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: offensive lunar

郑州轻工业大学附属中学  河南省郑州市    China 19   4 / 2   Hochgelobtes Design - Nicht-ESA-Mitgliedstaaten


Externer Viewer für 3d-Projekt

Beschreibung des Projekts

Angesichts des raschen Bevölkerungswachstums auf der Erde, der allmählichen Verknappung verschiedener Ressourcen und der extremen Schwierigkeit, die Ozeane zu erforschen, ist die Erforschung und Migration des Weltraums eine sehr gute Entwicklungsrichtung, und der nächste Mond ist eine sehr gute Wahl. Unser Projekt wird ein Stützpunkt für die zukünftige Erforschung des Mondes sein. Es wird nicht nur ein Lebens-, Forschungs- und anderes Umfeld für künftige Astronauten bieten, die den Mond erforschen, sondern auch ein Pilotprojekt für die künftige Migration auf dem Mond sein.

Unser Camp besteht hauptsächlich aus vier Teilen: Kontrollraum, Wohnbereich, Grünpflanzenbereich und Forschungsraum. Und wenn man bedenkt, dass die Forscher des letzten Monats Menschen waren, die viele Jahre auf der Erde gelebt hatten und lange Zeit auf dem Mond bleiben mussten, bot unser Camp eine Umgebung, die der Erde so ähnlich wie möglich war, um das psychologische und physische Trauma der Astronauten in einer geschlossenen, ungewohnten und arbeitsintensiven Umgebung zu verringern.

Das geschlossene System unseres Lagers basiert auf den neuesten experimentellen Ergebnissen von "Moon Palace 365", so dass die Regeneration von Wasser und Sauerstoff 100% und die Regeneration von Lebensmitteln 83% beträgt. Gleichzeitig wird eine vollständige Abdeckung des Lagernetzes erreicht, so dass fast alle Geräte über das Netz gesteuert werden können und die Astronauten schwierige und gefährliche Arbeiten in einer Umgebung mit geringer Schwerkraft durch die Steuerung von Robotern erledigen können, so dass die Astronauten auf dem Mond bequemer leben können.

2.1 Wo wollen Sie Ihr Moon Camp errichten?

Unser Mondlager wurde in der Nähe des Shackleton-Kraters errichtet, wo die Gipfel am Rande des Kraters fast ständig dem Sonnenlicht ausgesetzt waren und somit Zugang zu einer äußerst reichen Lichtquelle boten, während das Innere des Kraters immer im Schatten lag. Die schattigen Bereiche der Polarregionen enthalten Wassereis, das von den Menschen benötigt wird und auch zur Herstellung von Treibstoff verwendet werden kann. Und die niedrige Temperatur im Inneren des Mondes, die wie eine Kältefalle wirkt, kann die flüchtigen Bestandteile und die Feuchtigkeit, die beim Einschlag von Meteoriten auf dem Mond freigesetzt werden, einfangen und einfrieren. Die niedrige Temperatur am Boden des Kraters ist ein idealer Ort für die Infrarotbeobachtung und kann in Zukunft als Beobachtungspunkt für große Infrarotteleskope dienen. Der 120 Kilometer entfernte Berg Malaput ist von der Erde aus sichtbar und kann als Richtfunkstation genutzt werden.

2.2 Wie wollen Sie Ihr Mondlager bauen? Beschreiben Sie die Techniken, die Materialien und die von Ihnen gewählte Konstruktion.

Die meisten Baumaterialien für unsere Lager können vor Ort beschafft werden. Die reichhaltigen Metallressourcen im Mondboden gewinnen wir hauptsächlich durch die Schmelzelektrolyse des Mondbodens und die Wasserstoffreduktion von Ilmenit. Bei der Elektrolyse des geschmolzenen Mondbodens können wir den Mondboden direkt in das Elektrolysegerät geben und ihn ohne jegliche Behandlung verwenden; an den beiden Polen können wir Metalllegierungen oder Metalle und den auf dem Mond benötigten Sauerstoff erzeugen. Bei wasserstoffreduziertem Ilmenit verwenden wir Ilmenit mit höheren Gehalten auf dem Mond, um durch eine Reduktionsreaktion Baustoffe und Sauerstoff zu gewinnen; da der Mondboden aufgrund des Einflusses des Sonnenwindes reich an Wasserstoff ist, kommt es bei der Reaktion gleichzeitig zu einer großen Menge an Wasserstoff- oder Wasser-Nebenreaktionen.

Neben der Verwendung von Metall als Baumaterial nutzen wir auch die D-Form-3D-Drucktechnologie, um Gebäude direkt zu bauen. Wir können Mondbasalt oder andere Monderze als Rohmaterial für den 3D-Druck verwenden und Polyethylen hinzufügen, um das gedruckte Material strahlungsbeständiger zu machen. Und die mit D-Form gedruckten Materialien haben eine viel höhere Härte und Lebensdauer als Stahlbeton. Langfristig wird die 3D-Drucktechnologie mit einfachen Materialien und hoher Qualität die beste Wahl sein, wenn die Erkundung des Mondes durch den Menschen gründlicher und die Technologie fortgeschrittener wird.

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)

Temperatur: Isolieren Sie die Außentemperatur, verwenden Sie eine Kapillarpumpe, um die Temperatur im Lager zu regeln, und verlassen Sie sich auf die Schwerkraftabhängigkeit herkömmlicher Wärmerohre.

Strahlung: Erstens haben wir die Wände des Lagers dick genug gemacht, zweitens haben wir einigen Baumaterialien wasserstoffhaltige Stoffe beigemischt, um die Strahlungsbarriere zu erhöhen, und schließlich haben wir den Astronauten für die tägliche Ernährung Lebensmittel zur Verfügung gestellt, die reich an den Vitaminen A und C sind, um die Auswirkungen der Strahlung zu verringern und die Immunität zu verbessern.

Mondstaub: Wir verwenden aktive und passive Staubentfernungsmethoden, die von der NASA und den Kavia Manyap-Ingenieuren von Boeing entwickelt wurden, um den Mondstaub zu entfernen, der in das Lager hinein- und herausgetragen wird; Titandioxid-Atombeschichtung, um die Schäden durch Mondstaub an externen Einrichtungen zu verringern.

Meteoriten: An diesem Ort gibt es weniger Meteoriteneinschläge, und die Mauern des Lagers sind stark genug, um dem Aufprall von kleinen und mittelgroßen Meteoriten standzuhalten.

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

Wasser
Lebensmittel
Strom
Luft

Wasser wird direkt durch Wassereis und Wassergewinnung mit Raketen gewonnen. Aufgrund der großen Menge an Wasserstoff im Mondboden führt die Reaktion zur Herstellung von Sauerstoff und Metallen aus dem Mondboden jedoch auch zu einer großen Anzahl von Nebenreaktionen zur Wassergewinnung, wodurch indirekt Wasser gewonnen wird.
Darüber hinaus ist das Wasser in unserem Camp 100% recycelbar, so dass man sich keine Sorgen machen muss, dass das Wasser in unserem Camp nicht ausgeht, wenn es aus einer Vielzahl von Quellen stammt und wiederverwendbar ist.

In der Anfangszeit wurden alle Arten von Lebensmitteln von der Erde transportiert. Wenn das geschlossene System des Lagers offiziell in Betrieb genommen wird, können grüne Lebensmittel wie Gemüse durch erdlosen Anbau im Lager verzehrt werden, und der Wachstumszyklus von Hydrokulturpflanzen ist kurz, so dass sichergestellt werden kann, dass die Astronauten frisches Gemüse verzehren können; Eiweiß, das der menschliche Körper ergänzen muss, kann weiterhin von der Erde transportiert werden, und es kann auch durch von Mikroorganismen gedruckte Nahrung ergänzt werden.
Da wir bis zu 83 Prozent unserer Nahrung in unserem Lager regenerieren können, gibt es in unserem Lager so gut wie keinen Mangel an Nahrungsmitteln aller Art, selbst wenn wir keine Nahrung von der Erde liefern.

Gegenwärtig wird im Lager hauptsächlich Solarenergie und Wasserstoff genutzt.
Das Camp befindet sich am Südpol des Mondes, verfügt über reiche Lichtressourcen, und der Mond hat keine Atmosphäre, der Wirkungsgrad der Stromerzeugung aus Lichtenergie ist 1,5 mal so hoch wie auf der Erde, und wir verwenden täglich drehbare Solarpaneele, damit die Solarpaneele das beste Licht erhalten. Daher ist die Sonnenenergie derzeit die bevorzugte Energiequelle für Lager. Da aber die Wasserstofftransporttechnologie ausgereift ist und Wasserstoff im Reaktionsmonat leicht hergestellt werden kann, ist auch die Wasserstoffenergie die Hauptenergiequelle in unserem Lager.
Langfristig gesehen enthält der Mond eine große Menge an Heliumtrioxid, dem wichtigsten Rohstoff für eine saubere, effiziente und sichere Kernfusion, so dass die Kernenergie die Energiequelle der Zukunft sein sollte.

Das Ökosystem unseres Lagers kann die Zusammensetzung der Lagerluft fast wie auf der Erde aufrechterhalten, mit einem Sauerstoffgehalt von etwa 21 Prozent, einem Stickstoffgehalt von etwa 78 Prozent und weniger als 1 Prozent Wasserdampf, Kohlendioxid und anderen Edelgasen. Darunter ist das Edelgas, das wir von der Erde komprimieren und zum Mond transportieren können; Kohlendioxid wird gerade erst von der Erde transportiert, und Kohlendioxid kann sich später selbst versorgen, wenn sich das Ökosystem des Lagers stabilisiert. Sauerstoff kann durch die Elektrolyse von geschmolzenem Mondboden, die Elektrolyse von Wasser und andere Methoden gewonnen werden. Die höchsten Mengen an Stickstoff müssen wir durch Transport von der Erde und Extraktion aus dem Mondboden gewinnen.

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

Das Hauptziel unseres Mondlagers ist die weitere Erforschung und Erschließung des Mondes. Obwohl der Mond der uns am nächsten gelegene Planet ist, weiß die Menschheit nur wenig über ihn, und wir wissen nicht, ob es auf dem Mond weitere Ressourcen gibt, die wir noch nicht entdeckt haben. Daher errichten wir ein Mondlager als Basis für die Erforschung des Mondes, erkunden den Mond mit unbemannten Fernerkundungs-Lunar-Rovern und bemannten Lunar-Rovern und nutzen und sammeln dann die erkundeten Ressourcen mit dem Mond-Ressourcenentwicklungsfahrzeug.

Und da künftige Menschen zwangsläufig auf den Mond auswandern werden, kann unser Camp auch Daten über alle Aspekte des menschlichen Lebens auf dem Mond sammeln und so die Grundlage für die künftige Migration auf den Mond legen, damit das Leben der Mondsiedler sicherer und angenehmer wird.

3.1 Beschreiben Sie einen Tag auf dem Mond für Ihre Moon Camp Astronautencrew.

Um 7:00 Uhr kehrte der diensthabende Astronaut zurück, um die Ruhezeiten anzupassen, und die anderen Astronauten erwachten aus ihrem Schlaf. Um 7:15 Uhr standen die Astronauten auf und gingen ins Bad, um sich zu waschen. Um 7:30 Uhr begeben sich die Astronauten in den Fitnessbereich oder gehen um die Hauptstraße des Wohnbereichs herum, um Morgengymnastik zu machen, während die Astronauten, die für die Ernährung des Tages zuständig sind, ins Restaurant gehen, um das Frühstück nach Rezept zuzubereiten. Um 8:00 Uhr gingen die Astronauten nach ihren Morgenübungen zum Frühstück ins Restaurant. Um 8:30 Uhr betreten die Astronauten den Konferenzraum, um die Aufgaben des Tages zu besprechen. Von 8:40 Uhr bis 11:40 Uhr begannen die Astronauten mit ihren eigenen Missionen. Einige nehmen einen bemannten Mondrover, um den Mond zu erkunden, andere gehen in Kontroll- und Forschungsräume, um Daten zu erfassen und zu analysieren, und wieder andere gehen in grüne Vegetationsgebiete, um das Wachstum von Pflanzen zu beobachten. 11:50 ~ 12:30 Uhr ist die Mittagszeit, je nach Rezept der Astronauten, um verschiedene Mittagessen zu essen, rechtzeitige Auffüllung der erforderlichen Nährstoffe, um so die Gesundheit der Astronauten zu gewährleisten. Astronauten, die zur Erkundung des Mondes aufbrechen, können die mitgebrachten herzhaften Speisen im Camp verzehren. 12:40 bis 14:00 Uhr ist freie Zeit. Die Astronauten können eine Mittagspause einlegen oder in den grünen Bereich gehen, um die Mondlandschaft zu genießen. Wer auf dem Mond körperliche oder psychische Beschwerden verspürt, kann sich zur Untersuchung in die medizinische Kabine begeben, und der Computer erstellt anhand der Daten einen geeigneten Behandlungsplan für die Astronauten. Von 14:10 Uhr bis 18:40 Uhr sind die Astronauten noch auf ihrer Mission. Die Astronauten, die um 19:00 Uhr abgereist waren, kehren ins Lager zurück und beginnen mit dem Abendessen. Die Astronauten, die zum Abendessen ausgehen, können die Eindrücke des Tages mit anderen teilen. Nach dem Abendessen begannen die Astronauten, sich frei zu bewegen, die Erde vom Mond aus durch ein Teleskop zu betrachten oder mit ihren Familien auf der Erde zu sprechen. Um 21:00 Uhr zogen die Astronauten zunächst im Konferenzraum eine Bilanz des Tages und kehrten dann ins Haus zurück, um zu baden und sich auszuruhen. Der Astronaut, der für den Nachtdienst zuständig war, ging in den Lagerraum im Bereich der Grünpflanzen, um die Lebensmittelvorräte zu überprüfen und die für den nächsten Tag benötigten Zutaten zu entnehmen, und betrat dann den Kontrollraum, um mit dem Dienst zu beginnen.

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