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.

makabaka

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

Vores månelejr består hovedsageligt af fire dele, som er opdelt i bolig- og kontorområder, rumfarme, laboratorier og astronomiske observationsområder.

For at gøre livet lettere for astronauterne anvender vores månelejr banebrydende teknologi, gennem den centrale kontrolskærm, intelligente robotter, miljøperceptionskomponenter og andre videnskabelige og teknologiske produkter er hele månelejrmiljøet intelligent, automatiseret, visuelt og hørbart.

For at løse den fremtidige energikrise på jorden har vi gennemført nogle energiudvindingsprojekter, hvor vi bruger intelligente og automatiserede rovere til at opdage og tage prøver af en række energikilder på månen og derefter sende egnede minefartøjer til personlig minedrift efter test.

For at opretholde astronauternes fysiske og mentale sundhed har vi oprettet en række daglige motions- og fritidsaktiviteter, så hele månelejren er på forkant med videnskab og teknologi og humanistisk pleje.

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

Med den hurtige udvikling af rumfartsteknologi har mennesket gradvist afsløret månens mysterium, og månen kan præsenteres for os med et klart ansigt. For at åbne op for områder, hvor mennesker kan leve, udforske flere ressourcer, og for at mennesker kan udforske fjernere planeter, har vi etableret månelejre på månen, Jordens "nabo".

Hovedformålet med vores månelejr er videnskabelig forskning. Baseret på de naturlige miljøforhold på månen udføres eksperimentelle tests og energiudforskning og astronomiske observationer for at forberede menneskelige rejser til andre galakser i fremtiden.

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

Vi vil etablere en månelejr på månens sydpol, da der er et permanent belysningsområde på sydpolen, hvor et stort antal solpaneler kan installeres for at få elektricitet og opretholde driften af hele månelejren; Samtidig har den også et permanent skyggeområde, der indeholder en stor mængde fast vand spredt i store kratere, som stabilt kan få tilstrækkelige vandressourcer. Og rumelevatoren vil blive bygget ved månens ækvator. Fordi den ækvatoriale rumelevator ikke påvirkes af jordens rotation og revolution, kan den sikre rumelevatorens sikkerhed, samtidig med at den reducerer omkostningerne og opfylder rumelevatorens driftskrav.

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.

Først sendes materialerne, månejordsanalysatoren, 3D-printeren og en intelligent kvantecomputer, som rumelevatoren skal bruge, til måneækvator med en transportraket, og derefter bygges rumelevatoren ved at bruge den intelligente kvantecomputer til at styre printeren. Når konstruktionen er færdig og taget i brug, kan transportomkostningerne reduceres kraftigt. Det påtænkte driftsprincip er først at transportere noget udstyr og nogle instrumenter til månens synkrone kredsløb ved hjælp af en bæreraket, derefter dokke med en månerumstation i samme kredsløb og derefter transportere dem til månen gennem en rumelevator uden at bruge landingsmodulet. På nuværende tidspunkt er raketgenopretningsteknologien meget moden. Hvis rumelevatorer kan implementeres, vil transportomkostningerne fra Jorden til månen blive kraftigt reduceret. Senere vil nogle store faciliteter blive konstrueret under kontrol af intelligente kvantecomputere, så man undgår besværet med at bære rumdragter på månen. Byggematerialer er lavet af månejord, hvilket gør det muligt at bygge store bygninger. Når byggeriet er færdigt, sender computeren information, og anlægget testes gennem eksperimenter for at se, om det er kvalificeret, før det kan tages i brug. Der vil blive brugt mange teknologier, såsom kvantecomputere, 3D-print, genanvendelig raketteknologi, højstyrkematerialeteknologi osv. Materialer med ultrahøj styrke introduceres i artiklen Radiation and Electrostatic resistance for ultra table polymer composites reinforced with carbon fibers, som kan lægge grunden til fremtidige rumrejser.

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

Vores månelejrplads har en stor mængde elektricitet til rådighed, så vi bruger køleskabe med flydende nitrogen til at klare klimaer med høje temperaturer og vandopvarmningsteknologi til at klare miljøer med lave temperaturer; For at forhindre potentielle meteoritnedslag til enhver tid har vi en dedikeret meteoritangrebsdetekteringsmaskine, der kan opdage og forhindre dem i tide. Samtidig er bygningsfaciliteterne udstyret med en beskyttende skal, der kan åbnes og lukkes for at forhindre meteoritnedslag; Ud over at tilbyde et fast centralt opholdsområde er der også mobile opholdsfaciliteter, som astronauterne kan gå ind i til nødevakuering, når de arbejder uden for månelejren. Derudover bruger man månejord og andre materialer til at bygge lejrpladser for at reducere strålingsniveauet; samtidig stopper man astronauternes udflugter i denne spidsbelastningsperiode ved at observere solen og forudsige luftlagseksplosioner såsom soludbrud gennem rumvejrsprognoseteknologi.

Små is- og månejordprøvetagningsmaskiner bruges til at tage prøver og udforske vandressourcer og bringe dem tilbage til test. Afhængigt af vandkvaliteten vælges minedrift, og store vandudvindingsmaskiner sendes af sted for at udvinde vandressourcer i det pågældende område. Astronauternes husholdningsspildevand opsamles også og renses til behandling. Rumfarme bruges til at dyrke afgrøder ved hjælp af 3D-printteknologi og princippet om kunstigt kød til at levere kødprodukter gennem proteinråvarer, hvilket sikrer astronauternes ernæringsmæssige balance. Den vigtigste metode til iltproduktion er elektrolyse af vand, mens man opsamler overflødig ilt, kuldioxid osv. fra rumfarme. Og i arbejds- og opholdsområderne skal der installeres luftkvalitetsdetektorer og luftrensere samt trykdetektorer og forbedringsanordninger for at opretholde det samlede tryk i månelejren inden for et område, der er egnet til menneskelig beboelse.

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

To artikler offentliggjort i tidsskriftet Nature Astronomy omdefinerer månen og tydeliggør dens evne til at opbevare værdifulde naturressourcer - vandressourcer. Forskere har altid troet, at der er fast vand på månen, især ved dens poler. Vores månebase har specialudstyr, der kan udvinde fast vand fra månens sydpol, og der er også udstyr inde i hovedanlægget, der kan genbruge og rense astronauternes spildevand, som også bruges af den internationale rumstation.

Vores månebase har en rumfarm, der bruger næringsopløsninger og jord dyrket af forskere til at producere afgrøder som kartofler, sojabønner, majs og andre afgrøder. Vi kan også bruge proteinet fra sojabønnerne som råmateriale til at lave kød ved hjælp af 3D-madprintere. Vores anlæg har også et køkken, der bruger elektricitet, så astronauterne kan lave mad efter deres egen smag. Hvad angår gennemførlighed, så brugte kinesiske forskere allerede i 2019 næringsopløsninger og jord på bagsiden af månen til at dyrke bomuld, kartofler, karse, gær, frugtfluer og rapsfrø. Disse seks organismer voksede kraftigt på månens bagside, og Watch a robot 3D print a real cake, der blev offentliggjort i Science, bekræftede, at mad kan printes.

Vores månebase producerer ilt ved at elektrolysere vand, og ilten transporteres rundt i hele anlægget. Vores base har også en intelligent styring, der kan registrere iltkoncentrationen i realtid. Den internationale rumstation bruger også denne metode.

Det meste af tiden er månens sydpol i dagslys og har rigelige solenergiressourcer. Vores bases elektricitet kommer fra omdannelsen af solpaneler.

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

Astronauternes afføring og køkkenaffald vil blive indsamlet efter videnskabelig behandling og derefter transporteret til rumfarme med specielle transportkøretøjer, som kan blive næringsstoffer for planter og øge energiudnyttelsen; Urin, badevand og husholdningsspildevand vil blive renset mange gange af spildevandsrensningsudstyr og distribueret og genbrugt med rimelighed i henhold til forskellige kilder og forskellige rensningsteknologier.

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

Vores månelejr er udstyret med en meget stor informationstransceiver, der kan opretholde transmission og modtagelse af elektromagnetiske signaler i hele månelejren, opretholde kommunikation mellem Jorden og Månen og andre lejre, og vi er udstyret med et Jord-Måne-returmodul, der kan reagere på en enorm katastrofe eller sende sårede eller syge astronauter tilbage til Jorden til behandling. For at lette kontakten med andre månelejre har vi et månerumfartøj, der til enhver tid kan flytte forsyninger og personale med andre månelejre.

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.).

Vores teknologiske fokus ligger primært på: antityngdekraftsanordninger, avancerede neutroner, robotter, det astronomiske univers, analyse af månejordens sammensætning og udvinding af helium-3He, analyse og udvinding af vandkvalitet.

På månen er tyngdekraften en sjettedel af Jordens. Et stort antal boostere skaber fremdrift, superledende materialer skaber antityngdekraftseffekter, og samspillet mellem magnetiske og elektriske felter kan alt sammen fremme forskningen i antityngdekraftsanordninger. Vi vil starte med "anti neutron well type core research reactor" for at studere og analysere avancerede neutroner gennem test af brændselsmateriale, neutronspredningseksperiment, neutronaktiveringsanalyse, neutronfotografering, doping af enkeltkrystalbestråling og andet arbejde. Robot Dog Benbens benled har sfæriske led, og dens fødder er udstyret med fire Mecanum-hjul, som giver den bedste fremkommelighed i forskelligt terræn. Samtidig er den også udstyret med en løfteplatform på bagsiden og har mekaniske arme med fire akser på begge sider til at gribe og fastgøre varer. To kæledyrshunde, Congcong og Lingling, kan udføre miljøregistrering, intelligente påmindelser og stemmeudsendelser, og de er forbundet med indendørs registreringsskærme. Samtidig med at de styrer robotterne, yder de også humanistisk pleje til astronauterne. Tyngdekraften på månens overflade er lille, der er ingen afskærmning af atmosfæren, lysforurening, og der er ingen indflydelse fra jordens tyngdekraft, så det er praktisk at observere forskellige fænomener i solsystemet. På samme tid bruges radioteleskopet til at observere universet. Kemisk analyse, røntgen, spektroskopi og andre midler bruges til at analysere månens jordprøver og udvinde helium-3He-trioxid og sjældne metalelementer fra dem; Efter at have opdaget vandkilden, skal du bruge et massespektrometer til analyse af vandkvaliteten og udvinde i henhold til forskellige analytiske formål.

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

Grundlæggende teoretisk uddannelse. Som astronaut er den første ting at træne professionel grundlæggende teoretisk viden, såsom atmosfære, astronomi, geofysik, rumdynamik, kommunikation, computer, etc., denne træning er rumfart, medicin og fysiologiindhold, ved at forbedre denne professionelle grundlæggende viden kan man lægge et solidt fundament for det senere. Og så er der selvfølgelig astronauternes redningstræning.
Fysisk træning. Astronauter skal have en stærk fysik, og derudover skal de gennemgå en hård fysisk træning. Rummet og rumfartøjer er specielle miljøfaktorer, astronauter skal trænes for at forbedre deres egen tolerance. Indholdet af træningen er ofte langdistanceløb, bjergbestigning, drejestol og så videre.
Udholdenhedstræning for overvægtige. Når raketter letter, har de normalt en ekstrem acceleration, og uden træning kan astronauternes kroppe ikke holde til det. Simulering af en sådan træning kan holde astronauternes sind i en klar tilstand, så de kan tilpasse sig og fuldføre missionen.
Vægtløs træning. Rumfartøjer i kredsløb under flyvningen, ofte i mikrogravitetsmiljøet, i et sådant miljø virker astronauter ofte svimmel, hvilket påvirker operationen. Derfor er det nødvendigt at simulere vægtløsheden i den gule essens, så astronauterne kan eliminere frygten for vægtløshed. Under vægtløse forhold skal astronauterne øve sig i at tage rumdragter på og af, spise og gå.

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.

Rumfartøjer

Store transportraketter: I de første dage af opbygningen af månelejren vil vi gøre udstrakt brug af store transportraketter til at sende byggeværktøjer som 3D-byggeprintere til månen.
Jord-Måne-raket: primært arrangeret på månen, kan reagere på nødsituationer, når uundgåelige katastrofer rammer, kan sende astronauter og vigtige faciliteter tilbage til jorden i tide for at sikre astronauternes sikkerhed.
Rumelevator: Vi vil bygge en rumelevator på månen, som i høj grad kan fremskynde transporten af materialer og personale mellem jorden og månen og forbedre effektiviteten.

køretøjer

Mobilitetsvogne mellem faciliteter: For at gøre det lettere for astronauterne at rejse til forskellige faciliteter, har vi opstillet flere transportvogne
Skibe mellem lejrene: For at lette kontakten mellem lejrene og udforske nye områder har vi oprettet flere inter-camp skibe