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: Queen Cells

郑州轻工业大学附属中学  河南省郑州市    Κίνα 19, 18   6 / 3   Πρώτη θέση - Κράτη μέλη εκτός ΕΣΣ


Εξωτερικός θεατής για 3d έργο

Περιγραφή του έργου
  • Η βάση Queen Cells είναι το πρώτο βήμα για την πορεία του ανθρώπου προς το φεγγάρι. Ακριβώς όπως είναι και το όνομά της, όπου βρίσκεται η βασίλισσα. Η σημασία της είναι ότι, ανεξάρτητα από το πόσο μεγάλη θα είναι η βάση στο μέλλον, η βάση Queen Cells είναι αναμφίβολα το κέντρο, ώστε να διασφαλιστεί ότι η βάση μας μπορεί να σχηματίσει ένα οργανικό σύνολο που θα προσαρμόζεται στο σεληνιακό περιβάλλον στο μέλλον. Ο κύριος σκοπός της βάσης Queen Cells είναι η επιστημονική έρευνα. Είναι ένας τόπος για την έρευνα και την αξιοποίηση των σεληνιακών επιτόπιων πόρων, όπως η εξόρυξη ηλίου-3, η εξόρυξη και η χρήση τιτανίου και σιδήρου.
  • Διαχωρίζουμε τη βάση σε χώρο διαβίωσης και χώρο εργασίας, και ο χώρος εργασίας υποδιαιρείται σε μικρές καμπίνες για να διατηρηθεί η λειτουργία της βάσης και οι κανονικές δραστηριότητες ζωής των αστροναυτών.
  • Στην εσωτερική διαρρύθμιση, θα ξεκινήσουμε από το χρώμα και τη διάταξη, προκειμένου να επιτύχουμε τον σκοπό της ελάφρυνσης της πίεσης στους αστροναύτες, εισάγοντας παράλληλα την έννοια του έξυπνου σπιτιού για να κάνουμε τη βάση πιο έξυπνη και αυτοματοποιημένη.
  • Όσον αφορά την ενέργεια, σχεδιάζουμε μια αναδιπλούμενη χάρτινη ηλιακή πτέρυγα φιλμ με βάση τον μηχανισμό μεταμορφικού αναδιπλούμενου χαρτιού και χρησιμοποιούμε τον αλγόριθμο PID για τον ακριβή έλεγχο της αναδίπλωσης της αναδιπλούμενης χάρτινης ηλιακής πτέρυγας με κινητήρα σε συνδυασμό με το λέιζερ. Αποτρέπει τη βλάβη από τη σεληνιακή σκόνη και τη διαφορά θερμοκρασίας και παρατείνει τη διάρκεια ζωής.
2.1 Πού θέλετε να χτίσετε το Moon Camp σας;

Αποφασίσαμε να εγκαταστήσουμε τη σεληνιακή μας κατασκήνωση στον κρατήρα Σάκλετον στο φεγγάρι της Ανταρκτικής. Διατηρούμε την κανονική λειτουργία της βάσης με τον κύκλο φωτός 80 % - 90 %. Ταυτόχρονα, διαθέτει απαράμιλλα γεωγραφικά πλεονεκτήματα για να διεξάγουμε έρευνα. Πρώτον, η βάση επισκέπτεται τη μόνιμη περιοχή σκιάς, υπάρχουν πολλοί υδάτινοι πάγοι που μας περιμένουν να εξορύξουμε, να ερευνήσουμε και να χρησιμοποιήσουμε- δεύτερον, οι άφθονοι ορυκτοί πόροι μας δίνουν περισσότερες ευκαιρίες για να μελετήσουμε και να χτίσουμε τις βάσεις μας- τρίτον, η διαφορά θερμοκρασίας είναι πιο φιλική από τον ισημερινό- τέταρτον, περίπου 120 χιλιόμετρα από εδώ, βρίσκεται περίπου 5 χιλιόμετρα ψηλά στο όρος Marabert, το οποίο είναι η καλύτερη επιλογή για το Relay Γης-Σελήνης.

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

Στην κατασκευή της βάσης, χρησιμοποιούμε τη βιονική βάση με κηρήθρες, έτσι ώστε η πυκνότητα της δομής του κτιρίου να είναι η υψηλότερη, τα απαιτούμενα υλικά να είναι τα απλούστερα, ο χώρος χρήσης να είναι ο μεγαλύτερος, η δομή να είναι σταθερή και συμπαγής- ευνοεί την κατασκευή της βάσης και τη μετέπειτα επέκταση. Σε πρώτο στάδιο, θα μεταφέρουμε στο φεγγάρι γιγάντιους τρισδιάστατους εκτυπωτές, ρομπότ, δομές θόλων ανθεκτικές στην ακτινοβολία και ούτω καθεξής. Αφού βρούμε την κατάλληλη τοποθεσία, θα κάνουμε έναν λογικό μετασχηματισμό, έτσι ώστε να παρέχουμε ευνοϊκές συνθήκες για τη μετέπειτα εκτύπωση. Για παράδειγμα, θα επιδιορθώσουμε το ανώμαλο φεγγάρι και ούτω καθεξής. Μετά από αυτό, το ρομπότ θα επεκτείνει τη φουσκωτή μεμβράνη από τη γη και στη συνέχεια θα καλύψει το γεωπολυμερές σκυρόδεμα με ακραία περιβαλλοντική αντοχή στην εξωτερική επιφάνεια της μεμβράνης ( το γεωπολυμερές μας αποτελείται κυρίως από αδρανή, τσιμέντο και νερό ) για να διαδραματίσει προστατευτικό ρόλο. Επιπλέον, χρησιμοποιούμε επίσης γυαλί πυριτικού βαρίου με εξαιρετική αντοχή στην ακτινοβολία στη δομή του θόλου για να επιτρέψουμε στους αστροναύτες να παρατηρούν τα κοσμικά φαινόμενα. Στο δεύτερο στάδιο, θα μεταφέρουμε όλα τα είδη εξοπλισμού στο φεγγάρι για να διατηρήσουμε τη λειτουργία της βάσης, προκειμένου να διαμορφώσουμε ένα τέλειο ελεγχόμενο σύστημα οικολογικής ασφάλειας. Στην τρίτη φάση, δύο αστροναύτες θα επιβιβαστούν στο φεγγάρι και θα αρχίσουν τη ζωή στο φεγγάρι. Αυτή η κατάσταση δεν θα διαρκέσει πολύ. Αφού σταθεροποιηθεί η βάση, ο χώρος διαβίωσης θα επεκταθεί περαιτέρω για να φιλοξενήσει περισσότερους αστροναύτες και επιστημονικούς ερευνητές.

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)
  • Σύμφωνα με το περιβάλλον στο φεγγάρι, περίπου οι ακόλουθες περιπτώσεις : μετεωρίτης, ακτινοβολία, διαφορά θερμοκρασίας, σεληνιακή σκόνη ,
  • Μεγάλος αριθμός προσεδαφίσεων μετεωριτών : η κατασκευή βάσεων σε πολικές περιοχές μειώνει την πιθανότητα πτώσης μετεωριτών, ενώ τα ραντάρ στις βάσεις ανιχνεύουν συνεχώς τις συνθήκες πάνω από τις βάσεις για να μπορούν οι αστροναύτες να λαμβάνουν μέτρα έκτακτης ανάγκης.
  • Τρομοκρατική ακτινοβολία : Εκτός από τη χρήση γεωπολυμερών και γυαλιών πυριτικού βαρίου που είναι ανθεκτικά στην ακτινοβολία, προσθέτουμε επίσης ένα στρώμα σεληνιακής αποσάθρωσης πάνω από 50 cm.
  • Ακραία διαφορά θερμοκρασίας : οι αστροναύτες βρίσκονται στη βάση για μεγάλο χρονικό διάστημα. Στη βάση, θα χρησιμοποιήσουμε τεχνολογία σταθερής θερμοκρασίας για να εξασφαλίσουμε σταθερή θερμοκρασία στους αστροναύτες.
  • Εισβολή σεληνιακής σκόνης : Η εσωτερική δομή φουσκωτής μεμβράνης και οι είσοδοι και έξοδοι κλειδαριάς αέρα εξασφαλίζουν σταθερή πίεση αέρα και καθαρότητα της σύνθεσης του αέρα στο εσωτερικό της βάσης.
2.4 Εξηγήστε πώς η σεληνιακή κατασκήνωσή σας θα παρέχει στους αστροναύτες:

Νερό
Τρόφιμα
Ισχύς
Air

Δεδομένου ότι η παροχή νερού στη γη είναι πολύ ακριβή, ο πάγος νερού και το έδαφος με πάγο νερού χρησιμοποιούνται ως οι κύριες πηγές νερού στη σεληνιακή βάση και το σύστημα κυκλοφορίας του νερού χρησιμοποιείται ως το κύριο πλαίσιο σε ολόκληρη τη βάση. Κατά την υιοθέτηση του πάγου νερού, επιλέγουμε ένα ειδικό σεληνιακό όχημα με θερμαντικό τρυπάνι και θερμαντικό κλίβανο για την τήξη του πάγου νερού. Στην καθημερινή ζωή της βάσης, θα αποθηκεύουμε νερό στη δεξαμενή που μπορεί να διατηρήσει την κανονική λειτουργία της βάσης για μισό μήνα. Ταυτόχρονα, ο εξοπλισμός κυκλοφορίας νερού θα συνδέει κάθε καμπίνα και θα συλλέγει ούρα, ιδρώτα και ούτω καθεξής, ώστε να επιτυγχάνεται η κυκλοφορία του νερού.

Στο αρχικό στάδιο, οι αστροναύτες έτρωγαν τη δική τους διαστημική τροφή ( κυρίως κρέας ) από τη γη. Μετά την ολοκλήρωση του εργαστηρίου υδατοκαλλιέργειας και του χώρου φύτευσης, οι αστροναύτες θα φύτευαν καρότα ( βιταμίνη C ), γλυκοπατάτες ( πρωτεΐνη, λίπος, βιταμίνη ), ντομάτες ( βιταμίνη Α ), φακές ( κάλιο ), σόγια ( ασβέστιο, πρωτεΐνη ) και ούτω καθεξής.

Στο ενεργειακό μας σύστημα, προκειμένου να προσαρμοστούμε στο σεληνιακό περιβάλλον, να εξασφαλίσουμε τη μακροπρόθεσμη σταθερότητα της σεληνιακής κατασκήνωσης για την παροχή ενέργειας, χρησιμοποιούμε δύο τρόπους: το φωτοβολταϊκό σύστημα παραγωγής ενέργειας και το σύστημα κυψελών καυσίμου. Ο φωτοβολταϊκός εξοπλισμός παραγωγής ενέργειας κάνει πλήρη χρήση της ηλιακής ενέργειας κατά τη διάρκεια της ημέρας του μήνα για την παροχή άμεσης ενέργειας για τη βάση˙ οι κυψέλες καυσίμου λειτουργούν κατά τη διάρκεια της νύχτας του φεγγαριού για την παροχή θερμότητας και ηλεκτρικής ενέργειας για τη βάση. Ταυτόχρονα, θα δημιουργήσουμε εξοπλισμό ολοκληρωμένης διαχείρισης ενέργειας για την παρακολούθηση της συνολικής κατάστασης λειτουργίας της βάσης και τη διαχείριση του προγραμματισμού.

Ο αέρας αποτελεί σημαντικό μέρος του ελεγχόμενου συστήματος οικολογικής και περιβαλλοντικής προστασίας. Τα μονοκύτταρα φύκια και οι θάλαμοι οξυγόνου είναι υπεύθυνα για το έργο αυτό. Έχουν ισχυρή ικανότητα να απελευθερώνουν οξυγόνο και να απορροφούν διοξείδιο του άνθρακα. Χρησιμοποιούμε τηγμένη ηλεκτρόλυση και ηλεκτρόλυση νερού. Το σεληνιακό έδαφος ή ο βράχος θερμαίνεται και λιώνει με ηλεκτρόλυση τήγματος και στη συνέχεια ηλεκτρολύεται. Το οξυγόνο απελευθερώνεται με τη μορφή φυσαλίδων από το τήγμα. Συνήθως, όταν θερμαίνεται στους 1600 - 2500 βαθμούς, η βραχομάζα που περιέχει οξυγόνο μπορεί να αποσυντεθεί για να παραχθεί οξυγόνο. Η μέθοδος ηλεκτρόλυσης με νερό χρησιμοποιεί περισσότερους υδάτινους πόρους για την παραγωγή οξυγόνου.

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

Ο κύριος σκοπός της βάσης μας είναι η επιστημονική έρευνα, κυρίως για την εξερεύνηση, την εξόρυξη, την έρευνα και την αποθήκευση ορυκτών πόρων, ηλίου-3, πάγου νερού και ούτω καθεξής στο φεγγάρι. Στην εξερεύνηση των πόρων, παρατηρούμε κυρίως τους τύπους, την κατανομή και τα αποθέματα των πόρων και αξιολογούμε κατά πόσον η εξόρυξη έχει οικονομικά οφέλη. Μετά την ολοκλήρωση της εξερεύνησης, οι σεληνιακοί πόροι θα εντοπιστούν και θα αξιοποιηθούν, η μεταφορά των σεληνιακών πόρων, ο διαχωρισμός και η εξόρυξη των σεληνιακών πόρων, η αποθήκευση των σεληνιακών πόρων, μια σειρά εργασιών.

3.1 Περιγράψτε μια μέρα στη Σελήνη για το πλήρωμα αστροναυτών της κατασκήνωσης σας στη Σελήνη.
  • Προκειμένου να αποφευχθούν έκτακτες καταστάσεις στο φεγγάρι, θα οργανώσουμε διαφορετικά χρονοδιαγράμματα για τους δύο ανθρώπους, και προκειμένου να κάνουμε τους αστροναύτες να προσαρμοστούν στη ζωή στο διάστημα, θα συνεχίσουμε να διατηρούμε ένα σύστημα 24 ωρών και μίας ημέρας. Χωρίζουμε κάθε ημέρα σε τρεις οκτάωρες. Ένας από τους αστροναύτες ξεκουράζεται τις πρώτες οκτώ ώρες. Το δεύτερο οκτάωρο είναι η κοινή ώρα αφύπνισης των δύο, οι οποίοι μπορούν να επικοινωνήσουν τα ερευνητικά τους αποτελέσματα της ημέρας. Το τρίτο οκτάωρο είναι η ανάπαυση του άλλου αστροναύτη.
  • Ταυτόχρονα, παρουσιάσαμε το έξυπνο σπίτι. Ο χειριστής κουζίνας μπορεί να μαγειρεύει ανεξάρτητα μέσω του ελέγχου EEG των αστροναυτών. Τα ρομπότ έξυπνου σπιτιού μπορούν να παρακολουθούν τις αλλαγές της θερμοκρασίας, της υγρασίας, της συγκέντρωσης οξυγόνου κ.ο.κ. στη βάση σε πραγματικό χρόνο. Μέτρα παρακολούθησης του ύπνου και αναγκαστικής αφύπνισης έκτακτης ανάγκης για τους αστροναύτες στην καμπίνα ύπνου.
  • Για τον χρόνο αφύπνισης των αστροναυτών, τον χωρίζουμε σε σταθερό χρόνο εργασίας και ελεύθερο χρόνο :
  • Κατά τη διάρκεια ενός σταθερού χρόνου εργασίας, οι αστροναύτες θα μεταδίδουν πληροφορίες στη Γη σε καθορισμένο χρόνο, όπως πειραματικά δεδομένα, κατανάλωση βασικού υλικού κ.λπ., ακολουθούμενη από επιθεώρηση ασφαλείας και συντήρηση του εξοπλισμού σε κάθε καμπίνα, καθώς και εξερχόμενη συλλογή δοκιμαστικών δειγμάτων, ή κρίνοντας την ημέρα και τη νύχτα του μήνα για να φιλοξενήσουν την αναδίπλωση αναδίπλωση αναδίπλωση χαρτιού ηλιακών φτερών κ.λπ.
  • Στον ελεύθερο χρόνο, εκτός από τα τρία γεύματα σε καθορισμένο χρόνο, οι αστροναύτες πηγαίνουν συχνά στην αίθουσα γυμναστικής και ψυχαγωγίας για άσκηση κάθε μέρα, όπως τρέξιμο ( προπόνηση δύναμης των κάτω άκρων ), γυμναστική με δακτύλιο γυμναστικής + άσκηση VR ( συνδυασμός ψυχαγωγίας και γυμναστικής ) και ούτω καθεξής για να αποφευχθεί η βλάβη του σεληνιακού περιβάλλοντος στο ανθρώπινο σώμα, και ταυτόχρονα μπορούν να παρακολουθήσουν ταινίες που έχουν αποθηκευτεί. Στη συνέχεια, μπορούν επίσης να διαβάσουν στον κοιτώνα, να ακούσουν μουσική και οικογενειακή βιντεοσυνομιλία και ούτω καθεξής.
  • Στην πραγματικότητα, αυτή είναι μόνο μια προκαταρκτική κατάσταση. Αφού η βάση σταθεροποιηθεί, θα επεκταθούμε και πάλι με βάση την υπάρχουσα βάση, και σχεδιάζουμε να μεταφέρουμε επιστήμονες, μηχανολόγους μηχανικούς και ούτω καθεξής στο φεγγάρι για επιστημονική έρευνα. Εκείνη τη στιγμή, ο ρόλος της βάσης Queen Cells θα είναι μεγαλύτερος.

Άλλα έργα:

  Terra nova

 

  Bertrand Russell College
    Ολλανδία
  Moon Hut

 

  郑州轻工业大学附属中学
    Κίνα
  m.t.a.

 

  郑州轻工业大学附属中学
    Κίνα
  Diana

 

  Δημόσιο σχολείο Vekua #42
    Γεωργία