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.
郑州轻工业大学附属中学 河南省郑州市-金水区 China 19 5 / 3 Englisch
3D-Konstruktionssoftware: Fusion 360
Unser Mondcamp besteht im Wesentlichen aus vier Teilen, die in Wohn- und Bürobereiche, Weltraumfarmen, Labore und astronomische Beobachtungsbereiche unterteilt sind.
Um den Astronauten das Leben zu erleichtern, wird in unserem Mondlager modernste Technologie eingesetzt. Durch den zentralen Kontrollbildschirm, intelligente Roboter, Komponenten zur Umgebungswahrnehmung und andere wissenschaftliche und technologische Produkte ist die gesamte Umgebung des Mondlagers intelligent, automatisiert, sichtbar und hörbar.
Um die künftige Energiekrise auf der Erde zu lösen, haben wir einige Projekte zur Energiegewinnung durchgeführt, bei denen intelligente und automatisierte Rover eingesetzt werden, um eine Vielzahl von Energiequellen auf dem Mond aufzuspüren und zu beproben und anschließend geeignete Minenfahrzeuge für den personalisierten Abbau zu entsenden.
Um die körperliche und geistige Gesundheit der Astronauten aufrechtzuerhalten, haben wir eine Vielzahl von täglichen Bewegungs- und Freizeitaktivitäten eingerichtet, so dass das gesamte Mondlager auf dem neuesten Stand von Wissenschaft und Technik und humanistischer Betreuung ist.
Mit der rasanten Entwicklung der Luft- und Raumfahrttechnik haben die Menschen das Geheimnis des Mondes nach und nach gelüftet, und der Mond kann uns mit einem klaren Gesicht präsentiert werden. Um Gebiete zu erschließen, in denen Menschen leben können, um mehr Ressourcen zu erforschen und um weiter entfernte Planeten zu erkunden, haben wir auf dem Mond, dem "Nachbarn" der Erde, Mondlager errichtet.
Der Hauptzweck unseres Mondlagers ist die wissenschaftliche Forschung. Auf der Grundlage der natürlichen Umweltbedingungen des Mondes werden experimentelle Tests und Energieerkundungen sowie astronomische Beobachtungen durchgeführt, um künftige Reisen des Menschen zu anderen Galaxien vorzubereiten.
Wir werden ein Mondlager am Südpol des Mondes errichten, da es dort ein permanentes Beleuchtungsgebiet gibt, in dem eine große Anzahl von Solarzellenplatten installiert werden kann, um Strom zu gewinnen und den Betrieb des gesamten Mondlagers aufrechtzuerhalten; gleichzeitig gibt es dort auch ein permanentes Schattengebiet, das eine große Menge an festem Wasser enthält, das in großen Kratern verstreut ist und aus dem stabil genügend Wasserressourcen gewonnen werden können. Und der Weltraumlift wird am Äquator des Mondes gebaut werden. Da der äquatoriale Weltraumlift nicht von der Erdrotation und -umdrehung beeinflusst wird, kann er die Sicherheit des Weltraumlifts gewährleisten und gleichzeitig die Kosten senken und die Betriebsanforderungen des Weltraumlifts erfüllen.
Zunächst werden die für den Weltraumaufzug benötigten Materialien, das Analysegerät für die Monderdextraktion, der 3D-Drucker und ein intelligenter Quantencomputer mit einer Transportrakete zum Mondäquator gebracht, und dann wird der Weltraumaufzug unter Verwendung des intelligenten Quantencomputers zur Steuerung des Druckers gebaut. Nach der Fertigstellung und Inbetriebnahme können die Transportkosten erheblich gesenkt werden. Das vorgesehene Funktionsprinzip besteht darin, zunächst einige Ausrüstungsgegenstände und Instrumente mit einer Trägerrakete in die synchrone Mondumlaufbahn zu transportieren, dann an eine Mondstation in derselben Umlaufbahn anzudocken und sie anschließend mit einem Weltraumaufzug zum Mond zu befördern, ohne das Landemodul zu verbrauchen. Gegenwärtig ist die Technologie der Raketenbergung sehr ausgereift. Wenn Weltraumaufzüge eingesetzt werden können, werden die Transportkosten von der Erde zum Mond erheblich gesenkt. Später werden einige groß angelegte Anlagen unter der Kontrolle intelligenter Quantencomputer gebaut werden, so dass das Tragen von Raumanzügen auf dem Mond nicht mehr erforderlich ist. Die Baumaterialien werden aus Mondboden hergestellt, was den Bau großer Gebäude ermöglicht. Nach Abschluss der Bauarbeiten sendet der Computer Informationen, und die Anlage wird durch Experimente auf ihre Eignung geprüft, bevor sie in Betrieb genommen werden kann. Es werden viele Technologien eingesetzt, z. B. Quantencomputer, 3D-Druck, wiederverwertbare Raketentechnologie, Technologie für hochfeste Materialien usw. Ultrahochfeste Werkstoffe werden in dem Papier Radiation and Electrostatic resistance for ultra table polymer composites reinforced with carbon fibers (Strahlungs- und elektrostatische Beständigkeit von mit Kohlenstofffasern verstärkten ultrahochfesten Polymeren) vorgestellt, die die Grundlage für die künftige Raumfahrt bilden können.
Unser Mondcampingplatz verfügt über eine große Menge an Elektrizität, so dass wir Kühlschränke mit flüssigem Stickstoff verwenden, um mit dem Hochtemperaturklima zurechtzukommen, und eine Wasserheizungstechnologie, um mit den niedrigen Temperaturen zurechtzukommen; um mögliche Meteoriteneinschläge jederzeit zu verhindern, haben wir eine spezielle Maschine zur Erkennung von Meteoriteneinschlägen, die diese rechtzeitig erkennen und verhindern kann. Gleichzeitig sind die Gebäude mit einer Schutzhülle ausgestattet, die geöffnet und geschlossen werden kann, um Meteoriteneinschläge zu verhindern. Neben einem festen zentralen Wohnbereich gibt es auch mobile Wohneinrichtungen, in die sich die Astronauten begeben können, um im Notfall evakuiert zu werden, wenn sie außerhalb des Mondlagers arbeiten. Gleichzeitig werden durch die Beobachtung der Sonne und die Vorhersage von Luftschichtexplosionen wie Sonneneruptionen mit Hilfe der Weltraumwettervorhersagetechnologie die Ausflüge der Astronauten während dieser Spitzenzeit gestoppt.
Kleine Maschinen zur Entnahme von Eis- und Mondbodenproben werden zur Entnahme und Erkundung von Wasserressourcen eingesetzt und bringen diese zur Untersuchung zurück. Je nach Wasserqualität wird der Abbau ausgewählt, und große Wassergewinnungsmaschinen werden zur Gewinnung von Wasserressourcen in dem entsprechenden Gebiet eingesetzt. Auch die häuslichen Abwässer der Astronauten werden gesammelt und für die Aufbereitung gereinigt. In Weltraumfarmen werden Pflanzen angebaut, wobei die 3D-Drucktechnologie und das Prinzip des künstlichen Fleisches genutzt werden, um Fleischprodukte aus Proteinrohstoffen herzustellen und so die ausgewogene Ernährung der Astronauten zu gewährleisten. Die wichtigste Methode zur Sauerstofferzeugung ist die Elektrolyse von Wasser, wobei überflüssiger Sauerstoff, Kohlendioxid usw. von den Weltraumfarmen gesammelt werden. In den Arbeits- und Wohnbereichen werden Luftqualitätsdetektoren und Luftreiniger sowie Druckdetektoren und -verbesserungsgeräte installiert, um den Gesamtdruck im Mondlager in einem für die menschliche Besiedlung geeigneten Bereich zu halten.
Zwei in der Fachzeitschrift Nature Astronomy veröffentlichte Arbeiten haben den Mond neu definiert und seine Fähigkeit, wertvolle natürliche Ressourcen - Wasser - zu speichern, verdeutlicht. Wissenschaftler haben immer geglaubt, dass es auf dem Mond festes Wasser gibt, insbesondere an seinen Polen. Unsere Mondbasis verfügt über spezielle Geräte, mit denen festes Wasser vom Südpol des Mondes extrahiert werden kann, und es gibt auch Geräte in der Hauptanlage, die das Abwasser der Astronauten recyceln und reinigen können, das auch von der Internationalen Raumstation verwendet wird.
Unsere Mondbasis verfügt über eine Weltraumfarm, die mit Hilfe von Nährlösungen und von Wissenschaftlern kultiviertem Boden Pflanzen wie Kartoffeln, Sojabohnen, Mais und andere Nutzpflanzen anbaut. Außerdem können wir das aus Sojabohnen gewonnene Eiweiß als Rohstoff für die Herstellung von Fleisch mithilfe von 3D-Lebensmitteldruckern verwenden. Unsere Anlage verfügt auch über eine Küche, die mit Strom betrieben wird, so dass die Astronauten nach ihrem eigenen Geschmack kochen können. Was die Machbarkeit angeht, so haben chinesische Wissenschaftler bereits 2019 auf der Rückseite des Mondes Nährlösungen und Erdboden verwendet, um Baumwolle, Kartoffeln, Ackerschmalwand, Hefe, Fruchtfliegen und Raps anzubauen. Diese sechs Organismen wuchsen auf der Rückseite des Mondes kräftig, und die Beobachtung eines Roboters beim 3D-Drucken eines echten Kuchens, veröffentlicht in Science, bestätigte, dass Lebensmittel gedruckt werden können.
Unsere Mondbasis produziert Sauerstoff durch Elektrolyse von Wasser, und der Sauerstoff wird durch die gesamte Anlage transportiert. Unsere Basis verfügt außerdem über ein intelligentes Management, das die Sauerstoffkonzentration in Echtzeit ermitteln kann. Auch die Internationale Raumstation nutzt diese Methode.
Am Südpol des Mondes herrscht die meiste Zeit Tageslicht und es gibt reichlich Sonnenenergie. Die Elektrizität unserer Basis stammt aus der Umwandlung von Sonnenkollektoren.
Die Fäkalien der Astronauten und die Küchenabfälle werden nach wissenschaftlicher Aufbereitung gesammelt und dann mit speziellen Transportfahrzeugen zu den Weltraumfarmen transportiert, wo sie zu Nährstoffen für die Pflanzen werden und die Energienutzung erhöhen können; Urin, Badewasser und häusliche Abwässer werden mit Hilfe von Kläranlagen mehrfach gereinigt und je nach Quelle und Reinigungstechnologie sinnvoll verteilt und wiederverwendet.
Unser Mondlager ist mit einem sehr großen Informationstransceiver ausgestattet, der die Übertragung und den Empfang von elektromagnetischen Signalen im gesamten Mondlager aufrechterhalten kann, die Kommunikation zwischen der Erde und dem Mond und anderen Lagern aufrechterhalten kann, und wir sind mit einem Erde-Mond-Rückkehrmodul ausgestattet, das auf eine große Katastrophe reagieren oder verletzte oder kranke Astronauten zur Behandlung zurück zur Erde schicken kann. Um den Kontakt mit anderen Mondlagern zu erleichtern, verfügen wir über ein Mondraumschiff, das jederzeit Vorräte und Personal mit anderen Mondlagern austauschen kann.
Unsere technologischen Schwerpunkte sind: Antischwerkraftgeräte, fortschrittliche Neutronen, Roboter, astronomisches Universum, Analyse der Mondbodenzusammensetzung und Helium-3He-Extraktion, Analyse und Extraktion der Wasserqualität.
Auf dem Mond beträgt die Schwerkraft ein Sechstel der Schwerkraft auf der Erde. Eine große Anzahl von Boostern erzeugt Schub, supraleitende Materialien erzeugen Antigravitationseffekte, und die Wechselwirkung zwischen magnetischen und elektrischen Feldern kann die Erforschung von Antigravitationsgeräten fördern. Wir werden mit dem Kernforschungsreaktor vom Typ "Anti-Neutronen-Brunnen" beginnen, um fortgeschrittene Neutronen zu untersuchen und zu analysieren, u. a. durch Tests des Brennstoffmaterials, Neutronenstreuungsexperimente, Neutronenaktivierungsanalysen, Neutronenfotografie und Einkristall-Bestrahlungsdotierung. Die Beingelenke des Roboterhundes benben sind kugelförmig, und seine Füße sind mit vier Mecanum-Rädern ausgestattet, die sich auf unterschiedlichem Terrain am besten bewegen lassen. Gleichzeitig ist er mit einer Hebebühne auf dem Rücken ausgestattet und hat vier mechanische Arme mit vier Achsen auf beiden Seiten, um Waren zu greifen und zu befestigen. Zwei Haushunde, Congcong und Lingling, können Umgebungserkennung, intelligente Erinnerungen und Sprachübertragungen durchführen und sind mit Innenerkennungsbildschirmen verbunden. Während sie die Roboterführung übernehmen, bieten sie den Astronauten auch humanistische Betreuung. Die Schwerkraft auf der Mondoberfläche ist gering, es gibt keine Abschirmung durch die Atmosphäre, keine Lichtverschmutzung und keinen Einfluss der Erdanziehung, so dass sich verschiedene Phänomene im Sonnensystem gut beobachten lassen. Gleichzeitig wird das Radioteleskop zur Beobachtung des Universums eingesetzt. Chemische Analyse, Röntgenstrahlen, Spektroskopie und andere Methoden werden eingesetzt, um Mondbodenproben zu analysieren und Helium-3He-Trioxid und seltene Metallelemente aus ihnen zu extrahieren.
Theoretische Grundausbildung. Als Astronaut muss man zunächst die grundlegenden theoretischen Kenntnisse in den Bereichen Atmosphäre, Astronomie, Geophysik, Weltraumdynamik, Kommunikation, Computer usw. trainieren, die in der Luft- und Raumfahrt, Medizin und Physiologie vermittelt werden. Und natürlich gibt es das Astronauten-Rettungstraining.
Körperliches Training. Astronauten müssen einen kräftigen Körperbau haben und darüber hinaus ein strenges körperliches Training absolvieren. Der Weltraum und das Raumschiff sind besondere Umweltfaktoren, und Astronauten müssen trainiert werden, um ihre eigene Toleranz zu verbessern. Die Trainingsinhalte sind oft Langstreckenlauf, Bergsteigen, Drehstuhl und so weiter.
Übergewichtiges Ausdauertraining. Beim Start von Raketen kommt es in der Regel zu einer extremen Beschleunigung, der der Körper eines Astronauten ohne Training nicht standhalten kann. Die Simulation eines solchen Trainings kann den Geist eines Astronauten in einem klaren Zustand halten, so dass er sich anpassen und die Mission beenden kann.
Schwereloses Training. Raumfahrzeuge in der Umlaufbahn während des Fluges, oft in der Schwerelosigkeit Umwelt, in einer solchen Umgebung, Astronauten erscheinen oft schwindlig, so dass der Betrieb beeinträchtigt. Daher ist es notwendig, die Schwerelosigkeit der gelben Essenz zu simulieren, damit die Astronauten die Angst vor der Schwerelosigkeit verlieren. In der Schwerelosigkeit müssen die Astronauten das An- und Ausziehen der Raumanzüge, das Essen und das Gehen üben.
Raumfahrzeuge
Große Transportraketen: In den ersten Tagen des Aufbaus des Mondlagers werden wir große Transportraketen einsetzen, um Bauwerkzeuge wie 3D-Drucker auf den Mond zu schicken.
Erde-Mond-Rakete: hauptsächlich auf dem Mond angeordnet, kann auf Notfälle reagieren, wenn unvermeidliche Katastrophen eintreten, kann Astronauten und wichtige Einrichtungen rechtzeitig zurück zur Erde schicken, um die Sicherheit der Astronauten zu gewährleisten.
Weltraumaufzug: Wir werden einen Weltraumfahrstuhl auf dem Mond bauen, der den Transport von Material und Personal zwischen Erde und Mond erheblich beschleunigen und die Effizienz verbessern kann.
Fahrzeuge
Mobilitätswagen zwischen den Einrichtungen: Um den Astronauten den Weg zu verschiedenen Einrichtungen zu erleichtern, haben wir mehrere Transportwagen eingerichtet
Inter-Camp-Schiffe: Um den Kontakt zwischen den Lagern zu erleichtern und neue Gebiete zu erkunden, haben wir mehrere Inter-Camp-Schiffe eingerichtet
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