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Moon Camp Pioneers 2022 - 2023 Projekt-Galerie

 

In Moon Camp Pioneers hat jedes Team die Aufgabe, ein komplettes Mondlager in 3D mit einer Software ihrer Wahl 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 in ihrem Mondlager beschreiben.

Trailblazer

郑州轻工业大学附属中学  河南省郑州市-金水区    China 19, 18   5 / 4 Englisch
3D-Konstruktionssoftware: Fusion 360



1.1 - Projektbeschreibung

Unser Plan für einen Mondcampingplatz bietet den Astronauten eine einfache Basis, die der Lebensumgebung auf der Erde ähnelt, so dass sie das Gefühl haben, dass sich das Leben auf dem Mond nicht von dem auf der Erde unterscheidet, während sie gleichzeitig günstige experimentelle Daten erhalten, die zurück zur Erde übertragen werden können und die Entwicklung der Geospatialtechnologie fördern. Unsere Basis ist in sechs Bereiche unterteilt, nämlich Wartungskabine, Wohnkabine, Pflanzkabine, Experimentierkabine, medizinische Kabine und Eingang. Außerhalb der Basis befinden sich Produktionswassertanks, Lunar Rover, Lander, Observatorien und Transportfahrzeuge. Das medizinische Modul ist mit einer relativ vollständigen medizinischen Ausrüstung ausgestattet, mit der die meisten Krankheiten der Astronauten behandelt werden können. Die Pflanzkabine ist in zwei Bereiche unterteilt: Bodenkultivierung und hydroponische Kultivierung, in denen verschiedene Pflanzen angebaut werden können. Die Wartungskabine dient der Reparatur beschädigter Ausrüstung. Die Wohnkabine ist einfach und elegant und unterscheidet sich nicht wesentlich von gewöhnlichen Räumen. In der Experimentierkabine befinden sich verschiedene Präzisionsgeräte, die für Experimente und die Erfassung von Versuchsdaten verwendet werden. Unsere Basis heißt Trailbrazer und hat zum Ziel, einen Bereich auf dem Mond zu schaffen, in dem die Astronauten bequem leben können.

1.2 - Warum wollen Sie ein Moon Camp bauen? Erläutern Sie den Hauptzweck Ihres Moon Camps (zum Beispiel wissenschaftliche, kommerzielle und/oder touristische Zwecke).

Das Thema unseres Mondlagers ist Leben und Technologie. Der Hauptzweck besteht darin, den Astronauten ein komfortables Lebensumfeld zu bieten, das sich nicht wesentlich vom Leben auf der Erde unterscheidet, und Labore einzurichten, die den Astronauten Raum für Experimente bieten und die Entwicklung der Erdtechnologie fördern. Was die Experimente anbelangt, so können die Ausrüstung und das Labor unseres Campingplatzes die Gewinnung von Rohstoffen, die Produktion von Sauerstoff und Wasser sowie die Ausrüstung für verschiedene Experimente und die Datenerfassung ermöglichen.

2.1 - Wo willst du dein Mondlager errichten? Erkläre deine Wahl.

Wir sind der Meinung, dass das Mondlager in der Nähe des Shackleton-Kraters errichtet werden sollte.

Begründung: Auf dem Mond ist die wichtigste Ressource die Solarenergie, die Verwendung von Ersatzgeräten zur Umwandlung von Solarenergie in Elektrizität und thermische Energie, die Kapazität der Geräte, und im Mondlager Pflanzen, die Sonne ist unverzichtbar, und, landwirtschaftliche Phosphor Kalium, Ilmenit, Klippe, Mond Wassereis gehören auch zu wichtigen Ressourcen, für Astronauten, das Überleben Notwendigkeiten ist Wasser-Ressourcen, permanente Tag-Bereich ist die wahrscheinlichste feste Wasser-Ressourcen, also aus dem Überleben von Ressourcen und Astronauten, ich denke, die beste Adresse Lage ist in einer Klippe Felsen permanente Tag-Bereich, Es ist am besten, weniger große Wassereis in der permanenten Nacht-Bereich in der Nähe haben.

2.2 - Wie wollt ihr euer Mondlager bauen? Überlegen Sie, wie Sie die natürlichen Ressourcen des Mondes nutzen können und welche Materialien Sie von der Erde mitbringen müssten. Beschreiben Sie die Techniken, Materialien und Ihre Konstruktionsentscheidungen.

Unsere Basis soll mit Hilfe der 3D-Drucktechnologie auf Mondboden gebaut werden. Mondboden ist ein hochwertiges 3D-Druckmaterial, und mit der aktuellen 3D-Drucktechnologie können bereits kleine Häuser auf dem Boden gebaut werden. Daher haben wir beschlossen, die 3D-Drucktechnologie für die Herstellung von Materialien für das Erscheinungsbild der Basis zu nutzen und dabei strahlenresistente Materialien wie Keramik und Titanlegierungen im Inneren zu verwenden, um die Astronauten vor Strahlungsschäden zu schützen. Wir verwenden Sonnenkollektoren zur Energieumwandlung für den Betrieb der Mondrover und der Transportfahrzeuge sowie Batterien zur Stromspeicherung. Der Mondrover ist mit einem Radarortungsgerät und einer Kamera ausgestattet, mit denen die Position des Rovers bestimmt und die Umgebung erkundet werden kann. Der Boden des Transport- und Sammelfahrzeugs ist mit sechs Rädern und mehreren Stahlachsen ausgestattet, die für eine hohe Stabilität sorgen. Das Fahrzeug ist mit einem mechanischen Arm ausgestattet, der mit leistungsstarken mechanischen Multifunktionsklauen versehen ist, mit denen Steine und andere Materialien eingesammelt werden können. Außerdem ist unsere Basis mit einer künstlichen Schwerkraft ausgestattet, und die hier lebenden Astronauten sind im Grunde dieselben wie die auf dem Boden.

2.3 - Wie schützt und beherbergt Ihr Mondlager Ihre Astronauten vor der rauen Umgebung des Mondes?

(1)Strahlung

Das Außenmaterial unserer Basis besteht aus 3D-gedruckter Monderde, einem natürlichen Abschirmungsmaterial, das die Strahlung wirksam blockieren und die Astronauten vor Strahlung schützen kann.

(2)Lunarer Staub

Auf dem Mond ist der Staub ein äußerst schädlicher Faktor, der die Gesundheit der Astronauten bedroht. Laut einer von der NASA finanzierten Studie von Forschern der Stony Brook University ist der Staub auf dem Mond sehr reichhaltig, schwer zu reinigen, zerstörerisch und potenziell tödlich für Zellen. Daher ist es dringend erforderlich, die Gefährdung der Astronauten durch Mondstaub zu vermeiden. Unsere Basis verfügt über einen hohen Automatisierungsgrad, der es ermöglicht, die Mondrover, Transportfahrzeuge, die Monderkundung, den Ressourcentransport usw. von der zentralen Steuerkonsole aus fernzusteuern, wodurch die Gefahr, dass Astronauten mit Mondstaub in Berührung kommen, erheblich verringert wird. 

3.1 - Wie wird Ihr Moon Camp den Astronauten einen nachhaltigen Zugang zu den Grundbedürfnissen wie Wasser, Nahrung, Luft und Strom ermöglichen?

 (1) Wasser

Astronauten können das Trinkproblem lösen, indem sie Reservewasser trinken, und Brennstoffzellenwasser, Recycling und Wiederverwendung von Wasser, bemannte Raumfahrzeuge mit einer entsprechenden Größe des Wassertanks ausgestattet, füllen Sie es vor dem Abflug, lange Zeit Raumfahrt Wasser wird auslaufen, so dass ein Wasser-Recycling-System, so dass dieser Teil der Wasserzirkulation und Reinigung, um das Problem der Astronauten Entwurf zu lösen, Hauptsächlich ist die Astronauten häusliche Abwasser und Urin, Schweiß Sammlung, durch die spezifische Wasserreinigung Ausrüstung (Umkehrosmose) mit Hilfe der Auswahl durch die (semi-permeable) Membran Arbeitskraft kann durch Druck Membran Trennfunktion angetrieben werden, um Verunreinigungen und schädliche Stoffe in der Abfall-Niederschlag zu filtern und schließlich das reine Wasser kann verwendet werden, um die grundlegende Leben der Astronauten zu schützen. 126

  (2) Lebensmittel

Ein Teil der Lebensmittel für die Astronauten wird im Voraus ins All geschickt. Außerdem verfügt unsere Basis über eine Pflanzkabine, in der Pflanzen angebaut werden können. Mit der Entwicklung der Technologie gibt es immer mehr Arten von Lebensmitteln für Astronauten. Unsere Basis ist in Küchenbereiche unterteilt, in denen einfach gekocht werden kann. Die Astronauten können nicht nur von der Erde mitgebrachte Fertiggerichte essen, sondern auch einfache Gerichte selbst zubereiten, um ihren Geschmack zu verbessern. 71

(3) Leistung

Die Hauptstromquelle ist die Solarenergie, da die Solarenergietechnik relativ ausgereift und zuverlässig ist. Daher werden auf dem Mond verschiedene Geräte im Wesentlichen durch das Sammeln von Solarenergie zum normalen Betrieb angetrieben. Außerdem ist die Nutzung der Solarenergie auf dem Mond relativ sicher, und es müssen keine besonderen Sicherheitsvorkehrungen für die Astronauten getroffen werden. Die Stromversorgung der Mondrover und Transportfahrzeuge erfolgt über Batterien und Solarenergie. 74

(4) Luft

Auf dem Mond gibt es zwei Möglichkeiten, die Astronauten mit Luft zu versorgen. Die eine ist, Sauerstofftanks direkt vom Boden mitzubringen. Unser Raumschiff kann eine bestimmte Anzahl von Sauerstofftanks mitführen. Die zweite Methode ist die Verwendung der Mond-Sauerstoff-Maschine, das Arbeitsprinzip der Sauerstoff-Maschine ist die Nutzung der fokussierten Sonnenenergie, die durch die hohe Temperatur des Mondbodens chemische Reaktionen erzeugt wird, um Sauerstoff zu produzieren, produzieren Sauerstoff, produziert Sauerstoff kann in den Sauerstofftank gespeichert werden.

3.2 - Wie wird Ihr Mondcamp mit dem Abfall umgehen, den die Astronauten auf dem Mond produzieren?

Die von den Astronauten produzierten Abfälle können hauptsächlich in feste und flüssige Abfälle unterteilt werden: Feste Abfälle werden dehydriert und vakuumverpackt und gelagert, Papierhandtücher, Verpackungsbeutel usw. werden komprimiert, vakuumiert und dann in versiegelten Beuteln versiegelt, um das Volumen zu reduzieren, und dann in das Mülllager gebracht. Bei der Rückkehr des Raumschiffs in die Atmosphäre können die flüssigen Abfälle in die Wasseraufbereitungsanlage gelangen, wo sie recycelt und wiederverwendet werden.

3.3 - Wie wird Ihr Mondlager die Kommunikation mit der Erde und anderen Mondbasen aufrechterhalten?

Der Kontakt zwischen den Mondlagern und anderen Mondbasen wird durch die Übertragung von Funksignalen aufrechterhalten. Da sie sich alle auf dem Mond befinden und nicht weit entfernt sind, kann die kurze Verzögerung ignoriert werden, und die Geschwindigkeit ist sehr hoch, so dass es keine Informationsverzögerung gibt; Derzeit hat China einen erstaunlichen Durchbruch in der Quantenteleportation erzielt. Der Weg, das Mondlager mit der Erde zu verbinden, führt daher über die Boden-Luft-Quantenkommunikationsübertragung Major, die eine extrem hohe Sicherheitsleistung und hohe Geschwindigkeit aufweist.  

4.1 - Welche(s) wissenschaftliche(s) Thema(e) würde(n) im Mittelpunkt der Forschung in Ihrem Moon Camp stehen? Erläutern Sie, welche Experimente Sie auf dem Mond durchführen wollen (z. B. zu den Themen Geologie, Schwerelosigkeit, Biologie, Technologie, Robotik, Astronomie usw.).

Das wissenschaftliche Thema der Bewohnbarkeit steht im Mittelpunkt unserer Forschung. Wir planen, geologische Aktivitäten auf dem Mondlager zu erforschen, um die Entstehung und Entwicklung des Mondes zu untersuchen. Um dem Thema der menschlichen Bewohnbarkeit gerecht zu werden, ist es gleichzeitig sehr wichtig, Pflanzen in wissenschaftlichen Experimenten zu kultivieren. Wir planen die Installation von Geräten mit künstlicher Schwerkraft im Experimentmodul, was der Genauigkeit des Experiments zugute kommt und hilft, präzise Daten zu messen. Gleichzeitig bietet der Bau von Observatorien rund um die Basis eine Garantie für die Beobachtung des Universums und die Berechnung der Sicherheit der Umgebung des Mondes.

5.1 - Was würden Sie in Ihr Astronautentrainingsprogramm aufnehmen, um die Astronauten auf eine Mondmission vorzubereiten?

Zu den Ausbildungsinhalten gehört zunächst ein psychologisches Training, denn ein guter Kandidat muss in der Lage sein, die harte Prüfung des Starts zu bestehen, weshalb ein psychologisches Training unerlässlich ist. Zweitens, das Erlernen der Grundlagen der Ersten Hilfe und der medizinischen Versorgung im Notfall und die Ausbildung zur Nutzung spezieller Instrumente für sichere Außenbordaktivitäten, Astronauten verbringen viel Zeit damit, zu lernen, wie man Betriebssysteme nutzt, und die wissenschaftlichen Experimente, die sie im Weltraum durchführen, und diejenigen, die für bestimmte Missionen ausgewählt werden, intensiv für sie zu trainieren, lernen, wie man komplexe Instrumente bedient und wie man sie repariert, wenn etwas schief geht. Da im Weltraum Mikrogravitation herrscht, trainieren die Astronauten in einem Labor mit neutralem Auftrieb, in dem sie Aktivitäten oder Weltraumspaziergänge in der Weltraumumgebung simulieren können. Außerdem müssen die Astronauten das Überleben bei der Landung üben.

5.2 - Welche Raumfahrzeuge wird Ihre zukünftige Mondmission benötigen? Beschreiben Sie die Fahrzeuge in Ihrem Moon camp und überlegen Sie, wie Sie zur und von der Erde reisen und neue Ziele auf der Mondoberfläche erkunden werden.

Unsere Basis verfügt über wiederverwendbare Trägerraketen und Fahrzeuge wie Transportfahrzeuge und Lunar Buggies. Der Lunar Rover wird über eine zentrale Konsole gesteuert, die mit einer Kamera ausgestattet ist, mit der die Astronauten das Gelände des Mondes über einen großen Bildschirm in der Basis beobachten können. Das Transportfahrzeug wird ebenfalls über eine zentrale Konsole gesteuert, die mit einem Roboterarm ausgestattet ist, der Materialien vom Mond aufnehmen und zur Basis zurückbringen kann, damit die Astronauten sie untersuchen können. Darüber hinaus können die Transportfahrzeuge auch Menschen befördern. Wenn die Astronauten über den großen Bildschirm feststellen, dass einige Orte es wert sind, vor Ort untersucht zu werden oder nach neuen Zielen zu suchen, können sie das Transportfahrzeug nehmen, um dorthin zu fahren.