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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.

Sparks Of Fire

郑州轻工业大学附属中学  河南省郑州市-金水区    China 19   5 / 1 Englisch
3D-Konstruktionssoftware: Fusion 360



1.1 - Projektbeschreibung

Unser Camp ist für 4 Astronauten eingerichtet, die zweite Kabine ist wie Flügel faltbar. Das Hauptmaterial wird mit der Rakete zum Mond gebracht, der Rest wird durch 3D-Druck mit Mondrohstoffen fertiggestellt, was viel Zeit und Kosten spart, so dass die Astronauten zum ersten Mal eine komfortable Lebensumgebung haben. Hier studieren die Astronauten hauptsächlich Erz und Astronomie. Für die Erforschung von Erzen sind wir neben den grundlegenden optischen Instrumenten auch mit Lastwagen, Ultraschallreinigern, Steinbrechern und riesigen Roboterarmen ausgestattet. Darüber hinaus haben wir Exoskelette, Jet-Rucksäcke und andere tragbare Hilfsgeräte entwickelt, die den Astronauten beim Tragen, Zerkleinern und anderen Tätigkeiten helfen. In der Astronomie haben wir Radioteleskope, um die Radiowellen von kosmischen Objekten zu beobachten und zu untersuchen. Wir haben AR und VR an vielen Orten eingesetzt, um den Astronauten beim Leben und Arbeiten zu helfen. Der VR-Raum kann den Rover-Erkennungsbildschirm und die Daten in Echtzeit beobachten, um Basen zu bauen und das Terrain unbekannter Gebiete zu untersuchen. AR jederzeit vor den Augen zu tragen, um Daten zu übertragen und den Schalter und die Bewegung jedes Möbelstücks im Leben zu kontrollieren, um einfach und bequem zu erreichen.

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

Der Hauptzweck unserer ist es, wissenschaftliche Forschung, Krater wie Shackleton, die die Bildung des Mondes und die Entwicklung der Planeten durch die Beobachtung und Untersuchung von Mineralien und geologischen Struktur ableiten kann, haben wir Orte, an denen Mineralien verarbeitet und untersucht werden; Erstens, die durchschnittliche Temperatur von minus 183 macht die natürliche Umgebung Release sehr wenig Infrarot-Strahlen, die für die Verwendung von Infrarot-Beobachtungsinstrumente förderlich ist, und der Berg kann von Breitspektrum-Radio-Interferenz von der Erde abzuschirmen, die sehr geeignet für die Einrichtung eines Radioteleskops in der Grube ist.

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

Der Shackleton-Krater, der sich im riesigen Aitken-Becken in der Nähe des Südpols befindet, war nie dem Sonnenlicht ausgesetzt und speichert große Mengen an Wassereis, während der Gipfel des Kraterrandes fast ständig dem Sonnenlicht ausgesetzt ist. Der Bau einer Mondbasis in der Nähe des Shackleton-Kraters wird über ein flaches Gelände verfügen, das für den Start und die Landung von Raumfahrzeugen geeignet ist, über ausreichende Licht- und Wasservorkommen, und der Krater ist auch für die Forschung von großer Bedeutung.

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.

  • Einige Materialien wie Titanlegierungen können mit Raketen heraufgebracht werden, und dann beginnt der Bau und die Nachbereitung des Lagers. Baumaterialien aus Titanlegierungen können einige Schäden und Erosion durch die Außenwelt vermeiden, insbesondere Schäden durch übermäßige ultraviolette Strahlung.
  • Bau von Baustellenböden mit Bulldozern und Lastwagen, um Bodenmineralien zu sammeln. Mithilfe der Wärme des Sonnenlichts wird der Nanopartikelstaub im Mondboden durch die 3D-Drucktechnik des Fused Deposition Molding zu einem keramikähnlichen Feststoff geschmolzen. Durch das Mischen von Mondmaterial mit Magnesiumoxid zu einem Baumaterial und das anschließende Drucken dieses Baumaterials zu einem steinähnlichen Feststoff mit Bindemittelsalzen kann diese Technologie beim heutigen Stand 3,5 Meter pro Stunde erreichen, und der Bau von Mondlagern wird in Zukunft viel Zeit und Geld sparen.
  • Durch Elektrolyse werden Eisen, Titan und andere Metalle aus dem Mondboden extrahiert und anschließend durch Mikrowellensintern zu Baumaterialien verarbeitet, die den Hauptteil des Lagers bilden.

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

Um die Strahlung zu isolieren und die Temperatur aufrechtzuerhalten, berührt der Boden unserer Hütte nicht den Boden, und draußen gibt es einen Strahlungsschutzschuppen, der hauptsächlich im 3D-Druckverfahren hergestellt wird (der Hauptbestandteil der Verbrauchsmaterialien ist Monderde, die wirksam vor Strahlung schützen kann); die Mondatmosphäre ist dünn und kann die kosmische Strahlung nicht abhalten, und wasserstoffreiche Polymere können die kosmische Strahlung wirksam abschirmen, daher werden wir die Gebäude im Lager mit einer Schicht aus wasserstoffreichem Kunststoff überziehen; Das Lager ist mit einem intelligenten thermostatischen System ausgestattet, um plötzlichen Temperaturschwankungen standzuhalten; für den schweren Kalziumverlust in Umgebungen mit niedriger Schwerkraft werden wir eine große Anzahl kalziumreicher Pflanzen im Gewächshaus anbauen und genügend Fitnessgeräte aufstellen, um den Astronauten bei der Kalziumergänzung zu helfen; aufgrund der rauen und unvorhersehbaren Mondumgebung haben wir einen Plan für Notunterkünfte nach der Zerstörung der Basis entwickelt, und die Astronauten können monatelang in extrem starken schlafenden Verstecken "überwintern" und auf Rettung warten.

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

Wasser: Vor allem aus dem Kometeneinschlag durch den Krater reich an viel Wassereis gebildet, haben wir eine Maschine, um Wasser zu filtern, sowohl als Brauchwasser, kann auch in Wasserstoff und Sauerstoff zerlegt werden, um Kraftstoff und Verbrennung für Raketen bieten, die Wasserstoff produziert, gemischt mit Kohlendioxid von Astronauten produziert, kann auch Wasser produzieren.
Nahrung: Bauen Sie ökologische Gebiete, pflanzen Sie Pflanzen, Gemüse, ergänzen Sie die Grundelemente des menschlichen Körpers, wir sind auch mit künstlichen Fleischmaschinen ausgestattet, die die Mahlzeiten der Astronauten weniger monolithisch machen können.
Energie: Unter dem fast ununterbrochenen Licht der Gipfel am Rande des Shackleton-Kraters wird die Energie durch Sonnenkollektoren gewonnen, und radioaktive Isotopenbatterien können ebenfalls eine kleine Menge stabiler Energie liefern, und auch Wasserstoff kann als Brennstoff verwendet werden.
Luft: Durch die Photosynthese der Pflanzen wird die Sonnenenergie kontinuierlich in organische Stoffe umgewandelt, die das Überleben der Menschen sichern und gleichzeitig Sauerstoff liefern; Sauerstoff und Wasserstoff können auch durch die Elektrolyse von Wasser oder die Elektrolyse von geschmolzener Monderde erzeugt werden.

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

Recycling und Wiederverwendung: Das Recycling und die Wiederverwendung möglichst vieler Gegenstände, die von den Astronauten benutzt werden, ist eine sehr effektive Methode. So werden beispielsweise die Stoffwechselabfälle der Astronauten geruchsarm verdünnt und in Gewächshäusern als Dünger ausgebracht, und das zum Baden verwendete Wasser wird im Wasserkreislauf wiederverwendet.
Verbrennung: Die Behandlung von Abfällen durch Hochtemperaturverbrennung ist eine wirksame Methode, mit der Abfälle in Asche oder Gas umgewandelt werden können, wodurch das Volumen und die Gefahr von Abfällen verringert werden.
Mülldeponie: Abfälle können auch auf Mülldeponien entsorgt werden. Das tiefe Vergraben von Abfällen auf der Mondoberfläche kann die Auswirkungen auf die Umwelt verringern, aber es muss darauf geachtet werden, die Tiefe und Menge der Deponie zu kontrollieren.
Recyclingwert: Einige Abfälle können recycelt und in nützliche Ressourcen umgewandelt werden. Zum Beispiel können Materialien wie Metall und Glas recycelt und zur Herstellung neuer Geräte verwendet werden.

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

Wir können Signale von der Erde mit Hilfe der Laserkommunikationstechnologie empfangen und übertragen, aufzeichnen, verarbeiten und weiterleiten und mit dem Personal auf der Erde und anderen Mondlagern über die AR-Technologie kommunizieren. In bestimmten Notfällen können wir auch Informationen über große Entfernungen mit Hilfe eines unbemannten Mondroboters übermitteln. Wenn es Material gibt, mit dem wir interagieren müssen, können wir auch unseren Mondrover fahren, um Material zu beschaffen oder bereitzustellen.

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.).

Die Erforschung von Erzen wird im Mittelpunkt der Forschung zu wissenschaftlichen Themen stehen.

Erzelement-Forschung. Durch den Mondrover, sowie Exoskelette, wird das Erz ausgebeutet, sowie die Meteoritenspiele Mondbasis, durch VR-Roboter, Roboterarme und Laserschneidemaschinen, vorläufige Verarbeitung, das erhaltene Erz. Die Art und der Gehalt der Elemente im Erz kann durch Lichtmikroskopie durch die optischen Eigenschaften der verschiedenen Erze, oder durch elementare Analysatoren untersucht werden.
Untersuchen Sie, ob die Elemente des Monderzes genügend Elemente für das Wachstum von Sojabohnen enthalten. Das Erz ist reich an Elementen, und nachdem das Erz mit einer Ultraschallreinigungsmaschine gereinigt und gewaschen wurde, werden die gereinigten Elemente mit Gewächshaus-Sojabohnen bewässert, um Nährstoffe bereitzustellen, und der Wachstumsstatus wird beobachtet, und es werden rechtzeitig Unterlagen und Nährstoffe ergänzt.
Astronomische Forschung. Auf dem Mond werden Wellen aus dem weiter entfernten Universum mit Hilfe von Radioteleskopen durch das Empfangssystem empfangen, um das Signal zu verstärken, das Nutzsignal zu trennen, die Stärke des Signals, das Spektrum usw. zu messen, um weiter entfernte Sterne im Universum aufzuspüren und zu entdecken.

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

Raumschiffpiloten. Um den Erfolg der Mission zu gewährleisten, müssen die Fahrer eine sichere weiche Landung erreichen, was umfangreiche Fahrkünste erfordert.
Betrieb und Wartung der Ausrüstung. Schaufeln, Rover, Radioteleskope und andere Geräte direkt in der Weltraumumgebung durchgesickert, die relativ komplexe Mondoberfläche und unsichere Mikrometeoriten und kosmische Strahlung alle stellen große Herausforderungen für die Arbeit der Ausrüstung, wie der normale Betrieb der Geräte, die untrennbar mit dem Betrieb und Wartung Fähigkeit der Ingenieure und Astronauten zu gewährleisten ist.
Pflanzenanbau und Lebensmittelverarbeitung. Unabhängig davon, wo die Astronauten essen, sind sie unverzichtbar, und eine angemessene Nahrungsmittelversorgung kann eine solide Garantie für die Arbeit und das Leben der Astronauten bieten.
Verwaltung des Ökosystems. Das Ökosystem enthält viele Inhalte, und die Überwachung und Regulierung der verschiedenen Indikatoren, um ein Gleichgewicht zu erreichen, ist der Grundstein für das Leben der Astronauten auf dem Mond.
Körperliche Gesundheit und geistige Fitness. Astronauten, die lange Zeit in einem geschlossenen, relativ kleinen Raum in einem Mondlager arbeiten, können reizbar und ängstlich-negativ sein, und die Mikrogravitation des Mondes wird die Muskeln der Astronauten verkümmern lassen, was von den Astronauten im Laufe des Lebens im Mondlager überwunden werden muss.
Umgang mit Notfallsituationen. Lagerlecks können aufgrund unvorhersehbarer Faktoren in der Weltraumumgebung jederzeit beschädigt werden, und die Astronauten sind bestens darauf vorbereitet, den Schaden zu minimieren und so schnell wie möglich zu reparieren.

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.

Raketen transportieren Astronauten und Lagermaterialien von der Erde zur Raumstation, von wo aus sie mit Tiefseetransportern zum Mond gebracht werden. Das Wiedereintrittsmodul wurde von einem Mondlager aus gestartet, um zur Erde zurückzukehren. Durchführung von Bodenerkundungen und Erbringung von Ortungsdiensten durch Mondsatelliten und Entsendung von Mondrovern zur genaueren Erkundung des Mondes.