moon_camp
ανακάλυψη διαδραστικής εικόνας

Moon Camp Pioneers 2022 - 2023 Γκαλερί έργων

 

Στο Moon Camp Pioneers, η αποστολή κάθε ομάδας είναι να σχεδιάσει τρισδιάστατα ένα πλήρες Moon Camp χρησιμοποιώντας το λογισμικό της επιλογής της. Πρέπει επίσης να εξηγήσουν πώς θα χρησιμοποιήσουν τους τοπικούς πόρους, πώς θα προστατεύσουν τους αστροναύτες από τους κινδύνους του διαστήματος και πώς θα περιγράψουν τις εγκαταστάσεις διαβίωσης και εργασίας στη Σεληνιακή Κατασκήνωσή τους.

Aurora

郑州轻工业大学附属中学  河南省郑州市-金水区    Κίνα 18, 19   4 / 1 Αγγλικά
Λογισμικό τρισδιάστατης σχεδίασης: Fusion 360



1.1 - Περιγραφή του έργου

Το Aurora Lunar Camp βασίζεται στην προϋπόθεση ενός άνετου και ασφαλούς περιβάλλοντος διαβίωσης για τους αστροναύτες. Με επίκεντρο την επιστημονική έρευνα, η σεληνιακή κατασκήνωση Aurora θα ερευνήσει και θα εξορύξει σεληνιακούς πόρους για να εξερευνήσει και να προσαρμοστεί στο σεληνιακό περιβάλλον. Ταυτόχρονα, ως σταθμός μεταφοράς βαθιάς διαστημικής εξερεύνησης, για την επίτευξη της λειτουργίας της ανίχνευσης διασταυρώσεων και της παροχής ενέργειας.

Ο καταυλισμός επικεντρώνεται γύρω από ένα κτίριο, το οποίο έχει δημιουργηθεί σε δύο μέρη χρησιμοποιώντας την κοίλη δομή του σωλήνα λάβας κάτω από το φεγγάρι:

Το έδαφος είναι ένας χώρος επιστημονικής έρευνας, ο οποίος χρησιμοποιείται για την ανάλυση, την αποθήκευση και την ανάπτυξη των σεληνιακών πόρων. Ταυτόχρονα, η κεντρική αίθουσα ελέγχου, η αίθουσα διανομής ενέργειας και η μονάδα φύτευσης έχουν δημιουργηθεί για να ανταποκρίνονται στην κανονική λειτουργία της βάσης.

Υπόγεια είναι ο χώρος διαβίωσης, που χρησιμοποιείται για τη διαβίωση και τη γυμναστική των αστροναυτών. Εκτός από τις βασικές εγκαταστάσεις, υπάρχουν επίσης αίθουσες τσαγιού για την καλλιέργεια του συναισθήματος. Στο χώρο διαβίωσης κυριαρχούν τα ζεστά χρώματα για να χαλαρώσουν την εργασιακή πίεση των αστροναυτών.

Χρησιμοποιούμε ένα ηλιακό σύστημα εισαγωγής για τη συλλογή του ηλιακού φωτός ως εφεδρική ενέργεια για τη μείωση της κατανάλωσης ενέργειας.

Χρησιμοποιούμε το Ecometer, ένα πολυλειτουργικό φορητό όργανο για τον έλεγχο συσκευών, την παρακολούθηση της υγείας των αστροναυτών και άλλες λειτουργίες.

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 σεληνιακή μας κατασκήνωση έχει τρεις σκοπούς.

 Προκειμένου να εξερευνηθεί το σεληνιακό γεωλογικό περιβάλλον, η προκαταρκτική εξερεύνηση και η προσαρμογή στο σεληνιακό περιβάλλον. Θα συνεχίσουμε να εξορύσσουμε το σεληνιακό έδαφος και μετάλλευμα σε διάφορα βάθη και να αναλύουμε το υλικό προκειμένου να κατανοήσουμε το γεωλογικό περιβάλλον της σελήνης.
 Ως σταθμός μεταφοράς για άλλες συσκευές εξερεύνησης του βαθέος διαστήματος. Άλλοι ανιχνευτές μπορούν να προσγειώνονται στη βάση για να ανεφοδιάζονται για μεγαλύτερα χρονικά διαστήματα κατά τη διάρκεια των αποστολών τους.
 Πραγματοποιήστε ανίχνευση τραβέρσας. Αναφέρεται στο εργαστήριο εξερεύνησης του βαθέος διαστήματος που παρακολουθεί άλλους πλανήτες στο ηλιακό σύστημα και κοντινούς στη Γη αστεροειδείς που απειλούν τη Γη και συλλέγει σχετικές πληροφορίες πίσω στη Γη, έτσι ώστε να πραγματοποιήσει την έγκαιρη προειδοποίηση, την άμυνα, τη διάθεση κ.ο.κ.

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

Αποφασίζουμε να χτίσουμε μια σεληνιακή κατασκήνωση κοντά στον κρατήρα Σάκλετον.

Από τη μία πλευρά, η περιοχή του όρους Malapat κοντά στον κρατήρα Shackleton χαρακτηρίζεται από μακρύ κύκλο φωτός και οι φωτοβολταϊκές συσκευές μπορούν να χρησιμοποιηθούν για την απόκτηση και την αποθήκευση φωτεινής ενέργειας για την παραγωγή ηλεκτρικής ενέργειας.

Από την άλλη πλευρά, τα αποθέματα πάγου (πάγος νερού) που περιέχουν μεγάλη ποσότητα υδρογόνου στο κέντρο του κρατήρα μπορούν να αποσταλούν για να συλλέξουν πάγο νερού στον πυθμένα του κρατήρα και να τον μεταφέρουν στη βάση για να καλύψουν τις ανάγκες της βάσης σε καύσιμα και υδάτινους πόρους.

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.

Για το Moon Camp, σκοπεύουμε να υιοθετήσουμε έναν βελτιωμένο σχεδιασμό ώστε η βάση να είναι τόσο όμορφη όσο το σέλας, ενώ δεν θα απορροφά εύκολα τη σκόνη του φεγγαριού.

Θα προσγειωθούμε στο φεγγάρι τουλάχιστον δύο φορές. Για πρώτη φορά, θα στείλουμε μερικά ρομπότ και μονάδες συναρμολόγησης στο φεγγάρι. Αυτά τα ρομπότ μπορούν να συνδυαστούν με διαφορετικές μονάδες συναρμολόγησης για να επιτύχουν λειτουργίες όπως η τρισδιάστατη εκτύπωση, η τήξη υλικών, η σάρωση εδάφους και η εξόρυξη. Χρησιμοποιώντας αυτές τις λειτουργίες, το ρομπότ μπορεί να επιλέξει μια κατάλληλη περιοχή κατασκευής, να εκτελέσει ισοπέδωση του εδάφους εδώ, να συλλέξει σεληνιακό έδαφος και βράχους, να κατασκευάσει προστατευτικά κελύφη σεληνιακού εδάφους και να λιώσει Fe,Ti και Si για την κατασκευή του στρατοπέδου. κατασκευή ηλιακών συλλεκτών, ραντάρ και μονάδων θερμικής εξόρυξης κοντά στο όρος Malapate και εκσκαφή σωλήνων λάβας στο κέντρο της βάσης και δημιουργία ενός δεύτερου υπόγειου στρώματος στους σωλήνες.

Η δεύτερη σεληνιακή προσεδάφιση θα ξεκινήσει μετά τη δημιουργία του στρατοπέδου. Αυτή τη φορά, τρεις αστροναύτες και κάποια είδη επιβίωσης θα σταλούν στο φεγγάρι. Θα επιθεωρήσουν και θα επισκευάσουν την κατασκευή διαφόρων τμημάτων του στρατοπέδου και την οικολογική κατασκευή εντός της βάσης, ώστε η βάση να μπορεί να ανταποκριθεί στα αναμενόμενα πρότυπα. Εάν διαπιστωθεί οποιαδήποτε ανωμαλία, θα την αναφέρουν στη γήινη πλευρά και θα πραγματοποιήσουν πρόσθετες προσεδαφίσεις στο φεγγάρι.

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

Για τους αστροναύτες, οι κύριες απειλές περιλαμβάνουν μετεωρίτες, ακτινοβολία, σκόνη από το φεγγάρι, χαμηλές θερμοκρασίες και χαμηλά επίπεδα οξυγόνου.

Μετεωρίτης: Σχεδιάζουμε να χρησιμοποιήσουμε σεληνιακό χώμα ως υλικό τρισδιάστατης εκτύπωσης για να κατασκευάσουμε ένα κέλυφος σεληνιακού χώματος γύρω από τη βάση για να αντισταθεί σε μικρούς μετεωρίτες. Για τους μετεωρίτες που δεν μπορούν να εμποδιστούν από το κέλυφος, όλοι οι αστροναύτες θα αναζητήσουν καταφύγιο σε υπόγειες περιοχές.

Ακτινοβολία: και τα υλικά κατασκευής του στρατοπέδου μπορούν επίσης να αποτρέψουν αποτελεσματικά την ακτινοβολία.

Σεληνιακή σκόνη: θα χρησιμοποιηθεί για την παρεμπόδιση της σεληνιακής σκόνης και τον καθαρισμό της προσκολλημένης σεληνιακής σκόνης στο κέλυφος του στρατοπέδου.

Χαμηλή θερμοκρασία: Λόγω της χαμηλής θερμικής αγωγιμότητας του σεληνιακού εδάφους, η εσωτερική θερμοκρασία μπορεί να διατηρηθεί σχετικά σταθερή. Εν τω μεταξύ, το κέλυφος του στρατοπέδου θα υιοθετήσει μια κοίλη δομή για να διατηρηθεί σταθερή η εσωτερική θερμοκρασία του στρατοπέδου.

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

Νερό: Θα χρησιμοποιήσουμε τεχνολογία θερμικής εξόρυξης για να συλλέξουμε νερό στο σεληνιακό έδαφος και να το συμπυκνώσουμε σε πάγο. Ταυτόχρονα, θα χρησιμοποιήσουμε ρομπότ για να συλλέξουμε πάγο νερού και σεληνιακό πέτρωμα στον κρατήρα, τα οποία θα μεταφερθούν στη βάση με το σεληνιακό όχημα. Ο πάγος και ο υδάτινος πάγος θα μετατραπούν σε νερό και το σεληνιακό πέτρωμα θα μετατραπεί σε νερό με την αντίδραση FeTiO2+H2→Fe+TiO2 +H2O.

Τα λύματα και τα ούρα που παράγονται στην καθημερινή ζωή θα μετατραπούν σε νερό που μπορεί να χρησιμοποιηθεί και να πιει κανείς μέσω του συστήματος ανακύκλωσης και καθαρισμού στο εσωτερικό της βάσης για να πραγματοποιηθεί η ανακύκλωση του νερού. 

Φαγητό: Μετά την κανονική λειτουργία στην περιοχή καλλιέργειας του στρατοπέδου, διάφορα φυτά θα χρησιμοποιηθούν ως κύρια τροφή. Επιπλέον, κάθε εισερχόμενος ανιχνευτής θα μπορούσε να φέρει πρόσθετες προμήθειες τροφίμων στον σεληνιακό καταυλισμό.

Ηλεκτρισμός: παραγωγή ηλεκτρικής ενέργειας από καύσιμα ως συμπληρωματικός τρόπος απόκτησης ενέργειας. Η παροχή ηλιακής ενέργειας στον καταυλισμό πραγματοποιείται με τη χρήση των ηλιακών συλλεκτών ως εξοπλισμού. Η παραγωγή ενέργειας από καύσιμα χρησιμοποιεί υδρογόνο που λαμβάνεται από πάγο νερού ως τρόπο παραγωγής ενέργειας, ο οποίος είναι ο κύριος βασικός τρόπος παραγωγής ενέργειας σε περίπτωση προβλημάτων με τη φωτοβολταϊκή παραγωγή ενέργειας. Θα διαχειριζόμαστε επίσης τη διανομή ενέργειας σε όλη την περιοχή μέσω της αίθουσας διανομής ενέργειας.

Αέρας: Ο χώρος θα χρησιμοποιεί ηλεκτρολυτικό νερό, λιωμένο ηλεκτρολυτικό σεληνιακό έδαφος και τροφοδοσία φυτών για την παροχή οξυγόνου. Το ηλεκτρολυτικό νερό και η ηλεκτρόλυση τήγματος είναι αντίστοιχα η ηλεκτρόλυση των υγρών αποβλήτων και του λιωμένου σεληνιακού εδάφους για την απελευθέρωση και τη συλλογή οξυγόνου σε αυτό.

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

Για τα απόβλητα των αστροναυτών, η σεληνιακή κατασκήνωση Aurora είναι εξοπλισμένη με ένα σύστημα ανακύκλωσης που μετατρέπει τα ούρα σε χρήσιμο νερό. Σε ένα από τα συστήματα ανακύκλωσης, υπάρχουν πολλά αιωρούμενα πλαστικά σφαιρίδια και μείγματα στον αντιδραστήρα στους 35 βαθμούς Κελσίου. Καθώς τα περιττώματα κυκλοφορούν γύρω από τα σφαιρίδια, τα μικρόβια στην επιφάνεια των σφαιριδίων διασπούν τα περιττώματα σε αλάτι και μεθάνιο. Μέσω του διαχωρισμού των στερεών αερίων, τα τοξικά συστατικά στα κόπρανα διαχωρίστηκαν. Ταυτόχρονα, τα βακτήρια οξείδωσης του μεθανίου χρησιμοποιήθηκαν για τη σύνθεση υδατανθράκων και πρωτεϊνών, έτσι ώστε να ολοκληρωθεί η επεξεργασία των περιττωμάτων.

Η σεληνιακή κατασκήνωση Aurora είναι εξοπλισμένη με έναν ειδικό κόφτη που θα κόβει και θα συμπιέζει τα απορρίμματα και θα τα αποθηκεύει σε έναν κάδο απορριμμάτων, ο οποίος θα αποστέλλεται στη Γη για απόρριψη όταν ανταλλάσσονται οι προμήθειες Γης-Σελήνης.

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

Επικοινωνίες Γης-Σελήνης: Αυτό επιτρέπει στην κύρια αίθουσα ελέγχου να χρησιμοποιεί εξοπλισμό επικοινωνιών για την επικοινωνία Γης-Σελήνης μέσω ασυρμάτου.

Επικοινωνία μεταξύ των βάσεων στη Σελήνη: Η κύρια αίθουσα ελέγχου της σεληνιακής κατασκήνωσης Aurora είναι εξοπλισμένη με δίκτυο κινητής τηλεφωνίας 4G και συναφή εξοπλισμό για την επικοινωνία μεταξύ των αστροναυτών και του εξοπλισμού στο φεγγάρι. Ταυτόχρονα, κάθε αστροναύτης και η κύρια αίθουσα ελέγχου θα είναι εξοπλισμένα με το Eco Meter, μια ευέλικτη και βολική συσκευή επικοινωνίας, για να διευκολυνθεί η επικοινωνία μεταξύ των σεληνιακών βάσεων.

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.)

Στο επίκεντρο της έρευνας θα βρεθεί η εξερεύνηση των σεληνιακών ορυκτών πόρων. Τα πειράματα καλλιέργειας φυτικών ειδών μπορούν να διεξαχθούν στο περιβάλλον χαμηλής βαρύτητας της σελήνης, και η ανάπτυξη εξοπλισμού ανίχνευσης υπέρυθρης ακτινοβολίας χαμηλής θερμοκρασίας, η δοκιμή υπεραγωγιμότητας χαμηλής θερμοκρασίας, η ανίχνευση υπεραγωγιμότητας χαμηλής θερμοκρασίας στο περιβάλλον διαστημικών σωματιδίων και άλλες πειραματικές εργασίες μπορούν να διεξαχθούν με τη χρήση της επίμονης χαμηλής θερμοκρασίας ορισμένων κρατήρων στην περιοχή μόνιμης σκιάς. Θα πρέπει να διεξαχθεί έρευνα σχετικά με την επιστήμη και την τεχνολογία πίσω από την επιτόπια αξιοποίηση των πόρων, συμπεριλαμβανομένων τεσσάρων πτυχών:

εξερεύνηση βασικών σεληνιακών πόρων,
Ολοκληρωμένη αξιοποίηση του σεληνιακού εδάφους,
Αποτελεσματική και βιώσιμη αξιοποίηση της σεληνιακής ενέργειας,
Προστασία των περιβαλλοντικών κινδύνων και των δικαιωμάτων και συμφερόντων κατά την ανάπτυξη και χρήση των σεληνιακών πόρων. Είναι επίσης δυνατή η κατασκευή ενός αστεροσκοπείου στο βουνό Malaput στο νότιο πόλο της σελήνης, το οποίο θα διευρύνει την ανθρώπινη κατανόηση του Γαλαξία μας και του σύμπαντος, με μεγαλύτερη συμβολική και επιστημονική σημασία. Να κατασκευαστεί ένας πυρηνικός σταθμός στο φεγγάρι για τη μελέτη της ελεγχόμενης σύντηξης του ηλίου 3.

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

Πρώτον, θα επιλέξουμε αστροναύτες μεταξύ των υποψηφίων που είναι πολίτες με μεταπτυχιακό τίτλο σπουδών στις βιολογικές επιστήμες, την επιστήμη των υπολογιστών ή την ιατρική.

Δεύτερον, θα έχουμε μαθήματα εκμάθησης για τους αστροναύτες, εκπαίδευση προσομοίωσης πτήσης, εκπαίδευση προσομοίωσης μικροβαρύτητας, ψυχολογική εκπαίδευση, εκπαίδευση έκτακτης ανάγκης.

Το μάθημα θα διδάξει στους αστροναύτες πώς να χρησιμοποιούν και να συντηρούν εξοπλισμό που σχετίζεται με τη ζωή στο στρατόπεδο και την επιστημονική έρευνα.

Η εκπαίδευση με προσομοίωση πτήσης περιλαμβάνει εκπαίδευση με προσομοίωση πτήσης για προσγείωση στο φεγγάρι και εκπαίδευση πτήσης για επιστροφή στη γη. Ο προσομοιωτής πτήσης επιτρέπει στους αστροναύτες να ολοκληρώσουν τεχνολογίες πτήσης όπως απογείωση, ρύθμιση της θέσης, έλεγχος κ.λπ. Ταυτόχρονα, παρέχει την αίσθηση της κίνησης, της όρασης, της ακοής κ.λπ. ώστε οι αστροναύτες που εκπαιδεύονται να εξοικειωθούν με τη χρήση των διαστημοπλοίων.

Η εκπαίδευση προσομοίωσης μικροβαρύτητας θα επιτρέψει στους αστροναύτες να κάνουν σωματική άσκηση σε περιβάλλον μικροβαρύτητας, να προσομοιώσουν τη ζωή στο σεληνιακό στρατόπεδο, να χρησιμοποιήσουν διάφορα όργανα και άλλες δραστηριότητες, έτσι ώστε οι αστροναύτες να συνηθίσουν τη μελλοντική ζωή και τις επιστημονικές ερευνητικές εργασίες στο σεληνιακό στρατόπεδο.

Η ψυχολογική εκπαίδευση αποσκοπεί στην πρόληψη ψυχολογικών προβλημάτων, όπως το υπερβολικό άγχος, και στη μείωση του ψυχολογικού στρες, βάζοντας τους αστροναύτες να κάνουν μαζί ορισμένες εργασίες για να γίνουν πιο ενωμένοι.

Η εκπαίδευση έκτακτης ανάγκης προσομοιώνει μια κατάσταση έκτακτης ανάγκης, όπως μια επίθεση από μετεωρίτη, για να οξύνει τις δεξιότητες χειρισμού του πληρώματος.

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.

Χρειαζόμαστε ένα διαστημόπλοιο βασισμένο στους σημερινούς επανδρωμένους διαστημικούς πυραύλους, με άφθονο ελεύθερο χώρο, το οποίο θα χρησιμοποιηθεί για τη μεταφορά ρομπότ για την κατασκευή σεληνιακών στρατοπέδων.

Τα οχήματά μας στο Camp Moon θα είναι δύο ρόβερ που θα μεταφέρουν υλικά για τη νέα κατασκήνωση, ρομπότ που θα συλλέγουν σεληνιακούς πόρους και πληρώματα που θα επιθεωρούν ραδιοτηλεσκόπια και ηλιακούς συλλέκτες.

Όσον αφορά το ταξίδι μετ' επιστροφής στη Γη, σχεδιάζουμε να εγκαταστήσουμε μια πλατφόρμα ανύψωσης στο φεγγάρι, και όταν χρειαστεί να επιστρέψουμε στη Γη, η πλατφόρμα θα ανυψωθεί για να απογειωθεί ή να προσγειωθεί το διαστημόπλοιο.

Όταν εξερευνούμε το φεγγάρι για να υποδείξουμε έναν νέο προορισμό, θα ορίσουμε τον προορισμό εκ των προτέρων, θα αφήσουμε το ρόβερ να μεταφέρει ρομπότ και τρόφιμα και θα χρησιμοποιήσουμε ρομπότ για να κατασκευάσουμε κάποιους σταθμούς εφοδιασμού στον προορισμό και κατά μήκος της διαδρομής, ώστε να θέσουμε τα θεμέλια για τη μετέπειτα εξερεύνηση του νέου προορισμού.

Άλλα έργα: