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.

Bright Selene

郑州轻工业大学附属中学  河南省郑州市-金水区    Κίνα 19, 18   4 / 2 Αγγλικά
Λογισμικό τρισδιάστατης σχεδίασης: Fusion 360



1.1 - Περιγραφή του έργου

Σεληνιακός καταυλισμός - μια περιοχή όπου οι άνθρωποι ζουν, εργάζονται και κάνουν έρευνα στο φεγγάρι. Η κατασκευή του σεληνιακού στρατοπέδου θέτει τα θεμέλια για τη διεξαγωγή επιστημονικών ερευνητικών δραστηριοτήτων από αστροναύτες, όπως η μακροχρόνια διαμονή και τα πειράματα στη σεληνιακή επιφάνεια- σκοπός είναι η εμβάθυνση της ανθρώπινης κατανόησης του φεγγαριού, η απόκτηση μεγάλου αριθμού πόρων και η διεξαγωγή έρευνας για την καλλιέργεια φυτών. Το σεληνιακό στρατόπεδο σχεδιάζει να κατασκευάσει το σεληνιακό στρατόπεδο σε δύο στάδια, το πρώτο βήμα διαρκεί 20 χρόνια για την κατασκευή του σεληνιακού φυλακίου και το δεύτερο βήμα διαρκεί περίπου 10 χρόνια για την αναβάθμιση του φυλακίου ώστε να γίνει ένα μόνιμα κατοικημένο σεληνιακό στρατόπεδο. Ακόμη και στο μέλλον, ο σεληνιακός καταυλισμός θα γίνει βάση εφοδιασμού για την ανθρώπινη εξερεύνηση του ηλιακού συστήματος.

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).

Ο σεληνιακός καταυλισμός αποτελεί εφαλτήριο για τον άνθρωπο να πάει βαθιά στο διάστημα. Η σεληνιακή βάση θα γίνει ένα στρατόπεδο εκπαίδευσης για τα ανθρώπινα όντα που θα πάνε στο βαθύ διάστημα. Εάν τα ανθρώπινα όντα θέλουν να εξοικειωθούν με το εξωγήινο περιβάλλον, πρέπει πρώτα να κατανοήσουν το σεληνιακό περιβάλλον. Χρησιμοποιείται κυρίως για επιστημονική έρευνα. Ως δοκιμαστικός σταθμός για την εκμετάλλευση και αξιοποίηση των σεληνιακών πόρων, χρησιμοποιεί τα χαρακτηριστικά του ίδιου του σεληνιακού ατμοσφαιρικού περιβάλλοντος για τη διεξαγωγή περιβαλλοντικών δοκιμών και την πειραματική παραγωγή συγκεκριμένων προϊόντων. , όπως ειδικά υλικά και φάρμακα. Είναι πολύ πιο εύκολο να εκτοξευθεί ένας πύραυλος από το φεγγάρι παρά από τη γη. Στηριζόμενη στους υψηλής απόδοσης πόρους του φεγγαριού, μπορεί να εξερευνήσει πιο απομακρυσμένους χώρους.

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

Περιοχή Shackleton στο νότιο πόλο της σελήνης (0,0° ανατολικό γεωγραφικό μήκος, 89,9° νότιο γεωγραφικό πλάτος). Επειδή είναι πιθανό να είναι πλούσια σε νερό, και υπάρχει μια μόνιμη περιοχή ηλιοφάνειας, η οποία ευνοεί το σύστημα παραγωγής ηλιακής ενέργειας. Η διαφορά θερμοκρασίας είναι μικρή και κατάλληλη για διαβίωση. Μπορεί να χρησιμοποιηθεί ως διεύθυνση για τη δημιουργία ενός μεγάλου υπέρυθρου τηλεσκοπίου στο μέλλον. Το περιβάλλον χαμηλής θερμοκρασίας στον πυθμένα του κρατήρα είναι ιδανικό για την παρατήρηση υπερύθρων. Το όρθιο βουνό Malabote ύψους 5 χιλιομέτρων, μια μόνιμα ευδιάκριτη κορυφή στη γη, μπορεί να λειτουργήσει ως σταθμός ραδιοφωνικής αναμετάδοσης για επικοινωνία με τη γη, εάν εγκατασταθεί κατάλληλος εξοπλισμός.

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.

Τεχνολογία τρισδιάστατης εκτύπωσης και τεχνολογία κατασκευής νέων υλικών. Ο ρεγόλιθος στη σεληνιακή επιφάνεια έχει παρόμοια χημική σύσταση με την ιπτάμενη τέφρα και μπορεί να χρησιμοποιηθεί ως δομικό υλικό για την κατασκευή σεληνιακών στρατοπέδων. Επιπλέον, ο σίδηρος, το μαγγάνιο, το αλουμίνιο, το μαγνήσιο και άλλα μεταλλικά ορυκτά στη σεληνιακή επιφάνεια μπορούν να εξαχθούν και να λιώσουν και να εκτυπωθούν τρισδιάστατα σε ένα κατοικήσιμο διαστημικό σπίτι.

Σεληνιακή ρομποτική τεχνολογία λειτουργίας. Τα σεληνιακά ρομπότ περιλαμβάνουν σεληνιακούς ανιχνευτές περιπολίας και σεληνιακά ρομπότ εργασίας. Τα σεληνιακά ρομπότ πρέπει να έχουν δυνατότητες αυτοσυντήρησης και επισκευής, και οι σεληνιακοί ανιχνευτές περιπολίας και τα ρομπότ εργασίας μπορούν να συντηρούν και να επισκευάζουν το ένα το άλλο για να εξασφαλίσουν την αξιοπιστία της διαδικασίας εργασίας.

Ολοκληρωμένη τεχνολογία αξιοποίησης των αποβλήτων πόρων από σεληνιακές βάσεις. Αφού το όχημα Γης-Σελήνης ολοκληρώσει τη σεληνιακή προσγείωση, η αποστολή της πλατφόρμας πτήσης του ολοκληρώνεται. Τα εγκαταλελειμμένα οχήματα μπορούν να εξετάσουν το ενδεχόμενο εκφόρτωσης διαφόρων αυτόνομων αεροσκαφών ως ανταλλακτικά για σεληνιακές βάσεις, όπως μπαταρίες και εφεδρικά υλικά για σεληνιακούς ενεργειακούς σταθμούς, οι φιάλες αερίου μπορούν να χρησιμοποιηθούν ως δεξαμενές αποθήκευσης για τα σεληνιακά επιφανειακά μέσα αερίου και οι δεξαμενές αποθήκευσης καυσίμων μπορούν να χρησιμοποιηθούν ως δεξαμενές αποθήκευσης οξυγόνου για την παραγωγή σεληνιακού οξυγόνου μετά τον καθαρισμό.

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

Ταυτόχρονα, το υλικό αποθήκευσης θερμότητας αλλαγής φάσης χρησιμοποιείται ως μεσαίο στρώμα για τη μείωση της απώλειας θερμότητας. Η βάση είναι εξοπλισμένη με συσκευές ανίχνευσης μετεωριτών και σεληνιακών σεισμών, οι οποίες μπορούν να ενημερώνονται έγκαιρα και να διαφεύγουν μπροστά στην πτώση μεγάλων μετεωριτών και σεληνιακών σεισμών.

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

Νερό(水):1. Υπάρχει σεληνιακός πάγος στις πολικές περιοχές, ο οποίος μπορεί να συλλεχθεί και να συμπυκνωθεί. Στη συνέχεια, χρησιμοποιώντας συσκευές εστίασης και ανάκλασης, η ηλιακή ενέργεια μπορεί να χρησιμοποιηθεί για να λιώσει ο σεληνιακός πάγος, ο οποίος μπορεί στη συνέχεια να συλλεχθεί και να καθαριστεί για την εξαγωγή υδάτινων πόρων. 2. Η διαπνοή των φυτών και οι εγκαταστάσεις φιλτραρίσματος μπορούν να χρησιμοποιηθούν για την ανακύκλωση των παραγόμενων λυμάτων.

Τροφή(食物): Δημιουργήστε ένα σύστημα υποστήριξης ζωής κλειστού κυκλώματος στη σεληνιακή βάση, με υποστηρικτικές βάσεις καλλιέργειας φυτών για την καλλιέργεια καλλιεργειών όπως μαρούλι, πιπεριές, φασόλια και σιτάρι που έχουν καλλιεργηθεί. Αυτές οι καλλιέργειες μπορούν να αποτελέσουν την κύρια πηγή τροφής για το προσωπικό της βάσης, και ταυτόχρονα, η φροντίδα των φυτών μπορεί να βοηθήσει τους αστροναύτες να διατηρήσουν την ψυχική τους σταθερότητα.

Ενέργεια(能源):Για να προσαρμοστούμε στο σεληνιακό περιβάλλον και να παρέχουμε μακροπρόθεσμη και σταθερή ενέργεια για τους σεληνιακούς καταυλισμούς, χρησιμοποιήσαμε δύο τρόπους: την ηλιακή ενέργεια και τις κυψέλες καυσίμου. Ο ήλιος στο φεγγάρι εκπέμπει περίπου 1,5 φορά περισσότερο φως από ό,τι η γη. Επαρκές ηλιακό φως, κυρίως στους σταθμούς ηλιακής ενέργειας στο φεγγαρόφωτο. Οι κυψέλες καυσίμου είναι η κύρια πηγή ενέργειας τη νύχτα.

Αέρας(空气):Αν λάβουμε υπόψη ότι ένας μέσος άνθρωπος καταναλώνει περίπου 0,7 κιλά οξυγόνου την ημέρα, είναι σημαντικό να εξετάσουμε τη χρήση της φωτοσύνθεσης των φυτών για την ανακύκλωση του οξυγόνου ως κύρια πηγή οικονομικώς αποδοτικού οξυγόνου. Επιπλέον, το σεληνιακό έδαφος περιέχει άφθονα μεταλλεύματα τιτανίου και σιδήρου που είναι εύκολο να συλλεχθούν. Η αναγωγή αυτών των μεταλλευμάτων με χρήση αερίου υδρογόνου μπορεί να επιτευχθεί μέσω θέρμανσης με μικροκύματα, η οποία έχει ως αποτέλεσμα την παραγωγή νερού. Η ηλεκτρόλυση του νερού θα δώσει στη συνέχεια αέρια υδρογόνου και οξυγόνου, ενώ τα εξαγόμενα μέταλλα μπορούν επίσης να χρησιμοποιηθούν για κατασκευαστικούς σκοπούς.

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

Οι σεληνιακοί καταυλισμοί μπορούν να χρησιμοποιούν διάφορες μεθόδους για την απόρριψη των αποβλήτων που παράγονται από τους αστροναύτες στο φεγγάρι, όπως:

Ανακύκλωση: Με την ανακύκλωση πόρων όπως τα λύματα, τα αέρια απόβλητα και τα στερεά απόβλητα, η ποσότητα των παραγόμενων αποβλήτων μπορεί να ελαχιστοποιηθεί και η εξάρτηση από τη γη μπορεί να μειωθεί σε κάποιο βαθμό.

Αποθήκευση και ταφή: Τα σκουπίδια και άλλα απόβλητα που δεν μπορούν να ανακυκλωθούν μπορούν να αποθηκευτούν ή να θαφτούν με ασφάλεια στην επιφάνεια ή βαθιά στη σεληνιακή επιφάνεια.

Ανακύκλωση: Δημιουργήστε ένα κλειστό σύστημα ανακύκλωσης εντός του στρατοπέδου που θα μετατρέπει τα παραγόμενα απόβλητα σε χρήσιμους πόρους, όπως η μετατροπή των ανθρώπινων αποβλήτων και των φυτικών αποβλήτων σε λίπασμα για χρήση στα αγροκτήματα της σεληνιακής βάσης.

Συνολικά, το στρατόπεδο πρέπει να ελαχιστοποιήσει την ποσότητα των παραγόμενων αποβλήτων και να βρει τις κατάλληλες επιλογές διάθεσης μέσω επιστημονικών και λογικών μεθόδων για να διασφαλίσει τη συνέχιση της ύπαρξης και της ανάπτυξης της σεληνιακής βάσης.

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

Η κατασκήνωση της Σελήνης είναι εξοπλισμένη με έναν μακροσκοπικό σταθμό βάσης για τη μετάδοση και λήψη πληροφοριών προς τη Γη και τη Σελήνη, και οι πληροφορίες που λαμβάνονται από τον δορυφόρο αποστέλλονται στη συνέχεια στη Γη, επιτρέποντας έτσι την επικοινωνία μεταξύ της Γης και της κατασκήνωσης της Σελήνης. Οι επικοινωνίες τηλεμετρίας και τηλεελέγχου χρησιμοποιούν VHF για την επικοινωνία με τους δορυφόρους και η διαμόρφωση των δεδομένων χρησιμοποιεί FSK. Η επικοινωνία μεταξύ των σεληνιακών κατασκηνώσεων πραγματοποιείται με ασύρματο δίκτυο πρόσβασης που αποτελείται από σήματα σταθμών βάσης για όσους βρίσκονται κοντά ο ένας στον άλλον και από αναμετάδοση δορυφορικού σήματος για όσους βρίσκονται μακριά.

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.)

Μελετάμε κυρίως γεωλογία και βιολογία. Το φεγγάρι έχει πολλά μοναδικά τοπία και γεωμορφές, οπότε μπορούμε να τα χρησιμοποιήσουμε για επιστημονική έρευνα, όπως η γεωλογική δομή, η χημική σύνθεση, η δομή των ορυκτών, οι φυσικές ιδιότητες και ούτω καθεξής. Μελέτη της σεληνιακής ύλης: Η σύνθεση της σεληνιακής ύλης είναι διαφορετική από εκείνη της γης, οπότε η σεληνιακή ύλη μπορεί να αναλυθεί και να μελετηθεί λεπτομερώς για να κατανοήσουμε τη σύνθεση και τις ιδιότητές της. Το εργαστήριο είναι επίσης εξοπλισμένο με μια σειρά από εξοπλισμό δοκιμής του εδάφους, εκτός από τα μοναδικά φυσικά χαρακτηριστικά της σελήνης, όπως η ηλιακή ακτινοβολία στη θερμοκρασία και τη δομή της επιφάνειας της σελήνης. Το περιβάλλον στην επιφάνεια της σελήνης επηρεάζει τη ζωή με διαφορετικό τρόπο από ό,τι στη Γη, οπότε μπορούν να διεξαχθούν πειράματα βιοεπιστήμης για τη μελέτη της προσαρμοστικότητας και της βιωσιμότητας της ζωής σε ετερογενή περιβάλλοντα.

Ο χώρος διαθέτει ειδικό χώρο καλλιέργειας φυτών για τη μελέτη της ανάπτυξης των φυτών, για τη μελέτη της δοκιμής του περιβάλλοντος ανάπτυξης. Ταυτόχρονα, διαθέτουμε επίσης αστρονομικά τηλεσκόπια, τα οποία είναι βολικά για τους αστροναύτες για την παρατήρηση του διαστήματος. Η εξερεύνηση του διαστήματος και οι περιβαλλοντικές δοκιμές στη σεληνιακή επιφάνεια, καθώς και η πειραματική παραγωγή συγκεκριμένων προϊόντων, όπως ειδικά υλικά και φάρμακα, μπορούν επίσης να πραγματοποιηθούν εκμεταλλευόμενοι τα ίδια τα διαστημικά περιβαλλοντικά χαρακτηριστικά του φεγγαριού (το ίδιο το φεγγάρι έχει φυσικές διαστημικές συνθήκες, όπως υψηλό κενό, χωρίς ατμοσφαιρική θωράκιση και χαμηλή βαρύτητα).

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

Σωματική προπόνηση

Οι αστροναύτες χρειάζονται σωματική άσκηση στο φυσικό περιβάλλον βαρύτητας για να διατηρήσουν τη σωματική τους υγεία και να προλάβουν την οστεοπόρωση. Επιπλέον, χρειάζονται ειδική σωματική εξάσκηση σε συνθήκες μικροβαρύτητας για τη διατήρηση της ισορροπίας και του συντονισμού. Αυτές οι προπονήσεις μπορούν επίσης να τους βοηθήσουν να προσαρμοστούν στο περπάτημα στο φεγγάρι και στην εκτέλεση άλλων καθηκόντων.

Τεχνική κατάρτιση

Εκτός από την καθημερινή συντήρηση του μηχανολογικού και ηλεκτρονικού εξοπλισμού και άλλες δεξιότητες, οι αστροναύτες πρέπει επίσης να κατέχουν τις δεξιότητες χειρισμού των διαστημοπλοίων και των σεληνιακών ρόβερ, καθώς και διάφορες μεθόδους χειρισμού έκτακτων περιστατικών, όπως πτώση της πίεσης του οξυγόνου, βλάβες του εξοπλισμού κ.λπ.

Εκμάθηση τοπογραφίας

Προκειμένου να προσαρμοστούν καλύτερα στη σεληνιακή αποστολή, οι αστροναύτες πρέπει να κατανοήσουν τα βασικά στοιχεία της γεωμορφολογίας και της τοπογραφίας της σεληνιακής επιφάνειας και να μάθουν να χρησιμοποιούν εργαλεία πλοήγησης, καθώς και την αίσθηση της κατεύθυνσης και τον έλεγχο των οχημάτων στη σεληνιακή επιφάνεια.

Γνώση της διαστημικής ιατρικής

Οι αστροναύτες πρέπει επίσης να μάθουν για τη διαστημική ιατρική ώστε να κατανοήσουν τις επιπτώσεις των διαστημικών ταξιδιών στην ανθρώπινη υγεία. Πρέπει να κατανοήσουν πώς να αντιμετωπίζουν διάφορα ατυχήματα στο διάστημα και να μάθουν βασικές ιατρικές διαδικασίες έκτακτης ανάγκης.

5.Teamwork εκπαίδευση

Σε ένα πρόγραμμα εκπαίδευσης αστροναυτών, οι αστροναύτες μαθαίνουν πώς να συνεργάζονται σε ομάδες και να χειρίζονται κατάλληλα τις καταστάσεις.

Τέτοια προγράμματα εκπαίδευσης θα πρέπει να συνοδεύονται από τη διασφάλιση της ασφάλειας και της υγείας των αστροναυτών και την όσο το δυνατόν μεγαλύτερη ικανοποίηση των δικών τους αναγκών και απαιτήσεων.

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.

Διαστημικό σκάφος: Θα χρειαστούμε ένα διαστημόπλοιο ικανό να προσγειώνεται και να απογειώνεται από τη σεληνιακή επιφάνεια και από και προς τη Γη. Θα πρέπει επίσης να διαθέτει τον εξοπλισμό και τις προμήθειες που είναι απαραίτητες για μακροχρόνιες αποστολές.

Μεταφορά στη σεληνιακή επιφάνεια: ή άλλα οχήματα σχεδιασμένα να λειτουργούν σε σεληνιακό περιβάλλον. Τα οχήματα αυτά θα πρέπει να μπορούν να αντέχουν στις δύσκολες συνθήκες της σελήνης και να έχουν τη δυνατότητα να διανύουν μεγάλες αποστάσεις.

Εξερευνήστε νέους προορισμούς στην επιφάνεια του φεγγαριού: Μπορούμε να χρησιμοποιήσουμε τηλεκατευθυνόμενα μη επανδρωμένα οχήματα. Τα οχήματα αυτά μπορούν να εξοπλιστούν με κάμερες και άλλους αισθητήρες για τη συλλογή δεδομένων και εικόνων του σεληνιακού εδάφους.

Προς και από τη Γη: Μπορούμε να χρησιμοποιήσουμε διαστημόπλοια ικανά να μεταφέρουν πλήρωμα και φορτίο. Το διαστημόπλοιο θα πρέπει να διαθέτει τα απαραίτητα συστήματα υποστήριξης της ζωής και να είναι σε θέση να αντέξει τις κακουχίες του διαστημικού ταξιδιού.

Άλλα έργα: