Entdeckung interaktives Bild

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.

CR

郑州轻工业大学附属中学  河南省郑州市-金水区    China 18, 19   4 / 2 Englisch
3D-Konstruktionssoftware: Fusion 360



1.1 - Projektbeschreibung

Konstantin Ziolkowski sagte einmal: "Die Erde ist die Wiege der Menschheit, aber die Menschen können nicht für immer in der Wiege gefangen sein", aus diesem Grund ist unser Lager als wissenschaftliche Forschungsbasis und Transitstation positioniert, wir hoffen, einen langfristigen Aufenthalt von Astronauten zu erreichen und entsprechende wissenschaftliche Forschung zu Beginn der Einrichtung der Basis durchzuführen. Das Kontrollzentrum und der Ruhebereich befinden sich in der Mitte des Lagers, das als Gehirn den Betrieb des Lagers steuert, der periphere Bereich ist mit einigen spezifischen Funktionsbereichen verstreut, um die Funktion des Lagers und den Umfang der Personalaktivitäten zu erweitern, der Funktionsbereich umfasst den Sauerstoffproduktionsbereich, den Produktions- und Anbaubereich, den Verpflegungsbereich, den Solarenergiebereich, den wissenschaftlichen Forschungsbereich, den medizinischen Bereich, von denen der wissenschaftliche Forschungsbereich für die geologische Forschung und die Erkundung der Ressourcen des Mondes usw. verantwortlich ist, Der medizinische Bereich enthält einen psychologischen Raum und eine Krankenstation, die für die psychologischen und gesundheitlichen Probleme des Personals zuständig sind, und der Anbaubereich sorgt für die Versorgung des Lagers mit Nahrungsmitteln. Dies sind nur vorläufige Pläne für das Lager, nach denen das Lager eine größere Rolle als Durchgangsstation für die Menschheit in den Weltraum spielen wird.

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

Unser Camp hat sich die wissenschaftliche Forschung zur Hauptaufgabe gemacht und erforscht die Ressourcenverteilung des Mondes, die Zusammensetzung des Mondbodens und die Suche und Entwicklung von Energiequellen (wie Helium III), um die Grundlage für die künftige Weltraumforschung und Planetenwanderung zu schaffen und das Camp zu einer Transitstation für die Menschheit in den tiefen Weltraum zu machen.

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

Bei der Errichtung eines Mondlagers sollten zunächst wichtige Faktoren berücksichtigt werden, die sich auf die Anwesenheit des Personals auswirken, wie Wasser, Energie und Sicherheit, weshalb wir uns für den Bau des Lagers im Shackleton-Krater am Südpol des Mondes entschieden haben. Teile des Shackleton-Kraters sind das ganze Jahr über von der Sonne beschienen, so dass das Lager ständig mit Solarenergie versorgt werden kann, und gleichzeitig gibt es aufgrund der Topografie einen dauerhaft beschatteten Bereich im Krater, der ausreichend Brauchwasser für das Lager bereitstellen und gleichzeitig eine groß angelegte Sauerstoffproduktion durch Elektrolyse von Wasser ermöglichen kann. Und hier, am Südpol des Mondes, gibt es nur wenige Meteoriten.

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.

Wir planen den Bau des Lagers in drei Schritten: Im ersten Schritt werden Baumaschinen und Kommunikationsgeräte wie Mondrover, Drohnen usw. zum Mond geschickt, durch die kugelförmige Antenne auf dem Boden und Mond-Relais-Kommunikationssatelliten, verwenden Sie Video-Fernsteuerung, um unbemannte Ausgrabung, Bergbau zu erreichen, und bieten Materialien für die anschließende Lagerbau, der zweite Schritt, durch die Materialien in der ersten Stufe erhalten, verwenden Sie 3D-Druck-Technologie für den Bau des Lagers, zunächst die langfristige Residenz des Personals zu realisieren, führen Sie damit verbundene wissenschaftliche Forschung, der dritte Schritt, Dienen als Transitstation zur Unterstützung der künftigen Weltraumforschung und Planeten Migration

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

Ein langfristiger Aufenthalt auf dem Mond ist durch kosmische Strahlung, extreme Temperaturunterschiede zwischen Tag und Nacht, Mondstaub, Meteoriteneinschläge und andere Faktoren gefährdet.

Strahlung: Wir planen, eine Schicht aus Mondgestein an der Außenseite des Gebäudes anzubringen, um es vor Strahlung zu schützen, und wir planen, einige strahlenresistente Pflanzen wie Erdbeeren und Paprika anzubauen, die dazu beitragen werden, die Schäden der Weltraumstrahlung für die Astronauten zu verringern.

Temperaturunterschied: Verwenden Sie die Thermostat-Technologie, um die Temperatur im Gebäude konstant zu halten.

Mondstaub: Erstens sind alle Gebäude versiegelt, und die Gebäude sind hauptsächlich kugelförmig und kuppelförmig, was ein natürliches Absinken des Mondstaubs ermöglicht, zweitens ist jedes Gebäude durch Rohrleitungen verbunden, und ein Zwischenbereich wird als Staubentfernungsgebiet an der Rohrleitung eingerichtet.

Meteoriteneinschlag: Verstreute Anordnung zwischen den Gebäuden, um den Verlust von Meteoriteneinschlägen zu verringern, und die Basis ist in der Antarktis gebaut, Meteoriten sind selten.

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

Wasser:

Die Wasserversorgung des Camps basiert hauptsächlich auf antarktischem Eiswasser, das gesammelt und durch Solarenergie erhitzt und geschmolzen wird, und wir werden ein Wasserrecyclingsystem bauen, um Abwässer zu sammeln und zu behandeln und Wasserressourcen wiederzuverwenden.

Essen:

Wir planen, einige Gemüse- und Obstsorten wie Sojabohnen, Tomaten, Erdbeeren und Paprika anzubauen.

Grüner Pfeffer: reich an Vitamin C, Karotin und anderen Antioxidantien, kann dazu beitragen, schädliche freie Radikale im Körper zu beseitigen, Strahlenschäden zu reduzieren, Vitamine rechtzeitig zu ergänzen, Kälte und Feuchtigkeit zu vertreiben, würziger Geschmack kann die Magensaft- und Speichelsekretion anregen, den Appetit verbessern.

Sojabohnen: Mit Hilfe der 3D-Drucktechnologie werden Sojamehl und andere fleischähnliche Produkte hergestellt, die die Vielfalt der Lebensmittel bereichern

Tomaten: löschen den Durst, stärken den Magen und die Ausscheidung von Nahrung, regulieren die Magen-Darm-Funktion und fördern die Verdauung, wenn die Mondaktivität geringer ist. Zugleich ist sie reich an Vitaminen und Ballaststoffen.

Erdbeere: Sie ist schwer zu züchten, hat eine hohe Überlebensrate und schmeckt süß. Sie kann zu einer Vielzahl verschiedener Nahrungsmittel verarbeitet werden, um die Ernährung der Astronauten zu bereichern. Gleichzeitig hat sie eine strahlungshemmende Wirkung.

Luft:

Die Sauerstoffversorgung erfolgt durch die Elektrolyse von Wasser zu Sauerstoff und die Elektrolyse von geschmolzener Monderde.

Elektrolysiertes Wasser: 2H2O==2H2↑+O2↑ (energetisiert)

Elektrolytisch geschmolzene Monderde: 2FeO + 2SiO2 + 202-> 2Fe + 2Si02 + 02

Macht:

Das Camp nutzt Elektrizität als Betriebsenergiequelle, und die mit Hilfe der 3D-Drucktechnologie gewonnenen Kohlenstoff-Nanofasern können zur Herstellung von Solarzellen verwendet werden, die gleichzeitig Strom erzeugen und speichern können, und der überschüssige Strom kann in anderen Batterien als Reserveenergie gespeichert werden.

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

Einrichtung einer Müllentsorgungsanlage auf dem Mond, um den Müll zu sortieren und zu entsorgen.

Recycling und Wiederverwendung: Einige Abfallstoffe, wie Abwasser und Kohlendioxid, können recycelt und wiederverwendet werden. Diese Materialien können gefiltert und verarbeitet werden, um Nahrung und Sauerstoff zu produzieren.

Komprimierung und Lagerung: Der Müll kann in kleinere Mengen komprimiert und im Lagerbereich gelagert werden, um den Platzbedarf zu verringern.

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

Wir planen den Einsatz von Satelliten, um die Kommunikation zwischen der Erde und dem Mond sowie zwischen der Mondbasis zu ermöglichen.

Kommunikationssatelliten auf der Erde können eine Zwei-Wege-Kommunikation mit Mondlagern ermöglichen. Diese Kommunikation kann mit Hilfe von Funkwellen oder Lasern erfolgen. Die Geräte im Mondlager kommunizieren über Funkantennen und Laserkommunikationsgeräte mit den Kommunikationssatelliten und anschließend über Satelliten mit den Kommunikationszentren auf der Erde. Auf der Erde können die Kommunikationszentren eine Vielzahl von Geräten und Technologien einsetzen, um Informationen aus den Mondlagern zu empfangen, zu verarbeiten und zu übertragen. Zu diesen Geräten gehören Satellitenempfänger, Datenübertragungsgeräte, Computer und Netzwerke. In ähnlicher Weise können Satelliten zur Kommunikation mit anderen Mondlagern eingesetzt werden.

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.).

Wir planen, auf dem Mond wissenschaftliche Forschungen über die Geologie und die Ressourcen des Mondes, die künstliche Schwerkraft, die Zyklen des lunaren Ökosystems usw. durchzuführen.

Geologie: Verstehen der Oberflächeninformationen des Mondes durch Drohnenfotografie und auf dieser Grundlage Einsatz des Lunar Rovers zum Sammeln und Untersuchen des Mondbodens in Schlüsselbereichen, um Informationen über die geologische Struktur und die Ressourcenverteilung auf dem Mond zu erhalten

Künstliche Schwerkraft: Die künstliche Schwerkraft wird durch eine Kurzarm-Zentrifuge erreicht, mit der die Astronauten Forschungen zur künstlichen Schwerkraft durchführen können.

Biologie: Verwenden Sie EVA-Töpfe, um ein kleines Ökosystem im Anzuchtbereich zu schaffen, in dem symbiotische Beziehungen zwischen den Fischen und der dort lebenden Flora entstehen. Fische produzieren Ammoniak als Abfall, der giftige Substanzen in großen Mengen produziert. Ammoniak enthält Stickstoff, der für die Photosynthese notwendig ist und das Wachstum der Pflanzen fördert.

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

Körperliches Training: Simulation der Schwerkraftbelastung, aerobes und anaerobes Training, das den Astronauten helfen kann, sich an die körperlichen Anforderungen von Langzeit-Raumflügen und Mondmissionen anzupassen.

Psychologische Ausbildung: Mondmissionen stellen hohe Anforderungen an die psychologische Qualität und Bewältigungsfähigkeit der Astronauten. Daher müssen die Astronauten von Psychologen geschult und gecoacht werden, damit sie sich an die lange Isolation im Weltraum und die extreme Umgebung anpassen können.

Forschung über die Erde-Mond-Umgebung: Astronauten müssen das Wetter, die Topografie, die Mineralien und andere Merkmale der Erde und des Mondes verstehen. Dies wird ihnen helfen, ihre Aufgaben sicherer zu erfüllen.

Notfalltraining: Astronauten müssen für Notfälle geschult und geübt werden, um sicherzustellen, dass sie in kritischen Situationen richtig reagieren und handeln können.

Training für Kommunikation und Zusammenarbeit: Die Astronauten müssen lernen, wie sie effektiv mit den Bodenkontrollzentren und anderen Astronauten kommunizieren und zusammenarbeiten können, um einen erfolgreichen Abschluss der Mission zu gewährleisten.

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.

Der Bau und die Entwicklung unseres Mondlagers erfordert Mondlandungsraketen, Mondlandemodule, Mondorbiter, Mondrover und UAVs.

Mondraketen: Die Mondraketen sind für den Transport der gesamten Ausrüstung für den Bau des Lagers zum Mond zuständig.

Mondlandefähre: Mit dem Landemodul können die Astronauten zur Erde zurückkehren.

Lunar Orbiter: liefert dem Camp Informationen über die Mondoberfläche und das Magnetfeld und überwacht das Mondwetter und die Meteoritenbedingungen.

Mondroboter und Drohne: Erkundung und wissenschaftliche Forschung auf dem Mond auf der Suche nach Bodenschätzen wie Wasser.