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: The East Pioneer

郑州轻工业大学附属中学  河南省郑州市    Κίνα 19, 18   4 / 1


Εξωτερικός θεατής για 3d έργο

Περιγραφή του έργου

Το σχέδιό μας είναι να δημιουργήσουμε έναν καταυλισμό μακροχρόνιας διαμονής για έξι αστροναύτες στη Σελήνη. Θα είναι ένας ολοκληρωμένος καταυλισμός με ερευνητικές, επιχειρηματικές και ψυχαγωγικές λειτουργίες. Το σχήμα του μοιάζει με "Τάι Τσι" μοτίβο στην κινεζική παραδοσιακή κουλτούρα, το οποίο συμβολίζει το νοούμενο του σύμπαντος και αντιπροσωπεύει τις αρχικές μας προθέσεις για την εξερεύνηση του σύμπαντος. Η δομή της κατασκήνωσης θα είναι ένας συνδυασμός του σεληνιακή επιφάνεια και ένα uυπόγειος σωλήνας λάβας. Αποτελείται από πέντε ενότητες: ένα κέντρο λειτουργίας Tai Chi, μια περιοχή παραγωγής ηλιακής ενέργειας, μια περιοχή εξόρυξης υδάτινου πάγου, έναν υπόγειο χώρο διαβίωσης και ένα υπόγειο θερμοκήπιο. Το κέντρο λειτουργίας του Tai Chi περιλαμβάνει ένα κέντρο ελέγχου και ένα εργαστήριο. Ο χώρος παραγωγής ηλιακής ενέργειας αποτελείται από μεγάλο αριθμό ηλιακών συλλεκτών για την παροχή επαρκούς ηλεκτρικής ενέργειας για την κατασκήνωσή μας. Η περιοχή εξόρυξης υδάτινου πάγου είναι το μέρος όπου διεξάγουμε εκμετάλλευση υδάτινων πόρων. Ο υπόγειος χώρος διαβίωσης περιλαμβάνει μια τραπεζαρία, ένα σαλόνι και μια αίθουσα προσομοίωσης της γης με εγκαταστάσεις γυμναστικής και σωματικής ψυχαγωγίας, με έναν εξωσκελετό βαρύτητας για κάθε αστροναύτη. Είναι εξοπλισμένος με έναν αισθητήρα EMG που θα αξιολογεί την υγεία των αστροναυτών μετά από κάθε προπόνηση για να διασφαλίζει την υγεία τους, γεγονός που θα χαλαρώσει τους αστροναύτες και θα αποτρέψει τη φθορά των οστών και των μυών τους στη μικροβαρύτητα. Το υπόγειο θερμοκήπιο είναι ο χώρος όπου μεγαλώνουμε τα φυτά και τα ζώα μας. Δεν θα κάνουμε μόνο πολλές επιστημονικές έρευνες στο φεγγάρι, θα κάνουμε το στρατόπεδο ένα πεδίο εκπαίδευσης για μελλοντική εξερεύνηση του διαστήματος.

2.1 Πού θέλετε να χτίσετε το Moon Camp σας;

Θα δημιουργήσουμε ένα σεληνιακό στρατόπεδο στο Λεκάνη Aitken στο νότιο πόλο του φεγγαριού για τους ακόλουθους λόγους:

  1. Η Ανταρκτική έχει μια πολύ μεγάλη περίοδο συνεχούς φωτός, η οποία παρέχει πολύ ευνοϊκές συνθήκες για μακροχρόνια επιστημονική εξερεύνηση και παραγωγή ηλιακής ενέργειας.
  2. Στην περιοχή μόνιμης σκιάς υπάρχει υδάτινος πάγος, ο οποίος παρέχει άριστες συνθήκες για την απόκτηση υδάτινων πόρων.
  3. Έχει καλές συνθήκες θερμοκρασίας. Η μέση θερμοκρασία του νότιου πόλου της σελήνης είναι 220 K ± 10 K (- 50 ℃ ± 10 ℃), η οποία έχει ένα καλό θερμικό περιβάλλον σε σύγκριση με άλλα μέρη της σελήνης.
  4. Το 2019, η Κίνα εξερεύνησε την περιοχή, αποδεικνύοντας ότι η περιοχή διαθέτει τις προϋποθέσεις για την προσγείωση πυραύλων.
2.2 Πώς σκοπεύετε να χτίσετε τη δική σας κατασκήνωση στο φεγγάρι; Περιγράψτε τις τεχνικές, τα υλικά και τις σχεδιαστικές σας επιλογές.

Στο πρώτο στάδιο, θα χρησιμοποιήσουμε την ευέλικτη καμπίνα για να ολοκληρώσουμε την κατασκευή των θεμελίων της κατασκήνωσης στη γη. Επειδή η εύκαμπτη καμπίνα έχει μεγάλη αναλογία αναδίπλωσης μεταφοράς, μπορεί να διατηρήσει την πίεση του αέρα μετά την πλήρωση με αέρα, έχει καλή αεροστεγανότητα, έχει ισχυρή δυνατότητα σχεδιασμού σχήματος μετά την επέκταση, έχει πλεονεκτήματα για τη χωροταξική διάταξη και μπορεί να αποφύγει τις επιπτώσεις της απορρόφησης του CO2 από το έδαφος στον κύκλο του άνθρακα. Μετά την ολοκλήρωση της κατασκευής, τέσσερις αστροναύτες και το ίδρυμα του στρατοπέδου μας θα εκτοξευθούν στον αέρα.

Στο δεύτερο στάδιο, οι τέσσερις αστροναύτες θα χρησιμοποιήσουν Ρομπότ 3D εκτύπωσης να κατασκευάσει το υπέργειο τμήμα του στρατοπέδου με πρώτη ύλη το σεληνιακό έδαφος σύμφωνα με το προγραμματισμένο σχέδιο. Η επιφάνεια όλων των εύκαμπτων διαμερισμάτων θα καλυφθεί με σεληνιακό χώμα και ο μετέπειτα απαιτούμενος εξοπλισμός θα εξακολουθεί να μεταφέρεται με πυραύλους.

Στο τρίτο στάδιο, τέσσερις αστροναύτες θα κατασκευάσουν το υπόγειο τμήμα του στρατοπέδου, θα κατασκευάσουν ανελκυστήρες που θα συνδέουν το πάνω και το κάτω τμήμα και θα χρησιμοποιήσουν αγωγούς για να συνδέσουν όλες τις περιοχές του υπόγειου στρατοπέδου. Σε αυτό το στάδιο, θα χρησιμοποιήσουμε επίσης πυραύλους για να μεταφέρουμε άλλους δύο αστροναύτες στον καταυλισμό για να τους βοηθήσουμε να ολοκληρώσουν την κατασκευή του καταυλισμού.

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)

Στο υπέργειο τμήμα του στρατοπέδου, θα καλύψουμε τη διαστημική κάψουλα με σεληνιακό χώμα για να αποτρέψουμε τη μείωση της διάρκειας ζωής του υψηλού πολυμερούς στη διαστημική κάψουλα λόγω της μακροχρόνιας ηλιακής ακτινοβολίας.Ταυτόχρονα, αποτρέπουμε την είσοδο διαστημικών ακτίνων υψηλής ενέργειας στην κάψουλα και προστατεύουμε τους αστροναύτες και τον ηλεκτρονικό εξοπλισμό.Αφού το πάχος του χώματος φτάσει σε ένα ορισμένο μέγεθος, μπορεί να απομονώσει την ανταλλαγή θερμότητας μεταξύ του εσωτερικού και του εξωτερικού της καμπίνας και να σχηματίσει μια ορισμένη ζώνη σταθερής θερμοκρασίας.

 Το υπόγειο τμήμα θα χρησιμοποιήσει τις φυσικές συνθήκες των σωλήνων λάβας για να αντισταθεί στην ακτινοβολία και τους μετεωρίτες. Στο μεταγενέστερο στάδιο της κατασκευής του στρατοπέδου, θα συνεχίσουμε να χρησιμοποιούμε σεληνιακό έδαφος για τρισδιάστατη εκτύπωση για την ολοκλήρωση της επέκτασης. Έχουμε εξοπλίσει ένα κινητό όχημα βάσης ως καταφύγιο έκτακτης ανάγκης, εξοπλισμένο με είδη πρώτης ανάγκης στο εσωτερικό του. Σε περίπτωση ατυχήματος, θα το χρησιμοποιήσουμε για να διαφύγουμε σε ασφαλή περιοχή.

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

Νερό
Τρόφιμα
Ισχύς
Air

Το νερό είναι ένας σημαντικός πόρος για την ανθρώπινη επιβίωση. Θα αξιοποιήσουμε πλήρως τους υδάτινους πόρους στη Σελήνη. Αρχικά θα πρέπει να χρησιμοποιήσουμε το νερό που φέρνουμε από τη Γη, και όταν θα είμαστε έτοιμοι να εξορύξουμε τον πάγο της σελήνης θα εγκαταστήσουμε στο κατάλληλο σημείο έναν συγκεντρωτή ηλιακής ακτινοβολίας από πρίσματα. η θερμότητα που παράγεται από το ηλιακό φως χρησιμοποιείται για να λιώσει ο σεληνιακός πάγος, και στη συνέχεια το σεληνιακό όχημα συλλέγει το παραγόμενο συμπύκνωμα, το οποίο μπορεί να χρησιμοποιηθεί στη γεωργία, την ενυδάτωση, την ενέργεια κ.ο.κ. Και μπορεί να χρησιμοποιηθεί από τους αστροναύτες μετά από επεξεργασία. Ταυτόχρονα, τα λύματα, όπως τα ούρα που παράγονται από τους αστροναύτες, θα επαναχρησιμοποιούνται επίσης μετά την επεξεργασία τους από ένα σύστημα επεξεργασίας λυμάτων.

Η κατασκήνωσή μας θα σχεδιάσει να διαμορφώσει ένα τέλειο σύστημα διατροφής που θα περιέχει μια ποικιλία πηγών τροφής. Ως εκ τούτου, θα καλλιεργήσουμε πράσινα φυτά όπως πατάτες με υδροπονία στο θερμοκήπιο ζώων και φυτών και θα χρησιμοποιήσουμε την αποθήκη αναπαραγωγής για την εκτροφή του Tenebrio molitor. Οι πατάτες μπορούν να χρησιμοποιηθούν ως τροφή για την παροχή βασικών βιταμινών και ιχνοστοιχείων για τους αστροναύτες, η φωτοσύνθεση και η αναπνοή των φυτών μπορούν να πραγματοποιήσουν την κυκλοφορία του οξυγόνου και του διοξειδίου του άνθρακα, και το Tenebrio molitor παρέχει βασικές πρωτεΐνες για τους αστροναύτες. Ταυτόχρονα, το εργαστήριο θα παρασκευάσει τεχνητό λίπος και τεχνητό κρέας.

Επειδή βρισκόμαστε στη λεκάνη Aitken στο νότιο πόλο του φεγγαριού, όπου υπάρχουν άφθονοι πόροι φωτός. Η ενέργειά μας θα προέρχεται κυρίως από τη μετατροπή των ηλιακών συλλεκτών σε φωτεινή ενέργεια. Έχουμε προβλέψει εφεδρικές μπαταρίες για όλο τον εξοπλισμό του καταυλισμού σε περίπτωση που συμβεί κάτι απροσδόκητο. Θα διερευνήσουμε επίσης πώς μπορούμε να εκμεταλλευτούμε το ήλιο-3. Το φεγγάρι έχει αρκετό ήλιο-3. Εάν μπορέσει να αξιοποιηθεί επιτυχώς, θα παρέχει πολύ επαρκές, καθαρό, ασφαλές και αποτελεσματικό καύσιμο για την παραγωγή ενέργειας από πυρηνική σύντηξη. Ταυτόχρονα, το υδρογόνο που λαμβάνεται από την ηλεκτρόλυση του νερού μπορεί να χρησιμοποιηθεί ως καύσιμο πυραύλων σε άλλους σταθμούς.

Το οξυγόνο αποτελεί σημαντικό μέρος του περιβάλλοντος διαβίωσης του ανθρώπου. Θα λάβουμε οξυγόνο με πολλούς τρόπους. Αρχικά, θα χρησιμοποιήσουμε τον υγροποιημένο αέρα που φέρνουμε από τη γη. Θα ηλεκτρολύσουμε επίσης το νερό που εξορύσσεται στο φεγγάρι για να λάβουμε οξυγόνο και υδρογόνο. Στη συνέχεια θα χρησιμοποιήσουμε υδρογόνο για να εξάγουμε οξυγόνο από το αποσαθρωμένο στρώμα μέσω οξείδωσης σε υψηλή θερμοκρασία. Ταυτόχρονα, η ανάπτυξη των φυτών θα συνεχίσει τη φωτοσύνθεση, η οποία θα παρέχει μια άλλη πηγή οξυγόνου. ο πύραυλος μεταφοράς από τη γη θα παρέχει μια μεγάλη ποσότητα αζώτου και άλλων συστατικών του αέρα, τα οποία θα αναμιχθούν με οξυγόνο, ώστε η περιεκτικότητα σε οξυγόνο που παρέχεται στους αστροναύτες να είναι κοντά στην περιεκτικότητα σε οξυγόνο του γήινου αέρα.

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

Η κατασκήνωσή μας θα χρησιμοποιηθεί κυρίως για επιστημονική έρευνα, εμπόριο και τουρισμό.

  1. Επιστημονική έρευνα: μελέτη της διαστημικής φυσικής, της σεληνιακής επιστήμης, της ηλιακής φυσικής, της αστροφυσικής και της εξερεύνησης της σεληνιακής ενέργειας, εγκατάσταση τηλεσκοπίων για αστρονομική παρατήρηση και λειτουργία ως φυλάκιο για την εξερεύνηση του Άρη.
  2. Επιχειρήσεις: θα δημιουργήσουμε ένα εξαιρετικό περιβάλλον προσεδάφισης και θα παρέχουμε συνθήκες προσεδάφισης, καύσιμα και άλλους πόρους για να προσεδαφιστούν άλλες χώρες στο φεγγάρι. Αφού ο εξοπλισμός και η τεχνολογία είναι σχετικά ώριμοι και τέλειοι, θα παρέχουμε υλικά για τις ομάδες έρευνας σε άλλους πλανήτες (κάτι που είναι πιο βολικό και εξοικονόμηση ενέργειας από την εκτόξευση πυραύλων από τη Γη), ώστε να βγάλουμε κέρδη και να υποστηρίξουμε τη μετέπειτα ανάπτυξή μας.
  3. Τουρισμός: μετά την ολοκλήρωση της κατασκευής του καταυλισμού, μπορεί να προβλεφθεί ένα βραχυπρόθεσμο ταξίδι στο φεγγάρι. Οι επιβάτες μπορούν να επισκεφθούν το σεληνιακό στρατόπεδο συνοδευόμενοι από αστροναύτες.
3.1 Περιγράψτε μια μέρα στη Σελήνη για το πλήρωμα αστροναυτών της κατασκήνωσης σας στη Σελήνη.

Συνολικός αριθμός αστροναυτών: 6

Αν και το φεγγάρι δεν θα έχει πλέον τον ίδιο 24ωρο κύκλο στη γη, θα είναι κυρίως ημερήσιο. Όμως, θα πρέπει να ακολουθήσουμε την εργασία και την ανάπαυση στη γη για να διασφαλίσουμε ότι οι αστροναύτες θα έχουν άφθονη ενέργεια, ενώ ο ύπνος τους θα διατηρείται περίπου στις 8 ώρες. Στις 7 π.μ. γήινης ώρας, όλοι οι αστροναύτες σηκώνονται. Πρώτα απ' όλα, θα πραγματοποιήσουν προσωπικές εργασίες καθαρισμού, όπως το βούρτσισμα των δοντιών τους, το μπάνιο και ούτω καθεξής. Μετά από αυτό, παίρνουν πρωινό στο σαλόνι. Οι αστροναύτες θα συνεχίσουν τη συνήθη επιθεώρηση και συντήρηση του εργαστηριακού εξοπλισμού. Στις 12 το μεσημέρι, θα πάμε στο υπόγειο κέντρο ζωής για γεύμα. Μετά από αυτό, θα έχουμε μιάμιση ώρα ελεύθερο χρόνο για να μιλήσουμε με την οικογένειά μας, να επικοινωνήσουμε μαζί ή να ξεκουραστούμε στο προσωπικό δωμάτιο ανάπαυσης. Μετά από αυτό, θα συνεχίσουν να εργάζονται. Στις 16:30, θα πάνε στην αίθουσα προσομοίωσης της γης, θα φορέσουν τον εξωσκελετό βαρύτητας και θα γυμναστούν για δύο ώρες. Αυτό το βήμα είναι πολύ σημαντικό επειδή για μεγάλο χρονικό διάστημα στο φεγγάρι, το σεληνιακό περιβάλλον θα βλάψει την υγεία των οστών και των μυών των αστροναυτών. Μετά την άσκηση, θα πάμε για δείπνο και θα συνεχίσουμε να δουλεύουμε μέχρι τις 22 η ώρα. Όταν πάμε για ύπνο, θα χρησιμοποιήσουμε το σύστημα υπηρεσίας. Κάθε δύο άτομα θα έχουν βάρδια τα πρώτα και τα δεύτερα μεσάνυχτα αντίστοιχα, ώστε να διασφαλίζεται ότι τουλάχιστον ένας αστροναύτης στον καταυλισμό θα είναι πάντα ξύπνιος για να αντιμετωπίσει πιθανά έκτακτα περιστατικά. Στο τέλος της εργάσιμης ημέρας, οι αστροναύτες θα έχουν μεγάλο μέρος του ελεύθερου χρόνου. Μπορούν να περάσουν αυτόν τον υπέροχο χρόνο στην αίθουσα προσομοίωσης της Γης. Ταυτόχρονα, θα διεξάγουμε τακτικά ψυχολογική αξιολόγηση σε κάθε αστροναύτη για να διασφαλίσουμε ότι όλοι είναι ψυχολογικά και σωματικά υγιείς.

Άλλα έργα:

  Λάμψη στο σκοτάδι

 

  郑州轻工业大学附属中学
    Κίνα
  Perez Mercader

 

  IES Juan Antonio Pérez Mercader
    Ισπανία
  Αστεροειδής ουρανός

 

  Shanghai Qingpu Senior High School
    Κίνα
  Στο άπειρο και πέρα από αυτό

 

  Agrupamento de Escolas do Restelo
    Πορτογαλία