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.

Galaxy Investigator

郑州轻工业大学附属中学  河南省郑州市-金水区    Kina 18, 19   5 / 1 Engelsk
3D-designsoftware: Fusion 360



1.1 - Projektbeskrivelse

Månelejrprojektet er et fremtidsorienteret program, der har til formål at give mennesker en måde at overleve bæredygtigt i rummet på. Vi har udforsket rummet, og etableringen af en månelejr vil være en vigtig milepæl i menneskehedens erobring af universet. Dette projekt er dedikeret til at designe og fremstille bæredygtig infrastruktur, der vil muliggøre menneskelig videnskabelig udforskning på månen.

Vi håber at kunne etablere en base på månen for at udforske eksperimentelle missioner, der er vanskelige at udføre på jorden, såsom superledende eksperimenter ved ultra-lave temperaturer i den permanente skyggezone på månen; observere virkningerne af lav tyngdekraft på plantemikroorganismer; observere det fjernere univers på månen uden en atmosfære; og på månen udnyttes de knappe helium-3- og sjældne jordressourcer på jorden ved at opvarme månejorden.
Vores månebase er også en base fuld af humanistisk omsorg, vi planlægger at bruge basens rotation til at simulere jordens tyngdekraft på den yderste side af basen for at undgå faren for mennesker under lave tyngdekraftsforhold og designe en speciel elevator, der gør det muligt for folk at komme sikkert ind og ud af basen.

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 vores månebase er videnskabelig forskning.

På den ene side ønsker vi at løse nogle af de problemer, som menneskeheden og planeten står over for. For eksempel vil vi bruge superledende eksperimenter med ultra-lav temperatur i nogle permanente skyggeområder på månen, bygge en måne-rover til at udvinde og udnytte månens tilstrækkelige mineralmaterialer og helium-3-ressourcer og bygge raketter, der kan realisere energitransporten mellem jorden og månen for at løse det nuværende problem med utilstrækkelig energi på jorden.

På den anden side vil vi gøre brug af det faktum, at månen ikke har nogen atmosfære, til at foretage astronomiske observationer, og vi håber, at månelejren på omfattende og systematisk vis kan udforske månen på stedet og rummet, hvilket kan uddybe menneskets forståelse af månen og rummet.

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

Vi vil vælge en fornuftig placering på månen i henhold til behovene for vores videnskabelige forskning og liv.

Der er et polart dagområde i nærheden, og en del af energikilden til vores base og månerover kommer fra elektricitet fra solpaneler.

Der er en permanent skygge i nærheden, vores vandressourcer kommer hovedsageligt fra isvand i den permanente skyggezone, og nogle af eksperimenterne i vores videnskabelige forskning kræver også ultra-lave temperaturmiljøer i det permanente skyggeområde. Derudover kræver nogle flydende lagre af brint, ilt og helium også miljøer med ultra-lave temperaturer i permanente skyggeområder.

Flade og åbne områder, stabil drift af basen og transport af materialer kræver åbne områder på platformen.

Baseret på ovenstående behov valgte vi stedet nær Shackleton-krateret på Månens sydpol.

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.

Trin 1: Forberedelse. Vi planlægger først at transportere forberedte maskiner som 3D-printrobotter, gravemaskiner og rovere til månen og forberede noget vand og mad til brug på forhånd.

Trin 2: Detektion af valg af sted. Find det geografiske miljø, vi har brug for på månen, og roveren scanner måneoverfladen med ultralyd for at finde det bedste sted at udvinde månejord.

Trin 3: Konstruktion af basen. Når gravemaskinen har fundet et passende sted, indsamler den det, og mikrobølgeovnen smelter partiklerne til 3D-printning, hovedsageligt ved at bruge forvitringslaget på månens overflade til at printe basens skal, og ved at indsamle de smeltede glasperler på månen til konstruktion af glasmaterialer i basen.

Trin 4: Hold dig oven vande. Når den overordnede ramme for basen er bygget, kan du begynde at plante nogle økologiske afgrøder og teste den normale drift af forskellige kontrolsystemers detektionssystemer.

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

Vi har designet en menneskelig base baseret på nogle af de miljøproblemer, der findes på månen, såsom lav tyngdekraft, meteoritter, stråling og høj temperaturforskel.

Lav tyngdekraft: Basens egen rotation kan simulere jordens tyngdekraft, hvilket kan beskytte astronauterne mod de skader, mikrogravitation har på menneskekroppen.

Meteorit: Der er et bionisk skelet, der ligner et edderkoppespind uden for basen for at samle venner med en vis selvreparerende funktion, og den centrale søjle anvender også en bionisk struktur, der ligner forholdet mellem knoglens indre diameter og den ydre diameter på 8:11, mens den forstærker basen, hvilket kan gøre basen modstandsdygtig over for små og mellemstore meteoritter.

Stråling: Under byggeprocessen vil vores overflade blive dækket af et lag månejord, som effektivt kan modstå stråling ved hjælp af egenskaberne ved månejord og måneklippe.

Temperaturforskel: Kammeret indeni vil dække månejorden, og månejordens ekstremt lave varmeledningsevne gør det muligt for os at opretholde temperaturen i basebrønden.

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

Vand: Vores base er primært afhængig af at opsamle isvand på månen for at opretholde basens normale drift, og der er en anordning til genbrug af vand i kabinen, som kan opsamle og behandle spildevand, der udledes fra menneskekroppen og planter, og lægge det i vandopbevaringsanordningen i opbevaringsrummet for at opnå effekten af genbrug.

Mad: Vi vil også bygge et biologisk regenerativt livsstøttesystem, der er modelleret efter Yuegong-1 og nogle af rumstationens faciliteter, der er blevet realiseret, og det organiske materiale, der produceres i den økologiske kapsel, kan opfylde astronauternes behov for sukker, proteiner, fedtstoffer, vitaminer og mineralske elementer.

Luft: Vores iltkilder omfatter hovedsageligt mikrobielle alger, grønne planter og iltkoncentratorer. Mikrobielle alger har en stærk evne til at producere ilt og absorbere kuldioxid, grønne planter kan justere balancen mellem ilt og kuldioxid, og vores base kan også producere en masse ilt med en iltgenerator.

Strøm: Den energi, der kræves til normal drift af basen, kommer hovedsageligt fra atomkraftværket, og det daglige elforbrug kommer hovedsageligt fra den elektriske energi, der omdannes af solpaneler. Vi vil opstille store husdyrbatterier i opbevaringsrum og transportere elektrisk energi til forskellige steder på basen gennem husdyrbatterier.

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

Enhed til genbrug af flydende affald: opsamler astronauternes sved og udåndede vanddamp, som kan renses til genvundet vand, der kan citeres.

De ekskrementer, der genereres i dagligdagen, kan simpelthen behandles og genbruges i den økologiske hytte og bruges som gødning.

Noget skadeligt affald, der ikke kan genbruges, skal dehydreres, komprimeres, oplagres og derefter brændes i atmosfæren, når det vender tilbage til Jorden.

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

Basen er i kontakt med Jorden: Vi planlægger at bygge et observatorium i nærheden af månebasen, hvor Jorden altid hænger et par grader over horisonten. Et passende terræn kan vælges, og antenner til observation af lavfrekvente radioladninger kan bygges i fordybninger eller kratere for at skjule jorden. Samtidig er højfrekvente antenner til kommunikation specielt bygget på høje steder for at opretholde kontakten med jorden.

Kommunikation mellem baser: Vi vil etablere kommunikationsforbindelser mellem månebaser gennem månekommunikationssatellitter, og månekommunikationssatellittens bane er en bane omkring Jord-Måne Lagrange-punktet, og stabil kommunikation mellem baser kan opnås ved at operere månefrontkommunikationssatellitter i denne bane.

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 fokuserer forskningen på studiet af superledende eksperimenter, astronomiske observationer, udnyttelsen af mineralressourcen helium-3 i geologien og udforskningen af miljøer med lav tyngdekraft.

Nogle permanente skyggeområder på månen er i det ideelle miljø for superledende eksperimenter under minus 100 grader hele året rundt; Det faktum, at månen ikke har nogen atmosfære, gør også månen til et godt astronomisk observationssted, som kan tjene som springbræt for menneskelig udforskning af den dybere del af universet; Månen indeholder også en masse sjældne jordressourcer og helium-3-ressourcer, der er knappe på jorden, og ved at transportere ressourcerne på månen til jorden, kan det fremme en bedre udvikling af mennesker på jorden; Centrum af vores base, inklusive det økologiske modul, er i månens miljø med lav tyngdekraft, og væksten af nogle plantemikroorganismer i miljøet med lav tyngdekraft kan observeres.Afsnit.

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

Vores træningsindhold omfatter tre aspekter: generel træning, træning i rumfartsmiljø og flysimulationstræning.

Generel træning: Det grundlæggende træningsindhold for astronauter inkluderer: relevant teoretisk viden, såsom astronomi, geografi, geologi, meteorologi, atmosfærisk fysik, flymekanik, computer, radionavigation, pilotering, raket- og rumfartøjskonstruktion osv.; Nødvendig medicinsk viden og redningsteknikker; Sport inkluderer sving, svømning, vandski, surfing, skiløb, klatring og bandage.

Træning i rumfartsmiljø omfatter:(1) Flyvetræning: at træne tilpasningsevnen og færdigheden i luftmiljøet. Vestibulær funktionstræning, almindeligvis brugt spiralstige, himmelsving og drejestol for at forhindre eller reducere forekomsten af rumbevægelsessyge.(2) Vægtløshedstræning: almindeligt anvendte fly til parabolsk flyvning og brug af neutraliserende opdriftssimuleringsbassin til vægtløs handling.(3) Overvægtstræning: Store centrifuger bruges ofte til at forbedre personalets tolerance over for overvægt.(4) Træning i rumfartsmiljø: Isolationskapsler bruges ofte til at forbedre personalets tilpasningsevne til det stille miljø og livsreglerne i rummet.(5) Nødlivstræning: Livreddende træning af katapultsæder eller livreddertårne i henhold til forskellige livredningsordninger.

Flysimulationstræningen er opdelt i 4 faser, først og fremmest er alle astronauter fortrolige med deres respektive driftsindhold i deres respektive positioner; efterfulgt af flyfagstræning; De sidste to faser er flyprocedurer og omfattende træning af forskellige projekter, såsom kommunikation mellem astronauter og jordkontrolcentre, omfattende håndtering af flynødsituationer og fejl og fortrolighed med hele processen med flymissioner. Simuleringstræningen omfatter også omfattende øvelser i landing af rumfartøjer, docking af rumfartøjer, aktiviteter uden for kabinen, intra- og ekstravehikulære aktiviteter, genopretning og livreddende aspekter. Jordsimuleringsudstyr, der bruges til at træne astronauter, omfatter normalt vægtløse fly, neutraliserings- og opdriftssimuleringsceller, menneskecentrifuger, vakuumkamre og forskellige flysimulatorer.

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.

Vores køretøjer på månen bruger hovedsageligt en forseglet, elektrisk månerover med tryk i kabinen. Månebilen er udstyret med miljøkontrol og livsunderstøttende systemer, der sørger for ilt, vand, mad og kuldioxidbehandling samt udstyr til at opretholde temperatur og luftfugtighed. Det er som en lille beboelseshytte, der kan flyttes. Den tryksatte månerover har også et luftslusemodul, som astronauterne kan få adgang til, og den rejser over længere afstande og arbejder længere end åbne månerovere.

Vi rejser hovedsageligt til og fra månen med løfteraketter, rumfartøjer. Før vi lander på månen, vil vi bygge en rumstation i kredsløb om månen, hvor rumstationen i kredsløb om månen kan genbruges af det rumfartøj, der landede på månen.