moon_camp

Moon Camp Pioneers Gallery 2021-2022

Στο Moon Camp Pioneers η αποστολή κάθε ομάδας είναι να σχεδιάσει τρισδιάστατα μια πλήρη κατασκήνωση στο φεγγάρι χρησιμοποιώντας το Fusion 360. Πρέπει επίσης να εξηγήσουν πώς θα χρησιμοποιούν τους τοπικούς πόρους, θα προστατεύουν τους αστροναύτες από τους κινδύνους του διαστήματος και να περιγράψουν τις εγκαταστάσεις διαβίωσης και εργασίας.

Team: Creater

郑州轻工业大学附属中学  河南省郑州市    Κίνα 19   5 / 1

Περιγραφή του έργου

Στόχος μας είναι να δημιουργήσουμε έναν μόνιμο ανθρώπινο καταυλισμό στο φεγγάρι για να υποστηρίξουμε την περαιτέρω εξερεύνηση του φεγγαριού και του διαστήματος.

Το πρόγραμμα της σεληνιακής κατασκήνωσης χωρίζεται σε τρεις κύριους τομείς: ένα αυτοσυντηρούμενο περιβάλλον διαβίωσης (ενέργεια, στέγαση και τροφή) (πρώτο βήμα), ένα παρατηρητήριο για εξωτερική εξερεύνηση και ένα μαγνητικό πεδίο για την ασφάλεια της κατασκήνωσης.

Στον καταυλισμό κατασκευάζονται σπονδυλωτά σπίτια για τους αστροναύτες, στα οποία υπάρχουν κατοικίες για ανάπαυση, γυμναστική και ιατρική έρευνα, ειδικό θερμοκήπιο για την καλλιέργεια φυτών για την απόκτηση υδάτινων πόρων, καθώς και εξοπλισμός για τη μετατροπή ενέργειας και την παραγωγή οξυγόνου για την εξασφάλιση αυτάρκειας στη ζωή. Παρατηρητήρια για εξωτερική εξερεύνηση- δημιουργείται μαγνητικό πεδίο για να εμποδίζεται η διαστημική ακτινοβολία και ο καταυλισμός είναι εξοπλισμένος με ανιχνευτές για την παρακολούθηση της ηλιακής δραστηριότητας και την έγκαιρη προειδοποίηση των αστροναυτών.

2.1 Πού θέλετε να χτίσετε το Moon Camp σας;

Κοντά στον κρατήρα Σάκλετον, έναν κρατήρα πρόσκρουσης στο Νότιο Πόλο της Σελήνης. Σύμφωνα με την έρευνα, οι κορυφές κατά μήκος της άκρης των κρατήρων εκτίθενται σχεδόν συνεχώς στο ηλιακό φως 80% του χρόνου, γεγονός που πληροί την απαίτηση για την κατάληψη μεγάλων εκτάσεων καλά φωτισμένης γης για την παραγωγή ηλιακής ενέργειας. Το εσωτερικό είναι μια μόνιμη σκιά (ο λάκκος της Αιώνιας Νύχτας), όπου αποθηκεύεται πάγος και δεν λιώνει επειδή δεν εκτίθεται στο ηλιακό φως, γεγονός που καλύπτει τις απαιτήσεις σε νερό για την ανθρώπινη ζωή και ενέργεια. Εκτός αυτού, κοντά στους κρατήρες, είναι βολικό να συλλέγονται ερευνητικά δείγματα και πλούσιοι σε πόρους, γεγονός που ευνοεί περισσότερο την έρευνα.

2.2 Πώς σκοπεύετε να χτίσετε τη δική σας κατασκήνωση στο φεγγάρι; Περιγράψτε τις τεχνικές, τα υλικά και τις σχεδιαστικές σας επιλογές.

Λαμβάνοντας υπόψη την πολυπλοκότητα του σεληνιακού περιβάλλοντος και το οικονομικό κόστος, αποφασίσαμε τελικά να επιλέξουμε την άκαμπτη μονάδα συναρμολόγησης ως την κύρια σεληνιακή μας κατασκήνωση. Θα στείλουμε αρθρωτά δομικά στοιχεία μέσω πολλαπλών οχημάτων εκτόξευσης. Η πρώτη πτήση θα μεταφέρει αστροναύτες και μεμονωμένα εξαρτήματα της μονάδας κατοίκησης και κάποια υλικά διαβίωσης με ένα όχημα εκτόξευσης κοντά στον κρατήρα Σάκλετον στον Νότιο Πόλο της Σελήνης. Θα χρησιμοποιήσουμε εξαγωνικές πλάκες που μπορούν να συνδεθούν για την κατασκευή του πυθμένα, ράβδους τιτανίου για την κατασκευή του κάτω μέρους και της στήριξης της μονάδας, και στη συνέχεια θα ράψουμε το τοίχωμα και την κορυφή της μονάδας. Στη συνέχεια, θα μεταφέρουμε τους αστροναύτες μας στο φεγγάρι και θα συναρμολογήσουμε σεληνιακές κατασκηνώσεις στο φεγγάρι. Τέλος, οι απαραίτητοι πόροι διαβίωσης και ο εξοπλισμός επιστημονικής έρευνας θα μεταφερθούν κυκλικά και θα επεκταθούν περαιτέρω προς τα έξω για τους αστροναύτες ώστε να αξιοποιήσουν και να αναπτύξουν καλύτερα τους σεληνιακούς καταυλισμούς και τους σεληνιακούς πόρους. Και θα μεταφερθούν τρισδιάστατοι εκτυπωτές στο φεγγάρι, ώστε οι αστροναύτες μας να μπορούν να κατασκευάσουν τα δικά τους οικοδομικά υλικά με την τεχνολογία τρισδιάστατης εκτύπωσης χρησιμοποιώντας νερό και σεληνιακό χώμα και αλκαλικούς ενεργοποιητές από το διαστημόπλοιο.

2.3 Το περιβάλλον στη Σελήνη είναι πολύ επικίνδυνο για τους αστροναύτες. Εξηγήστε πώς θα τους προστατεύσει η δική σας κατασκήνωση στη Σελήνη. (το πολύ 150 λέξεις)

Για την προστασία από τη διαστημική ακτινοβολία, θα κατασκευάσουμε μια μαγνητική γεννήτρια έξω από τη σεληνιακή κατασκήνωση για να εμποδίσουμε τη διαστημική ακτινοβολία, και η κατασκήνωση θα είναι εξοπλισμένη με ανιχνευτές που θα παρακολουθούν την ηλιακή δραστηριότητα και θα λένε στους αστροναύτες να σταματήσουν όλες τις υπαίθριες δραστηριότητες πριν από την έκρηξη των ηλιακών σωματιδίων. Καταφύγετε στο σεληνιακό στρατόπεδο, περιμένετε την ηλιακή έκρηξη και πάρτε αντιοξειδωτικά όπως οι βιταμίνες Α και C για να προστατευτείτε από τις επιπτώσεις της ακτινοβολίας.

Προκειμένου να αποφύγουμε τα διαστημικά σκουπίδια και τους μικρομετεωρίτες, θα εξοπλίσουμε σημαντικά όργανα ή εξοπλισμό αποθήκευσης με προστατευτικές πλάκες, θα συνδυάσουμε αισθητήρες για την εκ των προτέρων ανίχνευση και συναγερμό σύγκρουσης και θα ενημερώσουμε εγκαίρως τους αστροναύτες για την επισκευή όταν ο εξοπλισμός υποστεί βλάβη.

Για τη σωματική και ψυχική υγεία των αστροναυτών, η σεληνιακή κατασκήνωση θα είναι εξοπλισμένη με γυμναστήριο και εξοπλισμό VR και AR, έτσι ώστε οι αστροναύτες να μπορούν να απολαμβάνουν το σώμα και το πνεύμα τους, ενώ παράλληλα θα ασκούνται καθημερινά για την πρόληψη της οστικής απώλειας.

2.4 Εξηγήστε πώς η σεληνιακή κατασκήνωσή σας θα παρέχει στους αστροναύτες:

Νερό
Τρόφιμα
Ισχύς
Air

Χρησιμοποιούμε έναν κλίβανο υψηλής θερμοκρασίας για να διασπάσουμε το νερό και το οξυγόνο, επιταχύνουμε την αντίδραση με την προσθήκη καταλύτη και αποθηκεύουμε το νερό που προκύπτει σε μια δεξαμενή αποθήκευσης. Εν τω μεταξύ, σκοπεύουμε να συλλάβουμε νερό από τον σεληνιακό πάγο και στη συνέχεια να το καθαρίσουμε και να το ανακυκλώσουμε για να ελαχιστοποιήσουμε το φορτίο από τη Γη.

Το σεληνιακό έδαφος δεν ευνοεί την ανάπτυξη καλλιεργειών, οπότε πρέπει να τροποποιήσουμε το σεληνιακό έδαφος. Έχουμε μετατρέψει το σεληνιακό έδαφος με βακτήρια και ένα από τα πιο υποσχόμενα από αυτά είναι τα κυανοβακτήρια, τα οποία τοποθετούμε στο φεγγάρι, μπορούν να διασπάσουν το σεληνιακό έδαφος, να λάβουν μέρος στη φωτοσύνθεση και να παράγουν κάποια αζωτοδέσμευση, και ταυτόχρονα να αναπληρώσουν τον άνθρακα, το άζωτο και άλλα στοιχεία με τα τροφικά απόβλητα των αστροναυτών, προκειμένου να καλύψουν τις απαιτήσεις των αναπτυσσόμενων φυτών. Η καλλιέργεια φυτικών καλλιεργειών υιοθετεί υδροπονία και εδαφοκαλλιέργεια, οι οποίες καλλιεργούν αντίστοιχα καλλιέργειες με διαφορετικές απαιτήσεις περιβάλλοντος ανάπτυξης. Ταυτόχρονα, μπορούμε να εκτρέφουμε ορισμένα έντομα με υψηλή περιεκτικότητα σε πρωτεΐνες και ψάρια με σύντομο κύκλο ανάπτυξης για να εμπλουτίσουμε τη θρεπτική δομή.

Θα χρησιμοποιήσουμε ηλιακούς συλλέκτες για την παραγωγή ενέργειας. Δεν υπάρχει αέρας στο φεγγάρι, η ηλιακή ακτινοβολία μπορεί να κατευθύνει το φεγγάρι χωρίς να εμποδίζεται και να εξασθενεί, και είναι εύκολο να ικανοποιηθεί η τρέχουσα φωτοηλεκτρική τεχνολογία για την παραγωγή ηλιακής ενέργειας πρέπει να καταλάβει μια μεγάλη περιοχή καλά φωτισμένων απαιτήσεων γης, ως εκ τούτου, η ένταση της ηλιακής ενέργειας και η υψηλή απόδοση.Ταυτόχρονα, ο άξονας περιστροφής του φεγγαριού είναι βασικά κάθετος στο εκλειπτικό επίπεδο, οπότε εξετάζουμε την κατασκευή θερμικών σταθμών παραγωγής ενέργειας κοντά στα δύο στάδια του φεγγαριού για την παροχή πολύ άφθονης και φθηνής ενέργειας, εκμεταλλευόμενοι την ακραία διαφορά θερμοκρασίας που προκαλείται από το φεγγάρι.

Χρησιμοποιούμε έναν κλίβανο υψηλής θερμοκρασίας για να διασπάσουμε το νερό και το οξυγόνο και προσθέτουμε καταλύτες για να επιταχύνουμε την αντίδραση στους 1.000 βαθμούς Κελσίου. Μελέτες δείχνουν ότι για την εξαγωγή 1 τόνου οξυγόνου χρειάζονται περίπου 70 τόνοι σεληνιακού επιφανειακού εδάφους. Στη δεύτερη φάση, μετατρέπουμε το διοξείδιο του άνθρακα και το νερό σε γενετικά τροποποιημένες καλλιέργειες και τα φυτά μετατρέπουν αυτές τις δύο ουσίες σε τροφή.

2.5 Εξηγήστε ποιος θα είναι ο κύριος σκοπός της κατασκήνωσης σας στο φεγγάρι.

Ο κύριος στόχος της ομάδας μας είναι η επιστημονική εξερεύνηση του φεγγαριού και του διαστήματος.

Το φεγγάρι είναι ένα αδύναμο βαρυτικό πεδίο, μόνο περίπου 1/6 της βαρύτητας της γης, για το όργανο παρατήρησης του παρατηρητηρίου και το φεγγάρι δεν έχει σχεδόν καμία ατμόσφαιρα, το παρατηρητήριο μπορεί να πραγματοποιήσει την παρατήρηση ηλεκτρομαγνητικών κυμάτων όλων των ζωνών, τόσο να μειώσει την ένταση της δομής του οργάνου όσο και τον βολικό εξοπλισμό τηλεχειρισμού, μέσω της καταγραφής της παρατήρησης της αλλαγής των αστέρων, βοηθά τον άνθρωπο να προστατεύσει τη γη και την περαιτέρω εξερεύνηση του διαστήματος.

Η βάση μας θα είναι το πρώτο βήμα προς την ανθρώπινη εγκατάσταση στο διάστημα.

3.1 Περιγράψτε μια μέρα στη Σελήνη για το πλήρωμα αστροναυτών της κατασκήνωσης σας στη Σελήνη.

Στο φεγγάρι, ο ήλιος ανατέλλει πάντα, κάτι που διαφέρει αρκετά από το ανθρώπινο πρόγραμμα στη γη. Ως εκ τούτου, ένα καθημερινό πρόγραμμα δραστηριοτήτων όπως η ανάπαυση, η άσκηση, η διατροφή, η έρευνα, η εξερεύνηση κ.λπ. Προκειμένου να διατηρηθεί η τάξη στον καταυλισμό και να ανταποκριθούν ταχύτερα σε μια κρίση, οι αστροναύτες πρέπει να εργάζονται σε βάρδιες.

Αστροναύτης μια μέρα από την αρχή του καθιστικού, τακτοποιήστε το πρωί μετά από όλα θα πάει στο εστιατόριο για να φάει πρωινό και να πάρει το ημερήσιο πρόγραμμά τους, 8 ~ 9 ώρες καθημερινά, οι αστρονόμοι θα ταξιδέψουν στη βάση του αστεροσκοπείου για την αστρονομική έρευνα παρατήρησης, ο βοτανολόγος θα καλλιεργήσει καλλιέργειες για να παρατηρήσει την κατάστασή του, το προσωπικό συντήρησης για να ελέγξει το στρατόπεδο κάθε εξοπλισμό, κλπ., Οι αστροναύτες θα εκτελούν τις εργασίες τους σύμφωνα με τον τομέα της ειδικότητάς τους, και οι αστροναύτες θα πρέπει να εργάζονται σε ομάδες τουλάχιστον δύο ατόμων κάθε φορά που θα ξεκινούν μια αποστολή για να συλλέγουν σεληνιακά δείγματα και να τα φέρνουν πίσω στο στρατόπεδο για μελέτη. Οι αστροναύτες θα ξεκουραστούν μία ώρα μετά το γεύμα στην τραπεζαρία και στη συνέχεια θα εκτελέσουν τις εργασίες του απογεύματος. Μετά το δείπνο στο τέλος της ημέρας, οι αστροναύτες θα κάνουν δύο ώρες σωματική άσκηση για να αποτρέψουν την απώλεια οστών. Λόγω της μακροχρόνιας εργασίας της αποστολής στο φεγγάρι, οι αστροναύτες θα συσσωρεύσουν αναπόφευκτα κάποια ψυχολογική πίεση και οι αστροναύτες μπορούν να χρησιμοποιήσουν τον εξοπλισμό μέσω παιχνιδιών, ψυχαγωγίας, ανάγνωσης και άλλων τρόπων για την ανακούφιση από την ψυχολογική πίεση. Στο τέλος των καθημερινών δραστηριοτήτων της ημέρας, οι αστροναύτες θα αλλάξουν βάρδιες με τους συναδέλφους τους, θα επιστρέψουν στο σαλόνι για καθαρισμό και στη συνέχεια θα πάνε για ύπνο για να ξεκουραστούν. Τη νύχτα, οι αστροναύτες θα έχουν 8 έως 10 ώρες ύπνου.

Άλλα έργα:

  Aquasis

 

  Λύκειο Μαθηματικών "Dr Petar Beron"
    Βουλγαρία
  Serendipity

 

  Πανεπιστήμιο Zhengzhou της ελαφριάς βιομηχανίας
    Κίνα
  Ανακαλύπτες

 

  Colégio Vasco da Gama
    Πορτογαλία
  DinozauriSRL

 

  Liceul Teoretic Emil Racovită Baia Mare
    Ρουμανία