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: D.h

郑州轻工业大学附属中学  河南省郑州市    Κίνα 19, 18   3 / 1

Περιγραφή του έργου

Σκοπεύουμε να κατασκευάσουμε μια συνδυασμένη υπέργεια και υπόγεια κατασκήνωση, χρησιμοποιώντας το φεγγάρι ως εφαλτήριο για την περαιτέρω εξερεύνηση του υπόλοιπου ηλιακού συστήματος. Το υπέργειο τμήμα είναι κυρίως ένα επίπεδο σφαιρικό κτίριο, προκειμένου να είναι ανθεκτικό στις προσκρούσεις μετεωριτών και να προστατεύει καλύτερα τους αστροναύτες, οπότε οι τοίχοι του έχουν συνολικά τρία στρώματα αρχιτεκτονικής. Το εσωτερικό του στρώμα χυτεύεται από ένα σκληρό κράμα τιτανίου- στο εσωτερικό του μεσαίου στρώματος χρησιμοποιείται υλικό aerogel- και στο εξωτερικό του στρώμα χρησιμοποιείται "σεληνιακό σκυρόδεμα" που σχηματίζεται από τον συνδυασμό εξαιρετικά εύκαμπτου σεληνιακού εδάφους με ανθρώπινα ούρα, το οποίο στη συνέχεια καλύπτεται με σεληνιακό χώμα. Σχεδιάζουμε να κατασκευάσουμε δύο ορόφους για να προσφέρουμε στους αστροναύτες ένα ευρύ φάσμα συνθηκών διαμονής, οι οποίες περιλαμβάνουν κυρίως: διαστημική γεωργική πειραματική περιοχή, χώρο διαβίωσης, χώρο επιστημονικής έρευνας, χώρο αποθήκευσης.

2.1 Πού θέλετε να χτίσετε το Moon Camp σας;

Η μακρινή πλευρά του φεγγαριού δεν είναι μόνο πλούσια σε πόρους, ανοιχτό έδαφος, κατάλληλο για αστρονομική παρατήρηση, αλλά έχει επίσης μια ειδική ζώνη. Το φεγγάρι δεν έχει την ίδια ατμόσφαιρα και το ίδιο μαγνητικό πεδίο με τη Γη, έτσι ώστε τα σωματίδια του ηλιακού ανέμου να μπορούν να βομβαρδίσουν άμεσα τη σεληνιακή επιφάνεια, αυτά τα σωματίδια θα προκαλέσουν ζημιά στον τεχνητό εξοπλισμό, θα κάνουν τα ηλιακά κύτταρα να υποβαθμιστούν και, το σημαντικότερο, θα προκαλέσουν κινδύνους για την υγεία των αστροναυτών που εργάζονται στο φεγγάρι για μεγάλο χρονικό διάστημα, αλλά ευτυχώς, υπάρχει ένα ειδικό μαγνητικό πεδίο στην απομακρυσμένη πλευρά του φεγγαριού που μπορεί να θωρακίσει περισσότερο από 50% του ηλιακού ανέμου, δηλαδή το μικρομαγνητικό στρώμα.

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

Η κατασκευή στρατοπέδων στο φεγγάρι απαιτεί όσο το δυνατόν πιο ελαφρύ σχεδιασμό και ένα ευρύ φάσμα πηγών υλικών. Έτσι, τα υλικά που χρησιμοποιούνται είναι η σεληνιακή σκόνη, με άλλα λόγια, το σεληνιακό χώμα. Το μεγάλο πλεονέκτημα αυτού του υλικού είναι ότι μπορεί να φανεί παντού, και η επιφάνεια της σελήνης καλύπτεται από αυτό το υλικό, και το πάχος του καλύμματος ποικίλλει από 20 εκατοστά έως αρκετά μέτρα. Εδώ πρέπει να χρησιμοποιήσουμε τρισδιάστατους εκτυπωτές και θα χρησιμοποιήσουμε μικρά ρόβερ με ένα μικρό φτυάρι από κάτω που μεταφέρει το σεληνιακό χώμα στο σημείο που πρέπει να κατασκευαστεί, και στη συνέχεια συσσωρεύει ένα λεπτό στρώμα χώματος εκεί, και στη συνέχεια άλλα μηχανήματα στερεοποιούν το χώμα, στρώμα προς στρώμα, μέχρι να κατασκευαστεί λίγους μήνες αργότερα ολόκληρη η βάση.

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)

Η περιοχή επέλεξε το υλικό aerogel για χρήση στο εσωτερικό του μεσαίου στρώματος του κτιρίου, το οποίο είναι ανθεκτικό και μπορεί να αντέξει θερμοκρασίες έως και 1400 βαθμούς Κελσίου με καλή θερμομονωτική απόδοση, αρκετή για να απομονώσει αυτές τις θερμοκρασίες. Επιπλέον, διαθέτει θόλο στην κορυφή και το τεράστιο βάρος του μπορεί να μας προστατεύσει. Το παρατηρητήριο της θερμοκρασίας, της ταχύτητας των παγετώνων, της κάλυψης της επιφάνειας και της γεωμετρίας από δορυφόρους μπορεί να εκτελέσει τη λειτουργία της πρόβλεψης της θέσης των μετεωριτών με ακρίβεια 80%.

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

Νερό
Τρόφιμα
Ισχύς
Air

Το σεληνιακό έδαφος περιέχει οξείδια πυριτίου και μετάλλων, περίπου μια μέση μάζα οξυγόνου 43%, από τα οποία επιλέγονται ορυκτά σιδήρου που περιέχουν οξυγόνο, και στη συνέχεια τα οξυγονωμένα ορυκτά σιδήρου ανάγονται με υδρογόνο που εισάγεται από τη γη και μπορεί να παρασκευαστεί γλυκό νερό.

Σε κλειστά οικοσυστήματα, τα φυτά μπορούν να ανακυκλώνουν τα οργανικά απόβλητα και να μετατρέπουν το διοξείδιο του άνθρακα σε οξυγόνο που μπορεί να αναπνεύσει κανείς. Με τον αέρα και το νερό, μια σεληνιακή γεωργική και υδατοκαλλιεργητική βάση έχει δημιουργηθεί στο φεγγάρι και η πηγή τροφής των ανθρώπων στο φεγγάρι είναι πλήρως εξασφαλισμένη. Είναι επίσης δυνατή η καλλιέργεια καλλιεργειών στο νερό, χρησιμοποιώντας λευκό και κόκκινο φως LED, ρυθμίζοντας το φως ώστε να αλλάζει η σύνθεση των ανόργανων συστατικών και βιταμινών του φυτού.

Το σεληνιακό έδαφος περιέχει μεγάλο αριθμό "ηλίου 3", το "ήλιο 3" είναι μια ιδανική καθαρή ενέργεια, το φεγγάρι έχει τουλάχιστον 1 εκατομμύριο τόνους ηλίου 3, αρκετό για ολόκληρη τη γη να χρησιμοποιήσει για δέκα χιλιάδες χρόνια, ενώ ο ηλιακός άνεμος εξακολουθεί να στέλνει ήλιο-3, τα αποθέματα είναι αμείωτα, το ήλιο 3 είναι ένα πολύ αποτελεσματικό καύσιμο παραγωγής ενέργειας από πυρηνική σύντηξη, μπορεί να ονομαστεί "σούπερ ενέργεια". Κατά τη διάρκεια της ημέρας, το φεγγάρι είναι εξαιρετικά ηλιακό και οι ηλιακοί συλλέκτες φορτίζονται για να παρέχουν ενέργεια στη βάση.

Τα δείγματα ρεγολίθου που επιστρέφονται από τη σεληνιακή αποστολή έχουν εξαιρετικά πλούσια αποθέματα οξυγόνου και περίπου 40%-45% του βάρους του ρεγολίθου είναι οξυγόνο. Σε έναν ειδικά σχεδιασμένο θάλαμο, το οξυγονωμένο υλικό βυθίζεται σε λιωμένο αλάτι, θερμαίνεται στους 950°C και στη συνέχεια διέρχεται ηλεκτρικό ρεύμα, προκαλώντας την εξαγωγή και μετανάστευση του οξυγόνου, ενώ συσσωρεύεται στα ηλεκτρόδια, αφήνοντας ένα μείγμα μεταλλικών σκονών. Ταυτόχρονα, φιάλες οξυγόνου υπό πίεση παρέχουν εφεδρική πηγή οξυγόνου για την καμπίνα, οι οποίες τοποθετούνται στη σεληνιακή βάση για περιστασιακές ανάγκες.

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

Κατά μέσο όρο, το φεγγάρι απέχει περίπου 384.000 χιλιόμετρα από τη Γη. Ως εκ τούτου, μόλις οι αστροναύτες εγκαθιδρύσουν με επιτυχία τη βάση στο φεγγάρι, έτσι ώστε να μπορείτε να βάλετε τη βάση στο φεγγάρι ως εφαλτήριο για την περαιτέρω εξερεύνηση του υπόλοιπου ηλιακού συστήματος, να κάνει τον άνθρωπο να κοιτάξει σε πιο μακρινά αντικείμενα, η βάση στο φεγγάρι θα μπορούσε να γίνει η πλησιέστερη διαστημική βάση της γης, βολική για τους αστροναύτες άλλες, πιο μακρινές διαστημικές αποστολές. Ταυτόχρονα, ο άνθρωπος μπορεί να χρησιμοποιήσει το διαστημικό περιβάλλον για να μελετήσει την προέλευση και την εξέλιξη της σελήνης και της γης. Πειράματα και ανάπτυξη της μικροβιακής γενετικής μηχανικής, σύστημα υποστήριξης της ζωής σε κλειστό περιβάλλον και τεχνητή βιόσφαιρα μεγάλης κλίμακας- ανάπτυξη και αξιοποίηση των σεληνιακών πόρων, ίδρυση σεληνιακών επιχειρήσεων, ανάπτυξη της διαστημικής βιομηχανίας: παροχή διαστημικού τουρισμού και άλλων εμπορικών δραστηριοτήτων για τους ανθρώπους.

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

Η ημέρα των αστροναυτών χωρίζεται σε τρεις περιόδους: 6:00 έως 16:00 για την πρώτη ομάδα αστροναυτών, 16:00 έως 20:00 για τις δύο ομάδες αστροναυτών για την παράδοση των εργασιών και 20:00-6:00 για τη δεύτερη ομάδα αστροναυτών.

Η ημέρα των αστροναυτών θα ξεκινά στους χώρους διαβίωσης, οι οποίοι θα παρέχουν όλα τα απαραίτητα για την καθημερινή ζωή, και θα χωρίζονται σε δύο ομάδες, με κλιμακωτές χρονικές περιόδους για την εκτέλεση αποστολών, ώστε να διασφαλίζεται ότι η σεληνιακή κατασκήνωση θα είναι πάντα υπό επίβλεψη.

Η πρώτη ομάδα αστροναυτών άνοιξε τους κάδους ύπνου, πλύθηκε και απόλαυσε το πρωινό της, προετοιμαζόμενη για την αποστολή της ημέρας.

Οι αστροναύτες οδήγησαν σεληνιακά οχήματα γύρω από ολόκληρη τη σεληνιακή βάση, χρησιμοποίησαν μια μηχανή οξυγόνου για να εξερευνήσουν το έδαφος, ανέσκαψαν οξείδια πυριτίου και μετάλλων στο σεληνιακό έδαφος και χρησιμοποίησαν υδρογόνο για να αποκαταστήσουν οξυγονωμένα ορυκτά σιδήρου για να παράγουν φρέσκο νερό, δημιουργώντας έτσι οξυγόνο για τη νέα ημέρα.

Στη συνέχεια οι αστροναύτες απολαμβάνουν ένα νόστιμο γεύμα στο εστιατόριο.

Μετά το γεύμα, οι αστροναύτες ήρθαν στη Ζώνη Διαστημικών Γεωργικών Πειραμάτων για να παρατηρήσουν τα υπάρχοντα φυτά, να καταγράψουν την κατάσταση ανάπτυξής τους και να αρχίσουν να μελετούν την καλλιέργεια νέων φυτών κατάλληλων για το σεληνιακό περιβάλλον.

Η πολυάσχολη εργασία έχει τελειώσει, οι αστροναύτες μπορούν να ασκούν ελεύθερες δραστηριότητες, για λόγους σωματικής υγείας των αστροναυτών, οι αστροναύτες πρέπει να πηγαίνουν καθημερινά στον χώρο εκπαίδευσης αποκατάστασης για να ασκούνται.

Μετά από ένα σύντομο διάλειμμα, οι αστροναύτες εισήλθαν στον ερευνητικό χώρο για την περαιτέρω ανάπτυξη και μελέτη του φεγγαριού, χρησιμοποιώντας τη σεληνιακή βάση ως εφαλτήριο για την περαιτέρω εξερεύνηση άλλων περιοχών του ηλιακού συστήματος.

Στη συνέχεια, η δεύτερη ομάδα αστροναυτών ξύπνησε, μετά το πλύσιμο, όλοι οι αστροναύτες πήγαν μαζί στην αίθουσα συνεδριάσεων, πραγματοποίησαν την παράδοση εργασιών και έκαναν τα πρακτικά της συνάντησης και η πρώτη ομάδα αστροναυτών μπήκε στην κάψουλα ύπνου.

Το πρόγραμμα της δεύτερης ομάδας αστροναυτών είναι παρόμοιο με εκείνο της πρώτης ομάδας, ενώ επιπλέον η δεύτερη ομάδα αστροναυτών ελέγχει τις συνθήκες εργασίας ολόκληρης της σεληνιακής βάσης για να διασφαλίσει την κανονική λειτουργία της σεληνιακής βάσης.

Άλλα έργα:

  STEAM 3000

 

  Δευτεροβάθμιο σχολείο IES Antonio Dominguez Ortiz
    Ισπανία
  AH

 

  郑州轻工业大学附属中学
    Κίνα
  刘子昂

 

  郑州轻工业大学
    Κίνα
  Copernicus550

 

  Technikum Łączności im. prof. dr inż. Janusza Groszkowskiego
    Πολωνία