Mond_Lager

Moon Camp Pioneers-Galerie 2021-2022

In Moon Camp Pioneers hat jedes Team die Aufgabe, mit Fusion 360 ein komplettes Mondlager in 3D zu entwerfen. Sie müssen auch erklären, wie sie die lokalen Ressourcen nutzen, die Astronauten vor den Gefahren des Weltraums schützen und die Wohn- und Arbeitseinrichtungen beschreiben.

Team: The East Pioneer

郑州轻工业大学附属中学  河南省郑州市    China 19, 18   4 / 1


Externer Viewer für 3d-Projekt

Beschreibung des Projekts

Unser Plan ist es, auf dem Mond ein langfristiges Wohnlager für sechs Astronauten zu errichten. Es wird ein integriertes Lager mit Forschungs-, Geschäfts- und Unterhaltungsfunktionen sein. Seine Form sieht aus wie "Tai Chi"Muster in der traditionellen chinesischen Kultur, der das universelle Noumenon symbolisiert und unsere ursprünglichen Absichten der Erforschung des Universums darstellt. Die Struktur des Camps ist eine Kombination aus Mondoberfläche und ein uunterirdische Lavaröhre. Es besteht aus fünf Modulen: ein Tai-Chi-Betriebszentrum, einen Bereich für die Erzeugung von Solarenergie, einen Bereich für den Abbau von Wassereis, einen unterirdischen Wohnbereich und ein unterirdisches Gewächshaus. Das Tai Chi-Betriebszentrum umfasst ein Kontrollzentrum und ein Labor. Der Bereich für die Erzeugung von Solarenergie besteht aus einer großen Anzahl von Solarzellen, um ausreichend Strom für unser Lager zu liefern. Der Bereich für die Wassereisgewinnung ist der Ort, an dem wir die Wasserressourcen ausbeuten. Der unterirdische Wohnbereich umfasst einen Speisesaal, eine Lounge und einen Raum, der die Erde nachahmt, mit Fitnesseinrichtungen und körperlicher Unterhaltung, einschließlich eines Schwerkraft-Exoskeletts für jeden Astronauten. Das Exoskelett ist mit einem EMG-Sensor ausgestattet, der den Gesundheitszustand der Astronauten nach jedem Training misst, um die Gesundheit der Astronauten zu gewährleisten, sie zu entspannen und den Abbau ihrer Knochen und Muskeln in der Schwerelosigkeit zu verhindern. Das unterirdische Gewächshaus ist der Ort, an dem wir unsere Pflanzen und Tiere züchten. Wir werden auf dem Mond nicht nur eine Menge wissenschaftlicher Forschung betreiben, sondern das Camp auch zu einem Trainingsgelände für die künftige Erforschung des Weltraums machen.

2.1 Wo wollen Sie Ihr Moon Camp errichten?

Wir werden ein Mondcamp errichten in Aitken-Becken am Südpol des Mondes aus den folgenden Gründen:

  1. In der Antarktis gibt es eine sehr lange Periode kontinuierlichen Lichts, was sehr günstige Bedingungen für die langfristige wissenschaftliche Erforschung und die Erzeugung von Solarenergie bietet.
  2. Im Dauerschattengebiet gibt es Wassereis, was hervorragende Bedingungen für die Gewinnung von Wasserressourcen bietet.
  3. Er hat gute Temperaturbedingungen. Die durchschnittliche Temperatur am Südpol des Mondes beträgt 220 K ± 10 K (- 50 ℃ ± 10 ℃), was im Vergleich zu anderen Teilen des Mondes eine gute thermische Umgebung darstellt.
  4. Im Jahr 2019 hat China die Region erkundet und bewiesen, dass die Region die Voraussetzungen für eine Raketenlandung bietet.
2.2 Wie wollen Sie Ihr Mondlager bauen? Beschreiben Sie die Techniken, die Materialien und die von Ihnen gewählte Konstruktion.

In der ersten PhaseWir werden die flexible Kabine verwenden, um die Fundamentkonstruktion des Lagers auf der Erde zu vervollständigen. Da die flexible Kabine ein großes Transport-Faltverhältnis hat, kann sie den Luftdruck nach dem Befüllen mit Luft aufrechterhalten, hat eine gute Luftdichtheit, hat eine starke Formgestaltungsfähigkeit nach der Ausdehnung, hat Vorteile für die räumliche Anordnung und kann die Auswirkungen der Bodenabsorption von CO2 auf den Kohlenstoffkreislauf vermeiden. Nach Abschluss der Bauarbeiten werden vier Astronauten und unser Lagerfundament in die Luft gebracht.

In der zweiten Phasewerden die vier Astronauten die 3D-Druck-Roboter den oberirdischen Teil des Lagers mit Mondboden als Rohmaterial nach dem vorgesehenen Plan zu errichten. Die Oberfläche aller flexiblen Kompartimente wird mit Monderde bedeckt, und die später benötigte Ausrüstung wird weiterhin mit Raketen transportiert.

In der dritten StufeIn dieser Phase werden vier Astronauten den unterirdischen Teil des Lagers errichten, Aufzüge bauen, die den oberen und den unteren Teil miteinander verbinden, und Rohrleitungen verwenden, um alle Bereiche des unterirdischen Lagers miteinander zu verbinden. In dieser Phase werden wir auch Raketen einsetzen, um zwei weitere Astronauten zum Lager zu transportieren, damit sie den Bau des Lagers abschließen können.

2.3 Die Umgebung auf dem Mond ist für die Astronauten sehr gefährlich. Erläutern Sie, wie Ihr Moon Camp sie schützen wird. (maximal 150 Wörter)

Im oberirdischen Teil des LagersWir werden die Raumkapsel mit Mondboden abdecken, um zu verhindern, dass die Lebensdauer des Hochpolymers in der Raumkapsel durch lang anhaltende Sonneneinstrahlung verkürzt wird; gleichzeitig wird verhindert, dass energiereiche Strahlen aus dem Weltraum in die Kapsel eindringen und Astronauten und elektronische Geräte schützen; nachdem die Bodendicke eine bestimmte Größe erreicht hat, kann sie den Wärmeaustausch zwischen dem Inneren und dem Äußeren der Kabine isolieren und eine bestimmte konstante Temperaturzone bilden.

 Der unterirdische Teil wird die natürlichen Bedingungen der Lavaröhren nutzen, um Strahlung und Meteoriten zu widerstehen. In der späteren Bauphase des Lagers werden wir weiterhin Monderde für den 3D-Druck verwenden, um den Ausbau abzuschließen. Wir haben ein mobiles Basisfahrzeug als Notunterkunft eingerichtet, das mit den notwendigen Dingen für den Notfall ausgestattet ist. Im Falle eines Unfalls werden wir es nutzen, um in einen sicheren Bereich zu fliehen.

2.4 Erläutern Sie, wie Ihr Mondlager den Astronauten zur Verfügung stehen wird:

Wasser
Lebensmittel
Strom
Luft

Wasser ist eine wichtige Ressource für das Überleben der Menschheit. Wir werden die Wasservorräte auf dem Mond voll ausschöpfen. Die durch das Sonnenlicht erzeugte Wärme wird genutzt, um das Mundeis zu schmelzen, und dann sammelt der Mondrover das entstehende Kondensat ein, das in der Landwirtschaft, zur Flüssigkeitsversorgung, zur Energiegewinnung usw. verwendet werden kann. Nach der Aufbereitung kann es auch von den Astronauten genutzt werden. Gleichzeitig wird auch das von den Astronauten produzierte Abwasser, wie z. B. Urin, nach der Behandlung durch ein Abwasseraufbereitungssystem wiederverwendet.

Unser Camp plant, ein perfektes Ernährungssystem mit einer Vielzahl von Nahrungsquellen aufzubauen. Deshalb werden wir im Tier- und Pflanzengewächshaus Grünpflanzen wie Kartoffeln mit Hilfe von Hydrokulturen anbauen und das Zuchtlager nutzen, um Tenebrio molitor zu züchten. Kartoffeln können als Nahrungsmittel verwendet werden, um die Astronauten mit wichtigen Vitaminen und Spurenelementen zu versorgen, die Photosynthese und Atmung der Pflanzen kann den Kreislauf von Sauerstoff und Kohlendioxid realisieren, und Tenebrio molitor liefert den Astronauten wichtige Proteine. Gleichzeitig wird das Labor auch künstliches Fett und künstliches Fleisch herstellen.

Denn wir befinden uns im Aitken-Becken am Südpol des Mondes, wo es reichlich Lichtressourcen gibt. Unsere Energie wird hauptsächlich durch die Umwandlung von Solarzellen in Lichtenergie gewonnen. Für den Fall, dass etwas Unerwartetes passiert, haben wir für alle Geräte im Camp Backup-Batterien vorgesehen. Wir werden auch erforschen, wie Helium-3 genutzt werden kann. Auf dem Mond gibt es genügend Helium-3. Wenn es erfolgreich ausgebeutet werden kann, wird es einen sehr ausreichenden, sauberen, sicheren und effizienten Brennstoff für die Stromerzeugung durch Kernfusion liefern. Gleichzeitig kann der durch Elektrolyse von Wasser gewonnene Wasserstoff als Raketentreibstoff für andere Stationen verwendet werden.

Sauerstoff ist ein wichtiger Bestandteil des menschlichen Lebensumfelds. Wir können Sauerstoff auf verschiedene Weise gewinnen. Zunächst werden wir verflüssigte Luft verwenden, die von der Erde kommt. Außerdem werden wir das auf dem Mond geförderte Wasser elektrolysieren, um Sauerstoff und Wasserstoff zu gewinnen. Dann werden wir Wasserstoff verwenden, um durch Hochtemperaturoxidation Sauerstoff aus der verwitterten Schicht zu gewinnen. Die Transportrakete von der Erde wird eine große Menge an Stickstoff und anderen Luftbestandteilen liefern, die mit Sauerstoff gemischt werden, um den Sauerstoffgehalt für die Astronauten dem der Erdluft anzunähern.

2.5 Erläutern Sie, was der Hauptzweck Ihres Mooncamps sein wird.

Unser Camp wird hauptsächlich für wissenschaftliche Forschung, Handel und Tourismus genutzt werden.

  1. Wissenschaftliche Forschung: Erforschung der Weltraumphysik, Mondforschung, Sonnenphysik, Astrophysik und Erforschung der Mondenergie, Aufstellung von Teleskopen für astronomische Beobachtungen und Nutzung als Außenposten für die Erforschung des Mars.
  2. Unternehmen: Wir werden ein hervorragendes Umfeld für die Landung schaffen und Landebedingungen, Treibstoff und andere Ressourcen für andere Länder bereitstellen, die auf dem Mond landen wollen. Wenn die Ausrüstung und die Technologie relativ ausgereift und perfekt sind, werden wir Materialien für die Untersuchungsteams auf anderen Planeten bereitstellen (was bequemer und energiesparender ist als der Start von Raketen von der Erde aus), um so Gewinne zu erzielen und unsere weitere Entwicklung zu unterstützen.
  3. Tourismus: Nach Fertigstellung des Lagers kann ein Kurztrip zum Mond angeboten werden. Passagiere können das Mondlager in Begleitung von Astronauten besuchen.
3.1 Beschreiben Sie einen Tag auf dem Mond für Ihre Moon Camp Astronautencrew.

Gesamtzahl der Astronauten: 6

Obwohl der Mond nicht mehr den gleichen 24-Stunden-Zyklus wie die Erde haben wird, wird es meist tagsüber sein. Dennoch müssen wir uns an den Arbeits- und Ruhezeiten auf der Erde orientieren, um sicherzustellen, dass die Astronauten genügend Energie haben und ihr Schlaf von etwa 8 Stunden beibehalten wird. Um 7 Uhr morgens irdischer Zeit stehen die Astronauten alle auf. Zunächst werden sie persönliche Reinigungsarbeiten durchführen, wie Zähneputzen, Baden usw. Danach gibt es Frühstück im Wohnbereich. Die Astronauten setzen ihre routinemäßigen Inspektions- und Wartungsarbeiten an der Laborausrüstung fort. Um 12 Uhr gehen wir zum Mittagessen in das unterirdische Lebenszentrum. Danach haben wir eineinhalb Stunden Freizeit, um uns mit unserer Familie zu unterhalten, gemeinsam zu kommunizieren oder uns im persönlichen Ruheraum auszuruhen. Danach geht es mit der Arbeit weiter. Um 16:30 Uhr gehen sie in den Erdsimulationsraum, legen das Schwerkraft-Exoskelett an und trainieren zwei Stunden lang. Dieser Schritt ist sehr wichtig, da die lange Zeit auf dem Mond die Gesundheit der Knochen und Muskeln der Astronauten schädigen wird. Nach dem Training werden wir zu Abend essen und bis 22 Uhr weiterarbeiten. Wenn wir zu Bett gehen, werden wir das Dienstsystem anwenden. Jeweils zwei Personen haben in der ersten und zweiten Mitternacht Dienst, um sicherzustellen, dass immer mindestens ein Astronaut im Lager wach ist, um sich um eventuelle Notfälle zu kümmern. Am Ende des Arbeitstages haben die Astronauten viel freie Zeit. Sie können diese wunderbare Zeit im Erdsimulationsraum verbringen. Gleichzeitig werden wir jeden Astronauten regelmäßig psychologisch untersuchen, um sicherzustellen, dass alle psychisch und physisch gesund sind.

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