påvirker brugen af basens faciliteter.
Luft:
Vi bruger smeltet elektrolyse til at producere ilt, som syntetiseres ved først at opvarme og derefter elektrolysere ilmenit og jernoxid i månejorden. Derudover vil vi etablere et luftcirkulationssystem til at rense den kuldioxidrige luft, der genereres af dyre- og affaldsbehandling, og levere den til plantekabinen til plantefotosyntese; Derefter renses den iltberigede luft, der genereres af plantekabinen, og sendes til den omfattende kabine til respiration af mennesker og dyr og til at levere den ilt, der kræves til affaldsbehandling, hvorved luftgenbrug afsluttes.

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

Den uspiselige biomasse, såsom halm, menneskelig afføring og madrester, behandles sammen med udviklet bioteknologi for at forberede jordmatrix til genanvendelse i plantedyrkning. Den kuldioxidrige luft, der genereres af dyre- og affaldsbehandling, renses og leveres til planterummet til planternes fotosyntese. Den iltrige luft, der genereres af plantekabinen, renses og sendes til den omfattende kabine til respiration af mennesker og dyr, samt til at levere ilt til affaldsbehandling. Det kondenserede vand, der genereres af planternes transpiration i plantekabinen, bliver efter rensning delvist forsynet med sporstoffer af systemet og sendt til den omfattende kabine for at opfylde folks behov for brugsvand. Det resterende rensede husholdningsspildevand og urin bruges sammen til plantedyrkning.

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

Vores lejr planlægger at bruge et laserkommunikationssystem til at holde kontakten med Jorden og andre månebaser. Laserkommunikationssystemet består af to dele: afsendelse og modtagelse. Sendedelen består hovedsageligt af en laser, en optisk modulator og en optisk sendeantenne. Modtagelsesdelen består hovedsageligt af en optisk modtageantenne, et optisk filter og en fotodetektor. Laserkommunikation har et bredt frekvensbånd, kort bølgelængde, stor optisk forstærkning, høj kohærens og rumlig orientering. Denne metode har egenskaber som stor kapacitet, let struktur, økonomisk udstyr, lille størrelse, lavt strømforbrug og stærk fortrolighed.

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.).

Vi planlægger at udføre eksperimenter i miljøer med lav tyngdekraft på månen, hvilket gør den til et naturligt laboratorium for videnskabelig forskning og en ideel base for produktion af specialprodukter på grund af dens unikke miljø. Vi har etableret specialiserede laboratorier til at udføre fysik- og biovidenskabelige eksperimenter samt forskning i særlige biologiske produkter. For eksempel indvirkningen af miljøer med lav tyngdekraft på mikroorganismers evne til at udvinde mineraler fra klipper, og design og forskning i exoskelet-systemer med lav tyngdekraft. Bio-minedrift er en proces, hvor man bruger mikroorganismer til at udvinde værdifulde elementer fra klipper og jord. Desuden kan mikroorganismer direkte udvinde andre grundstoffer som zink, nikkel, kobolt og uran fra malme. Ved at bruge mikroorganismer til at udvinde de nødvendige grundstoffer fra klipper og jord i rummet kan man derfor reducere behovet for at importere materialer fra Jorden. For yderligere at forbedre astronauternes mobilitet og operationelle evner på planetoverflader med lav tyngdekraft, planlægger vi at udføre exoskeletforskning på månen for at reducere risikoen for skader på astronauterne.

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

Vi planlægger at tilbyde fysisk træning, træning i simuleringsopgaver, simulatortræning, træning i teamsamarbejde, flersproget træning og psykologisk træning til astronauter. Fysisk træning: Langvarig aerob træning under jordens tyngdekraft, herunder løb, svømning og cykling; styrketræning i fitnesscenter for at tilpasse sig arbejde og aktiviteter under lav tyngdekraft; lære at bruge sportsudstyr, såsom et rumløbebånd og fitnessudstyr. Simulationstræning: simulere drift og vedligeholdelse af opgaver i et rumfartøj; simulere drift og vedligeholdelse af rumvandring; planlægge at udføre videnskabelige eksperimenter. Simulator-træning: Simulere forskellige nødoperationer og reaktioner i simulatoren, såsom brande, iltlækager og strømsvigt; Simulere start-, flyve- og landingsoperationer for rumfartøjer. Træning i teamsamarbejde: Gennemfør opgavesimulering og simulatortræning med andre astronauter for at sikre effektivt samarbejde under missionen. Træning i flere sprog: Lære og bruge flere sprog, såsom engelsk, russisk og kinesisk, for at sikre effektiv kommunikation med andre internationale astronauter og kontrolcentre på jorden. Psykologisk træning: modtage psykologisk træning for at kunne håndtere ensomhed, stress og andre mulige psykologiske problemer; lære at håndtere stress og vanskeligheder i nødsituationer.

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.

Vi planlægger at bruge tunge løfteraketter til månemissioner. Først vil vi sende byggerobotter og de materialer og værktøjer, der er nødvendige for at bygge basen, op på månen. Vi vil bruge fjernstyrede robotter til at bygge basen og derefter sende astronauter og forsyninger op på månen. Vi planlægger at bruge bemandede raketter til turen rundt mellem Jorden og Månen. Vi har bygget månerobotter, der kan foretage mindre undersøgelser, og vores base er en flytbar bygning, der kan bevæge sig rundt på månens overflade for at udforske nye destinationer.