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 17, 18, 19 5 / 1 Englisch
3D-Konstruktionssoftware: Fusion 360
"Infinity Space" ist ein Lager mit Unendlichkeitssymbolen als Designelementen, die darauf hinweisen, dass "Infinity Space" unendliche Möglichkeiten hat und seine Gebäude und Strukturen dem Test von Zeit und Risiko standhalten werden. Sein Hauptzweck ist die wissenschaftliche Forschung, um die geologischen, chemischen und physikalischen Eigenschaften der Mondoberfläche zu untersuchen. Infinite Space umfasst einen wissenschaftlichen Forschungsbereich, einen Wohnbereich und einen Versorgungsbereich. Gleichzeitig nutzen wir die Eigenschaften der unendlichen Symbole, um das automatische Andocken mit der Shuttle-Docking-Technologie zu realisieren. Die Andockgenauigkeit ist hoch und die Bedienung ist einfach. Es ist für Astronauten geeignet, um Lager auf dem Mond zu verbinden. Gleichzeitig wird Infinite Space als Außenposten auf die ehrgeizigeren Missionen der Menschheit in der Zukunft vorbereiten.
Wir haben das Mondlager vor allem für die wissenschaftliche Forschung eingerichtet, als Außenposten mit Laboratorien sowie als Trainingsgelände und Aufenthaltsort für Menschen, um durch das Lagerleben ihre Anpassungsfähigkeit auf einem fremden Körper ohne Atmosphäre und mit extremen Temperaturschwankungen zu erforschen und um die Bodenschätze auf dem Mond, Helium-3, Wassereis usw. zu untersuchen, als Vorbereitung für ehrgeizigere menschliche Missionen in der Zukunft!
Wir haben beschlossen, Infinite Space im Rex Scarborough Krater zu bauen. Erstens befindet sich das Lager auf der Vorderseite des Mondes, nahe der Erde, und die Kommunikation der Basis kann zuverlässiger und stabiler sein, was für den täglichen Betrieb, die wissenschaftliche Forschung und das Sicherheitsmanagement sehr wichtig ist. Zweitens ist das Gelände des Lagers relativ flach, und es gibt in der Nähe reichlich Metallvorkommen wie Eisen, Magnesium und Aluminium, die sich für den Bau und die Instandhaltung von Basiseinrichtungen eignen und auch andere Aspekte des Mondbergbaus und der Konstruktion unterstützen können. Drittens befindet sich das Lager in der Nähe des Äquators des Mondes und ist auf seinen 80%~90% Lichtzyklus angewiesen, um den normalen Betrieb der Basis aufrechtzuerhalten. Also errichten Sie hier ein Mondlager.
Was das Aussehen der Basis betrifft, so haben wir Infinite Space mit dem Unendlichkeitssymbol als Designelement gebaut. Sein einzigartiges Aussehen verleiht ihm eine hervorragende Erweiterbarkeit und strukturelle Stabilität und gewährleistet eine gute Raumnutzung und Umweltschutz. Bei der Konstruktion werden 3D-Drucker eingesetzt, um die Struktur und die Hülle der Basis des unendlichen Symbols herzustellen. Die Metallvorkommen wie Eisen, Magnesium und Aluminium in der Nähe des Rex-Scarborough-Kraters werden zur Herstellung von Legierungen für die äußere Metallschicht, die Mondfahrzeuge, die Ausrüstung und die Gebäudestrukturen usw. verwendet, Polystyrolschaum (EPS), Polytetrafluorethylen (PTFE), von der Erde mitgebrachte Isoliermaterialien für Lampen, um die Temperatur im Inneren des Lagers stabil zu halten, sowie Abschirmungsmaterialien zur Isolierung von Strahlung. Außerdem werden durch die Verarbeitung und Gewinnung von Mondstaub und Glasfasern optische Fasern hergestellt, die für die Übertragung von Daten und Energie in der gesamten Basis verwendet werden.
Astronauten auf dem Mond müssen mit Umweltgefahren wie geringer Schwerkraft, hohen Temperaturschwankungen, Sonnenstrahlung und Weltraummüll fertig werden.
Gegenüber der Umgebung mit geringer Schwerkraft: Das Camp verfügt über einen Weltraum-Fitnessraum. Wer sich täglich fit hält, kann den körperlichen Auswirkungen von Osteoporose, Muskelschwund und Herz-Kreislauf-Störungen, die durch die niedrige Schwerkraft verursacht werden, wirksam vorbeugen.
Extreme Temperaturen, Strahlenschutz und Weltraumvakuum: Infinite Space ist eine gut abgedichtete Mondschatten-Raumstation, die Astronauten und Ausrüstung vor den Auswirkungen des externen Vakuums schützt und gleichzeitig Polystyrolschaum (EPS) und Polytetrafluorethylen von der Erde verwendet. Polyethylenfluorid (PTFE)-Lampenisolationsmaterialien werden verwendet, um die Temperatur im Inneren des Lagers stabil zu halten, und Abschirmungsmaterialien werden verwendet, um die Strahlung zu isolieren. Gleichzeitig haben wir intelligente Kontrollsysteme und Geräte zur Gesundheitsüberwachung und medizinischen Versorgung eingerichtet, um die Umgebungstemperatur zu überwachen und den Gesundheitszustand der Astronauten in Echtzeit zu ermitteln.
Schutz vor Weltraummüll: Die Wahl des Rex-Scarborough-Kraters für den Bau einer Basis verringert die Wahrscheinlichkeit des Einschlags von Meteoriten. Gleichzeitig wird das Radar der Basis kontinuierlich die Situation über der Basis erfassen, so dass die Astronauten Notfallmaßnahmen ergreifen können.
Wasser: Infinite Space hat eine Wasserversorgungskammer und einen Wasserressourcen-Fänger gebaut. In der Wasserversorgungskammer werden die gewonnenen Wasser- und Eisressourcen durch Pyrolyse, Verdampfung und Kühlung in Wasser umgewandelt, und jede Kabine wird mit einer Wasserkreislaufanlage verbunden, um Urin, Schweiß usw. aufzufangen und so einen Wasserkreislauf zu erreichen.
Nahrung: Aufbau einer lunaren Mikro-Ökologie im unendlichen Weltraum: Kartoffelsamen, Arabidopsis-Samen, Seidenraupeneier, Erde, Luft, Wasser usw. werden in die lunare Mikroökologie eingebracht, und die entsprechende Temperatur und Feuchtigkeit in der Ökosphäre wird sichergestellt. Das natürliche Licht auf der Mondoberfläche wird über den Lichtleiter eingeleitet, um eine Umgebung für das Pflanzenwachstum zu schaffen. Das Licht fördert das Pflanzenwachstum, um die Seidenraupen mit Nahrung und Sauerstoff zu versorgen, das Wachstum der Seidenraupen liefert das für das Pflanzenwachstum benötigte Kohlendioxid, und der Seidenraupenkot ist auch ein guter Dünger, so dass ein guter ökologischer Kreislauf zur Nahrungsgewinnung entsteht.
Elektrizität: Infinite Space verfügt über ein photovoltaisches Stromerzeugungssystem und ein Kernenergiesystem. Die photovoltaische Stromerzeugungsanlage verwendet Sonnenkollektoren, um Sonnenenergie in elektrische Energie umzuwandeln, und nutzt die Sonnenenergie direkt zum Heizen, um Strom während des Mondes und des Tages zu gewinnen; der Raum für die Versorgung mit Kernenergie verwendet Kernreaktoren und radioaktive Isotope zur Erzeugung von Kernenergie, um eine große Menge an Energie auf kleinem Raum für den gesamten Die Basis ist in Betrieb. Gleichzeitig verfügen wir über Sicherheitsvorrichtungen, die ein Austreten von Strahlung verhindern.
Luft (Luft): Infinite Space verfügt über einen Raum, in dem Sauerstoff erzeugt wird. Durch die Verarbeitung von Ilmenit und Eisenoxid im Mondboden werden diese Materialien auf 1600 Grad Celsius bis 2500 Grad Celsius erhitzt und dann elektrifiziert, und verschiedene Elemente im Mondboden werden ionisiert, einschließlich Juckreiz-Ionen, und die ionisierten Sauerstoff-Ionen verbinden sich von selbst miteinander zu Sauerstoff.
Die Entsorgung der von den Astronauten auf dem Mond erzeugten Abfälle ist ein zentrales Thema, denn diese Abfälle haben nicht nur Auswirkungen auf die Umwelt, sondern können auch eine Gefahr für die Gesundheit und Sicherheit der Astronauten darstellen. Müll und Abfälle werden für den Pflanzenanbau oder andere industrielle Zwecke recycelt, und Abfälle, die nicht recycelt werden können, können komprimiert und gelagert werden, um ihr Volumen zu verringern. Infinite Space soll die Auswirkungen von Abfällen auf die Umwelt und die Astronauten minimieren und eine gesündere und sicherere Umgebung für Mondlager schaffen.
Infinite Space nutzt die Weltraumkommunikation mit der Erde, wobei Technologien wie Laserkommunikation oder Mikrowellenkommunikation eingesetzt werden, um eine Weltraumkommunikationsverbindung zwischen dem Mond und der Erde herzustellen. Diese Kommunikationsmethode hat die Vorteile einer hohen Geschwindigkeit, einer hohen Bandbreite und einer geringen Latenzzeit und kann die Anforderungen der Echtzeitkommunikation und der Übertragung großer Datenmengen erfüllen;
Infinite Space nutzt Glasfaserkommunikation mit anderen Mondlagern: eine Technologie, die optische Fasern zur Datenübertragung nutzt. Infinite Space baut über den allgemeinen Kontrollraum ein Glasfaserkommunikationsnetz auf, um verschiedene Mondlager miteinander zu verbinden. Die Vorteile der Glasfaserkommunikation liegen in der hohen Geschwindigkeit, der großen Bandbreite und der geringen Latenzzeit, so dass sie auch den Anforderungen der Echtzeitkommunikation und der Übertragung großer Datenmengen gerecht wird.
Das wissenschaftliche Thema von Infinite Space konzentriert sich auf Ingenieurtechnik und Biologie, denn die Umwelt auf dem Mond unterscheidet sich völlig von der auf der Erde, wie z. B. geringe Schwerkraft, hohe Temperaturunterschiede, starke Strahlung usw., so dass es notwendig ist, Ingenieurtechnologien zu entwickeln, die sich an die Mondumgebung anpassen, wie z. B. Energietechnologie, Bautechnologie, Transporttechnologie usw., um die Menschen bei der Durchführung wissenschaftlicher Forschung und der Errichtung von Basen auf dem Mond technisch zu unterstützen. Gleichzeitig ist das langfristige Überleben auf dem Mond für die zukünftigen Pläne der Menschen, Stützpunkte auf dem Mond zu errichten, den Weltraum zu erforschen und sich niederzulassen, unerlässlich. Die biologische Forschung kann eine Grundlage für die Lösung grundlegender Überlebensprobleme wie Nahrung, Sauerstoff und Wasser auf dem Mond bieten und als Referenz für die künftige Einrichtung von Ökosystemen auf anderen Planeten dienen.
Biologisches Experiment:
(1) Anpflanzungsexperimente: Anpflanzung von Pflanzen auf der Mondoberfläche, Untersuchung der Anpassungsfähigkeit von Pflanzen in Umgebungen mit geringer Schwerkraft und hoher Strahlung und Erforschung der Machbarkeit der Nahrungsmittelproduktion auf dem Mond.
(2) Tierversuche: Untersuchung der Anpassungsfähigkeit von Kleintieren auf dem Mond, Erforschung der Möglichkeit, Tiere auf dem Mond zu züchten, und Bereitstellung von Referenzen für die Einrichtung eines Ökosystems in der Zukunft.
(3) Mikrobielle Experimente: Untersuchung des Überlebens und der Vermehrung von Mikroorganismen in Umgebungen mit geringer Schwerkraft, hoher Strahlung und anderen Umgebungen sowie Erforschung der Möglichkeit, Mikroorganismen auf dem Mond zu erforschen und zu nutzen.
Ingenieurtechnisches Experiment:
(1) Energietechnologisches Experiment: Untersuchung der Anwendung von Solarenergie und Kernenergie auf dem Mond und Erforschung der Machbarkeit einer autarken Energieversorgung auf dem Mond.
(2) Bautechnische Experimente: Untersuchung der Machbarkeit von Baumaterialien auf dem Mond und Erkundung der Möglichkeit, auf der Oberfläche des Mondes Wohn- und Forschungsstätten für Menschen zu errichten.
Um Astronauten bei der Vorbereitung auf Missionen zum Mond zu helfen, würde ich folgende Punkte in einen Trainingsplan für Astronauten aufnehmen:
(1) Training zur Anpassung an den Weltraum: Astronauten müssen sich an das Leben in der Schwerelosigkeit über einen langen Zeitraum sowie an die Strahlung im Weltraum und andere Umweltfaktoren anpassen. Daher müssen sie ein Weltraumanpassungstraining absolvieren, einschließlich Schwerelosigkeitstraining in Weltraumsimulatoren, Strahlenschutztraining usw.
(2) Körperliches und physiologisches Training: Astronauten müssen über gute physische und psychische Eigenschaften verfügen, um dem hohen Druck und den hohen Risiken in der Weltraumumgebung standhalten zu können. Daher benötigen sie ein körperliches Training, ein mentales Training und ein Reaktionstraining.
(3) Missionsausbildung: Die Astronauten müssen die Bedienung der Ausrüstung in der Raumkapsel beherrschen, darunter Raumanzüge, Sauerstoffversorgungssysteme, Lagerung und Verwendung von Lebensmitteln und Wasser usw. Darüber hinaus müssen sie Missionssimulationen durchführen, z. B. den Start und die Landung von Raumfahrzeugen und den Gang auf der Mondoberfläche.
(4) Schulung der Teamarbeit: Astronauten müssen bei Weltraummissionen im Team arbeiten und benötigen daher ein Teamwork-Training, einschließlich Teambildung, Kommunikation und Konfliktlösung.
(5) Ausbildung in weltraumwissenschaftlichen Kenntnissen: Astronauten müssen die Weltraumumgebung und die Kenntnisse der Planetenwissenschaften verstehen, einschließlich der geologischen, chemischen und physikalischen Eigenschaften des Mondes.
(6) Training für Notfallmaßnahmen: Astronauten müssen in Notsituationen schnell reagieren und Maßnahmen ergreifen können. Daher müssen sie ein Notfalltraining absolvieren, z. B. zur Fehlerbehebung, bei Bränden, plötzlichen Erkrankungen usw.
Durch diese Schulungen können die Astronauten auf die verschiedenen Herausforderungen und Risiken der Mondmission vorbereitet werden und die Sicherheit und den Erfolg der Mission gewährleisten.
Für künftige Mondmissionen wird ein robustes und zuverlässiges Raumfahrzeug benötigt, das ein langfristiges Leben und Arbeiten auf der Mondoberfläche sowie bei Bedarf eine schnelle Evakuierung ermöglicht. Ein Fahrzeug, das in der Lage ist, sich in dem zerklüfteten Gelände des Mondes zurechtzufinden, wie z. B. ein Mondrover oder ein robotischer Erkunder, ist auf der Mondbasis erforderlich, um die Astronauten zu verschiedenen Erkundungsorten zu transportieren.
Für Reisen zur und von der Erde ist ein Raumschiff mit ausreichend Treibstoff und Energie erforderlich, um die Sicherheit und den Komfort der Astronauten zu gewährleisten. Bei der Erkundung neuer Ziele auf der Mondoberfläche kann eine Kombination aus Forschungsrobotern und Astronauten die Effizienz steigern und das Risiko verringern.
Die Sicherheit muss oberste Priorität haben, und es müssen die notwendigen technischen Unterstützungs- und Rettungsmaßnahmen getroffen werden, um den Erfolg und die Sicherheit der Mission zu gewährleisten.
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