Moon Camp Pioneers 2022 - 2023 Γκαλερί έργων

Moon Precedent Camp

Shanghai Qingpu Senior High School  Σαγκάη-Κινγκπού    Κίνα 15, 16   6 / 1 Αγγλικά
Λογισμικό τρισδιάστατης σχεδίασης: Fusion 360

1.1 - Περιγραφή του έργου

Από την αρχαιότητα, τα ανθρώπινα όντα έχουν φανταστεί τον μυστηριώδη ουρανό για αμέτρητες φορές, προσβλέποντας στα ατελείωτα αστέρια.Δεν έχουμε εγκαταλείψει την εξερεύνηση του μέλλοντος. Και η δημιουργία μιας κατασκήνωσης στο φεγγάρι θα ήταν το πρώτο πραγματικό βήμα στο βαθύ διάστημα.

Το όνομα της κατασκήνωσής μας είναι Moon Precedent Camp, που σημαίνει ότι είναι το πρώτο προηγούμενο στον κόσμο.

Στη σεληνιακή κατασκήνωση, θα παρέχουμε στους αστροναύτες μια πλήρη κατασκήνωση διαβίωσης, ένα πιο βολικό περιβάλλον για επιστημονικές ερευνητικές δραστηριότητες και θα δημιουργήσουμε επιστημονική αξία μέσω της εξερεύνησης της γεωλογίας του φεγγαριού.

1.2 - Γιατί θέλετε να χτίσετε μια κατασκήνωση στο φεγγάρι; Εξηγήστε τον κύριο σκοπό της σεληνιακής κατασκήνωσής σας (π.χ. επιστημονικοί, εμπορικοί ή/και τουριστικοί σκοποί).

Η επιστημονική έρευνα είναι η χρήση των σεληνιακών πόρων. Οι ευρύτεροι σεληνιακοί πόροι περιλαμβάνουν τους πόρους θέσης, τους περιβαλλοντικούς πόρους και τους υλικούς πόρους. Οι πόροι θέσης αναφέρονται στη μοναδική θέση και το νόμο λειτουργίας της σελήνης σε σχέση με τη γη. Για παράδειγμα, η μία πλευρά του φεγγαριού είναι πάντα στραμμένη προς τη Γη, γεγονός που ευνοεί σε μεγάλο βαθμό την αδιάλειπτη παρατήρηση της Γης. Η άλλη πλευρά είναι πάντα στραμμένη μακριά από τη Γη και το ηλεκτρομαγνητικό περιβάλλον είναι πολύ "ήσυχο", το οποίο είναι κατάλληλο για δραστηριότητες επιστημονικής εξερεύνησης, όπως η παρατήρηση της ραδιοαστρονομίας. Οι περιβαλλοντικοί πόροι αναφέρονται στα μοναδικά περιβαλλοντικά χαρακτηριστικά του φεγγαριού, όπως το υψηλό κενό, η χαμηλή βαρύτητα, το ασθενές μαγνητικό πεδίο, η μεγάλη διαφορά θερμοκρασίας και η υψηλή ακτινοβολία, τα οποία μπορούν να χρησιμοποιηθούν για συγκεκριμένα επιστημονικά πειράματα και την κατασκευή υλικών. Οι σεληνιακοί υλικοί πόροι περιλαμβάνουν κυρίως ορυκτούς πόρους και ενεργειακούς πόρους. Οι ορυκτοί πόροι περιλαμβάνουν τιτάνιο, σίδηρο, χρώμιο, νικέλιο και άλλους μεταλλικούς ορυκτούς πόρους, μη μεταλλικούς ορυκτούς πόρους όπως σεληνιακό έδαφος, βασάλτη και πτητικά συστατικά χαμηλής συγκέντρωσης (H, He, C, N), πόρους οξυγόνου και πόρους μετεωριτών. Οι ενεργειακοί πόροι περιλαμβάνουν πόρους ηλίου-3, πόρους πάγου νερού και πόρους ηλιακής ενέργειας. Η εξερεύνηση της Σελήνης, ως το πρώτο βήμα της εξερεύνησης του βαθύ διαστήματος, θα μας βοηθήσει να εξερευνήσουμε περαιτέρω το βαθύ διάστημα μετά την οικοδόμηση μιας πλήρους βάσης στη Σελήνη.

2.1 - Πού θέλετε να χτίσετε το Moon Camp σας; Εξηγήστε την επιλογή σας.

Αποφασίσαμε να χτίσουμε το Moon Camp στην περιοχή Σάκλετον για δύο λόγους. Πρώτον, υπάρχει μεγάλη πιθανότητα ο υπόγειος μόνιμος παγετώνας να είναι σε θέση να αξιοποιήσει τους υδάτινους πόρους, οι οποίοι θα συντηρήσουν το πρόβλημα πόσης του πληρώματος για μεγάλο χρονικό διάστημα και θα δημιουργήσουν ακόμη και ένα αυτοσυντηρούμενο σύστημα ανακύκλωσης νερού. Ο δεύτερος λόγος είναι ότι ο ετήσιος χρόνος φωτισμού σε αυτή την περιοχή αντιπροσωπεύει περισσότερο από 70%, το οποίο μπορεί να μετατρέψει την ηλιακή ενέργεια σε ηλεκτρική ενέργεια.

2.2 - Πώς σκοπεύετε να χτίσετε την Κατασκήνωσή σας στο Φεγγάρι; Σκεφτείτε πώς μπορείτε να αξιοποιήσετε τους φυσικούς πόρους της Σελήνης και ποια υλικά θα χρειαστεί να φέρετε από τη Γη. Περιγράψτε τις τεχνικές, τα υλικά και τις σχεδιαστικές σας επιλογές.

Σκοπεύουμε να εγκαταστήσουμε έναν σεληνιακό καταυλισμό στην περιοχή Σάκλετον της Σελήνης, όπου υπάρχει άφθονο νερό και σεληνιακό έδαφος για την κάλυψη των κατασκευαστικών και βιοτικών αναγκών. Πρέπει να στείλω έναν τρισδιάστατο εκτυπωτή και ένα σεληνιακό όχημα από τη Γη. Το όχημα σκάβει το έδαφος. Ο τρισδιάστατος εκτυπωτής εκτυπώνει στρώματα σεληνιακού εδάφους για να ολοκληρώσει την κύρια δομή. Τα εσωτερικά μηχανήματα, όπως οι πυρηνικοί αντιδραστήρες και οι κυκλοφορητές, μεταφέρθηκαν στο φεγγάρι αφού κατασκευάστηκαν στη Γη.

2.3 - Πώς προστατεύει και παρέχει καταφύγιο στους αστροναύτες σας από το σκληρό περιβάλλον της Σελήνης;

Το σκληρό περιβάλλον του φεγγαριού έχει κυρίως τρία προβλήματα: θερμοκρασία, ακτινοβολία και αέρας.

Το κέλυφος του στρατοπέδου θα υιοθετήσει μια δομή πολλαπλών στρωμάτων, με βιονικές συσκευές στο εσωτερικό και στο εξωτερικό, παρόμοιες στην εμφάνιση με τα παραθυρόφυλλα των μετεωρολογικών σταθμών. Το περιστρεφόμενο τμήμα είναι εξοπλισμένο με ένα είδος μεταλλικού σύρματος που διαστέλλεται και συστέλλεται με το κρύο. Όταν η θερμοκρασία του φωτός υπερβαίνει το πρότυπο, το μεταλλικό σύρμα θα διαστέλλεται υπό τη θερμότητα, προκαλώντας το άνοιγμα των πτερυγίων και η επιφάνεια με υψηλή ικανότητα ακτινοβολίας και απαγωγής θερμότητας θα προσανατολίζεται προς το διάστημα. Όταν η θερμοκρασία του φωτός πέφτει γρήγορα, τα σύρματα συρρικνώνονται αμέσως όταν κρυώσουν, κάνοντας κάθε πτερύγιο ερμητικά κλειστό και καταστέλλοντας την απαγωγή θερμότητας του δορυφόρου.

Τα εξωτερικά στρώματα θα είναι μεταλλικά-αλουμινίου θωρακισμένα από την ακτινοβολία και τα υπόλοιπα θα είναι κεραμικά ή μακρομοριακά υλικά γεμάτα με πρωτόνιο μεταξύ των στρωμάτων.

Τέλος, σε περίπτωση ανεπαρκούς παροχής αέρα, θα εγκατασταθούν πολλαπλές κλειδαριές αέρα σε εσωτερικούς χώρους.

Επιπλέον, η βάση θα προστατεύεται από έναν θόλο, έτσι ώστε σε περίπτωση ενός απροστάτευτου χτυπήματος μετεωρίτη, να μπορούμε να κατευθυνθούμε στον κρατήρα Πέρι για καταφύγιο και στη συνέχεια να επιστρέψουμε για να ξαναχτίσουμε την κατασκήνωση.

3.1 - Πώς η δική σας σεληνιακή κατασκήνωση θα παρέχει στους αστροναύτες βιώσιμη πρόσβαση σε βασικές ανάγκες όπως νερό, τροφή, αέρα και ενέργεια;

νερό

Η απόρριψη του νερού της ανθρώπινης καθημερινής ζωής χωρίζεται σε ούρα, περιττώματα, εξάτμιση του δέρματος, νερό απόρριψης της αναπνευστικής οδού. Το πρώτο μεταφέρεται στην περιοχή φύτευσης από τον κάτω σωλήνα της τουαλέτας, το οποίο ξηραίνεται, θρυμματίζεται, προστίθεται με καλλιέργεια εκκινητή και ζύμωση για να σχηματίσει οργανικό λίπασμα για την ανάπτυξη των φυτών. Τα πλεονάζοντα λύματα θα μεταφερθούν στην περιοχή ενέργειας και θα καθαριστούν σε οικιακό νερό στη μονάδα επεξεργασίας νερού. Ταυτόχρονα, στην ακραία έλλειψη νερού, μπορεί να συλλέξει το υπόγειο νερό του φεγγαριού.

τρόφιμα

Ο χώρος φύτευσης διαμορφώθηκε, χρησιμοποιήθηκε το ηλιακό φως ή τα φώτα για την αποκατάσταση του περιβάλλοντος φωτισμού και την προσομοίωση της θερμοκρασίας και της πίεσης που είναι κατάλληλες για την ανάπτυξη των φυτών. Ως κύριες πηγές υδατανθράκων και πρωτεϊνών επιλέχθηκαν η κινόα, η γλυκοπατάτα και η πατάτα, ενώ οι ντομάτες, τα αγγούρια και τα καρότα συμπληρώθηκαν με διάφορες βιταμίνες, διαιτητικές ίνες και ιχνοστοιχεία.

ενέργεια

Η ηλεκτρική ενέργεια προέρχεται κυρίως από την παραγωγή ηλεκτρικής ενέργειας από πυρηνικές αντιδράσεις και την παραγωγή ηλιακής ενέργειας στον ενεργειακό τομέα. Η παραγωγή ενέργειας από πυρηνική αντίδραση τροφοδοτεί την περιοχή επιστημονικής έρευνας, το σεληνιακό όχημα και άλλα όργανα που καταναλώνουν ενέργεια. Η ηλιακή ενέργεια εξασφαλίζει τη σταθερότητα της κατανάλωσης ηλεκτρικής ενέργειας στην καθημερινή ζωή.

οξυγόνο

Το διοξείδιο του άνθρακα που εκπέμπεται από την ανθρώπινη αναπνοή μεταφέρεται στην περιοχή φύτευσης μέσω του συστήματος εξαερισμού κάθε χώρου για ανταλλαγή οξυγόνου.

3.2 - Πώς θα διαχειριστεί η σεληνιακή κατασκήνωσή σας τα απόβλητα που παράγουν οι αστροναύτες στη Σελήνη;

Τα απόβλητα από τον καταυλισμό στο φεγγάρι θα υποβάλλονται σε επεξεργασία ανάλογα με τις διάφορες ιδιότητες. Τα οικιακά απόβλητα: περιττώματα, απόβλητα κουζίνας, θα μεταφέρονται στην περιοχή καλλιέργειας για να λιπαίνουν τα φυτά. Τα λύματα θα αρδεύονται εν μέρει στα φυτά και εν μέρει θα εισέρχονται στα συστατικά επεξεργασίας νερού: συστατικά αποστείρωσης, συστατικά πολυστρωματικής διήθησης και απομάκρυνσης πτητικών ουσιών, καθαρισμού σε καθαρό νερό. Άλλα απόβλητα θα επαναχρησιμοποιηθούν και κάποια από αυτά που δεν μπορούν να απορριφθούν θα μεταφερθούν με το ρόβερ σε απομακρυσμένους χώρους υγειονομικής ταφής.

3.3 - Πώς θα διατηρεί η σεληνιακή κατασκήνωσή σας επικοινωνία με τη Γη και άλλες σεληνιακές βάσεις;

Οι αστροναύτες έφεραν ασύρματα VHF για να μεταδίδουν δεδομένα ήχου και βιοαισθητήρων από τις διαστημικές στολές τους στο σύστημα επικοινωνιών της Σεληνιακής Κατασκήνωσης, το οποίο έστελνε σήματα πίσω στη Γη στη ζώνη S, μια ζώνη υπερυψηλών συχνοτήτων που μπορεί να διαπεράσει την ιονόσφαιρα της Γης χωρίς εκτροπές ή ανακλάσεις και χρησιμοποιείται ευρέως στο διάστημα. Και για να διασφαλίσουμε ότι ο σεληνιακός καταυλισμός στην άλλη πλευρά του φεγγαριού δεν θα βρίσκεται σε άμεση επαφή με τη Γη, θα στείλουμε έναν δορυφόρο αναμετάδοσης σε τροχιά γύρω από το σημείο Lagrange L2 στο φεγγάρι προσεδάφισης, διασφαλίζοντας την επικοινωνία σε πραγματικό χρόνο με τη Γη και την άλλη πλευρά του φεγγαριού.

4.1 - Ποιο(α) επιστημονικό(α) θέμα(τα) θα αποτελέσει(ουν) το επίκεντρο της έρευνας στο Moon Camp σας; Εξηγήστε ποια πειράματα σκοπεύετε να κάνετε στη Σελήνη (για παράδειγμα στα θέματα της γεωλογίας, του περιβάλλοντος χαμηλής βαρύτητας, της βιολογίας, της τεχνολογίας, της ρομποτικής, της αστρονομίας κ.λπ.)

Τα επιστημονικά θέματα της σεληνιακής μας κατασκήνωσης ήταν η γεωλογία και η ρομποτική. Οι σεληνιακοί υλικοί πόροι περιλαμβάνουν κυρίως ορυκτούς πόρους και ενεργειακούς πόρους. Οι ορυκτοί πόροι περιλαμβάνουν τιτάνιο, σίδηρο, χρώμιο, νικέλιο και άλλους μεταλλικούς ορυκτούς πόρους, μη μεταλλικούς ορυκτούς πόρους όπως σεληνιακό έδαφος, βασάλτη και πτητικά συστατικά χαμηλής συγκέντρωσης (H, He, C, N), πόρους οξυγόνου και πόρους μετεωριτών. Οι ενεργειακοί πόροι περιλαμβάνουν πόρους ηλίου-3, πόρους πάγου νερού και πόρους ηλιακής ενέργειας. Ως σημαντικό συμπλήρωμα των γήινων πόρων, οι σεληνιακοί πόροι έχουν εκτεταμένο αντίκτυπο στη βιώσιμη ανάπτυξη της ανθρώπινης κοινωνίας. Οι υλικοί πόροι στο φεγγάρι είναι τόσο πλούσιοι που είναι απαραίτητη η διεξαγωγή γεωλογικής έρευνας στο φεγγάρι για την ανάλυση του φεγγαριού. Ταυτόχρονα, οι μοναδικοί περιβαλλοντικοί πόροι του φεγγαριού, όπως το υψηλό κενό, η χαμηλή βαρύτητα, το ασθενές μαγνητικό πεδίο, η μεγάλη διαφορά θερμοκρασίας, η υψηλή ακτινοβολία και άλλα περιβαλλοντικά χαρακτηριστικά, μπορούν να χρησιμοποιηθούν για συγκεκριμένα επιστημονικά πειράματα και την κατασκευή υλικών. Θα διεξάγουμε επίσης έρευνα ρομποτικής για να βοηθήσουμε το σεληνιακό στρατόπεδο να φιλοξενήσει καλύτερα τη διαβίωση, την παραγωγή, την έρευνα και άλλες δραστηριότητες.

5.1 - Τι θα περιλαμβάνατε στο πρόγραμμα εκπαίδευσης των αστροναυτών σας, για να βοηθήσετε στην προετοιμασία των αστροναυτών για μια αποστολή στη Σελήνη;

Το πρόγραμμα εκπαίδευσης αστροναυτών θα περιλαμβάνει:

Σωματική προπόνηση: Είναι αναπόφευκτο να διεξάγονται ποικίλες δραστηριότητες στο φεγγάρι, ώστε να εξασφαλιστεί η κατάλληλη φυσική ικανότητα για να αντιμετωπιστούν μια σειρά από προκλήσεις και καθήκοντα στο φεγγάρι.
Διανοητική κατάρτιση: Η εκπαίδευση αυτή είναι απαραίτητη για να βοηθήσει τους αστροναύτες να ξεπεράσουν πρώτα το φόβο τους για το άγνωστο διάστημα και το φόβο του να είναι μόνοι τους στο φεγγάρι.
Ειδικοί περιβαλλοντικοί παράγοντες Εκπαίδευση αντοχής και προσαρμοστικότητας: η βαρύτητα του φεγγαριού και άλλοι περιβαλλοντικοί παράγοντες είναι διαφορετικοί από τη γη, οπότε η εκπαίδευση αυτή είναι απαραίτητη για να αποφευχθούν οι ανεπιθύμητες αντιδράσεις των αστροναυτών στο φεγγάρι που οδηγούν σε κινδύνους για τη ζωή τους.
Εκπαίδευση επιβίωσης: βελτίωση της ικανότητας επιβίωσης των αστροναυτών και της ικανότητάς τους να επιβιώνουν σε επικίνδυνες καταστάσεις.
Εκπαίδευση στην τεχνολογία των διαστημοπλοίων: εξασφάλιση της ασφαλούς άφιξης των αστροναυτών στο φεγγάρι και της ασφαλούς επιστροφής στη Γη
Εκπαίδευση ιατρικών γνώσεων: σε κάποιο βαθμό, οι αστροναύτες μπορούν να διασφαλίσουν τη σωματική υγεία και να αποφύγουν μεγάλες και μικρές ασθένειες.

5.2 - Τι διαστημικά οχήματα θα χρειαστεί η μελλοντική σας αποστολή στη Σελήνη; Περιγράψτε τα οχήματα που θα βρείτε στο Moon camp σας και σκεφτείτε πώς θα ταξιδεύετε από και προς τη Γη και πώς θα εξερευνήσετε νέους προορισμούς στην επιφάνεια της Σελήνης.

Ένα διαστημόπλοιο με το οποίο ένας αστροναύτης μπορεί να επιστρέψει στη Γη και πίσω, ένας πύραυλος που μεταφέρει προμήθειες κατά τη διάρκεια αυτής της περιόδου.

Το εξερευνητικό όχημα εξετάζει τη σεληνιακή επιφάνεια, διαθέτει τοπογραφικό εξοπλισμό και εξοπλισμό βιντεοεπικοινωνίας, βρίσκει πόρους και μεταδίδει σήματα. Το μικρό, τροχήλατο, ηλιακό επανδρωμένο σεληνιακό ρόβερ μεταφέρει εκσκαφείς στην περιοχή για να σκάψει χώμα και στη συνέχεια να το φέρει πίσω για έρευνα ή για την κατασκευή σπιτιών. Τροχήλατο ηλιακής ενέργειας, κάμερες τοποθετημένες στην κορυφή, ρομποτική απόκτηση στην κορυφή, προμήθειες αποθηκευμένες κάτω από το αυτοκίνητο και εξοπλισμός αποθηκευμένος στο πορτμπαγκάζ.

Άλλα έργα:

  Yonati

  Γυμνάσιο Exupery

    Βάρνα - Βουλγαρία

  MRLB

  Γυμνάσιο Nad Aleji

    Πράγα - Τσεχία

  Σπινθήρες της φωτιάς

  郑州轻工业大学附属中学

    河南省郑州市 - Κίνα