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.

Whirlwind

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



1.1 - Περιγραφή του έργου

Στόχος της βάσης είναι να παρέχει καταφύγιο στους αστροναύτες για να μεγιστοποιήσουν την καθημερινή τους ζωή και την επιστημονική τους έρευνα. Έχουμε κατασκευάσει ένα τριώροφο κτίριο με κρυμμένους τροχούς από κάτω και το εσωτερικό μιμείται μια δομή ιστού αράχνης, καθιστώντας το συνολικό βάρος του κτιρίου ελαφρύτερο και ευκολότερο στη μετακίνηση .

Ο πρώτος όροφος του κτιρίου είναι ένας χώρος εργασίας, που περιλαμβάνει κυρίως εργαστήρια, αίθουσες συνεδριάσεων, ιατρικούς χώρους, σταθμούς παραγωγής νερού και σταθμούς οξυγόνου- ο δεύτερος όροφος είναι ένας χώρος διαβίωσης που μπορεί να καλύψει τις καθημερινές ανάγκες των αστροναυτών, που περιλαμβάνει κυρίως μια κουζίνα εστιατορίου, καμπίνα φύτευσης και αναπαραγωγής, τουαλέτα και αίθουσα αναψυχής (γυμναστήριο)- ο τρίτος όροφος είναι η κύρια αίθουσα ελέγχου, η οποία είναι κυρίως υπεύθυνη για την κίνηση του κτιρίου της βάσης, την επικοινωνία από το έδαφος με το φεγγάρι και την ειδοποίηση προειδοποίησης κινδύνου. Η κύρια αίθουσα ελέγχου είναι επίσης εξοπλισμένη με σύστημα πλοήγησης, θερμοστατικό σύστημα και σύστημα κυκλοφορίας.

Έχουμε δημιουργήσει ένα εξαιρετικά κλειστό σύστημα βιολογικής αναγέννησης για την υποστήριξη της ζωής μέσα στη βάση, διασφαλίζοντας ότι η τροφή των αστροναυτών είναι εγγυημένη και η αξιοποίηση των αποβλήτων και η κυκλοφορία του νερού μεγιστοποιούνται.Έχουν κατασκευαστεί έξυπνα ρομπότ για να μειωθεί η περιττή εργασία για τους αστροναύτες, όπως η συλλογή, το μαγείρεμα και ο καθαρισμός.

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 κύριος σκοπός μας είναι η επιστημονική έρευνα. Το ιδιαίτερο περιβάλλον στο φεγγάρι το καθιστά ένα φυσικό εργαστήριο για επιστημονική έρευνα. Η επιφάνεια της σελήνης είναι ένα φυσικό, εξαιρετικά σταθερό, εξαιρετικά κενό, εξαιρετικά ήσυχο, εξαιρετικά καθαρό και χαμηλής βαρύτητας εργαστήριο που δεν μπορεί να ικανοποιήσει αυτές τις απαιτήσεις στη Γη. Το σεληνιακό περιβάλλον είναι εξαιρετικά καθαρό, μικροβαρύτητας, χωρίς ρύπανση, χωρίς μαγνητικά πεδία και ατμόσφαιρα, καθιστώντας το κατάλληλο για τη διεξαγωγή πειραμάτων φυσικών και βιολογικών επιστημών. Τα περιβαλλοντικά πειράματα χαμηλής βαρύτητας στο φεγγάρι μπορούν επίσης να αντικαταστήσουν τα πειράματα μικροβαρύτητας σε ορισμένους διαστημικούς σταθμούς. Ως εκ τούτου, σχεδιάζουμε να διεξάγουμε ορισμένα επιστημονικά πειράματα στο φεγγάρι.

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

Η Σεληνιακή Βάση θα βρίσκεται αρχικά γύρω από τη λεκάνη Aikent στο νότιο πόλο της Σελήνης, η οποία είναι μια εξαιρετική τοποθεσία. Επειδή τα νότια υψίπεδα της Σελήνης μπορούν να δεχτούν περισσότερη ηλιακή ακτινοβολία. Ταυτόχρονα, ο κρατήρας μετεωρίτη στο νότιο πόλο της σελήνης μπορεί να βοηθήσει στο σχηματισμό νερού, το οποίο δεν μπορεί να εξατμιστεί για μεγάλο χρονικό διάστημα. Ο πάγος νερού μπορεί να συλλεχθεί για να καλύψει τη ζήτηση νερού της βάσης. Λόγω της κινητής βάσης, εάν η τοποθεσία δεν είναι κατάλληλη για την επιβίωση των αστροναυτών και την επιστημονική έρευνα, η δορυφορική πλοήγηση μπορεί να χρησιμοποιηθεί για τη μετακίνηση σε ένα πιο κατάλληλο μέρος για την επιβίωση.

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.

Το πρώτο είναι η επιλογή των δομικών υλικών. Χρησιμοποιούμε τιτάνιο και γυαλί χαλαζία ανθεκτικό στην ακτινοβολία για να εμποδίσουμε τις επιδράσεις της ακτινοβολίας, των μετεωριτών και των διαφορών θερμοκρασίας. Επιπλέον, θα σφραγίσουμε το κτίριο και θα καλύψουμε την επιφάνεια του κτιρίου με ένα στρώμα ηλιακής βαφής για την απορρόφηση της θερμότητας, τη μόνωση της θερμότητας και την ανάκλαση της ακτινοβολίας, καθιστώντας το κτίριο πιο προστατευτικό. Έχουμε δημιουργήσει μια ειδοποίηση προειδοποίησης κινδύνου, η οποία μπορεί να ανιχνεύει και να αναλύει τις επιπτώσεις των μετεωριτών, της κοσμικής ακτινοβολίας, του ηλιακού ανέμου και άλλων παραγόντων στη βάση και να παρέχει εγκαίρως σχετικές λύσεις.Το σύστημα μπορεί να ανιχνεύει αυτόματα τη θερμοκρασία, την υγρασία, την ποιότητα του αέρα και άλλους παράγοντες εντός της βάσης και να προβαίνει εγκαίρως σε ρυθμίσεις ή να εκπέμπει συναγερμό.

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

Το πρώτο είναι η επιλογή των δομικών υλικών. Χρησιμοποιούμε τιτάνιο και γυαλί χαλαζία ανθεκτικό στην ακτινοβολία για να εμποδίσουμε τις επιδράσεις της ακτινοβολίας, των μετεωριτών και των διαφορών θερμοκρασίας. Επιπλέον, θα σφραγίσουμε το κτίριο και θα καλύψουμε την επιφάνεια του κτιρίου με ένα στρώμα ηλιακής βαφής για την απορρόφηση της θερμότητας, τη μόνωση της θερμότητας και την ανάκλαση της ακτινοβολίας, καθιστώντας το κτίριο πιο προστατευτικό. Έχουμε δημιουργήσει μια ειδοποίηση προειδοποίησης κινδύνου, η οποία μπορεί να ανιχνεύει και να αναλύει τις επιπτώσεις των μετεωριτών, της κοσμικής ακτινοβολίας, του ηλιακού ανέμου και άλλων παραγόντων στη βάση και να παρέχει εγκαίρως σχετικές λύσεις.Το σύστημα μπορεί να ανιχνεύει αυτόματα τη θερμοκρασία, την υγρασία, την ποιότητα του αέρα και άλλους παράγοντες εντός της βάσης και να προβαίνει εγκαίρως σε ρυθμίσεις ή να εκπέμπει συναγερμό.

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

Νερό:
Το νερό προέρχεται κυρίως από τον υδάτινο πάγο της σελήνης, η οποία εκπέμπει συγκεντρωμένη ακτινοβολία, όπως η ηλιακή ενέργεια, στον υδάτινο πάγο της σελήνης, επιτρέποντας σε αυτές τις ουσίες υδάτινου πάγου να εξατμιστούν και στη συνέχεια τις συλλέγει. Επιπλέον, έχουμε δημιουργήσει ένα σύστημα κυκλοφορίας νερού, όπου όλο το χρησιμοποιημένο νερό θα συλλέγεται για τη φύτευση φυτών και την επεξεργασία καθαρισμού. Άλλες ουσίες, όπως τα ούρα μετά την επεξεργασία καθαρισμού, θα υποβάλλονται σε περαιτέρω επεξεργασία και θα χρησιμοποιούνται για θρεπτικά συστατικά φύτευσης φυτών.
Τρόφιμα:
Η αρχική τροφή θα μεταφερθεί από τη Γη έως ότου η τροφή στην καμπίνα φύτευσης και αναπαραγωγής είναι βρώσιμη. Θα χρησιμοποιήσουμε υδροπονία για να καλλιεργήσουμε τρόφιμα, λαχανικά και φρούτα στον θάλαμο καλλιέργειας και θα καλλιεργήσουμε το Tenebrio molitor ως πηγή ζωικής πρωτεΐνης για να καλύψουμε τις διατροφικές ανάγκες των αστροναυτών.
Ισχύς:
Η κύρια πηγή ηλεκτρικής ενέργειας είναι η ηλιακή ενέργεια. Χρησιμοποιούμε αναδιπλούμενους ηλιακούς συλλέκτες για τον καθαρισμό των ηλιακών συλλεκτών για να αποτρέψουμε την προσκόλληση σκόνης και τη μείωση της απόδοσης των ηλιακών συλλεκτών. Εγκαθιστούμε μια κινητή τροχήλατη βάση κάτω από τους ηλιακούς συλλέκτες και εγκαθιστούμε ένα αυτόματο σύστημα αναζήτησης φωτός στους ηλιακούς συλλέκτες για να ενισχύσουμε την απόδοση των ηλιακών συλλεκτών. Έχουμε εγκαταστήσει εξοπλισμό αποθήκευσης ενέργειας, ώστε ο ανεπαρκής φωτισμός να μην επηρεάζει τη χρήση των εγκαταστάσεων της βάσης.
Air:
Χρησιμοποιούμε τη λιωμένη ηλεκτρόλυση για την παραγωγή οξυγόνου, το οποίο συντίθεται πρώτα με θέρμανση και στη συνέχεια με ηλεκτρόλυση του ιλμενίτη και του οξειδίου του σιδήρου στο σεληνιακό έδαφος. Επιπλέον, θα εγκαταστήσουμε ένα σύστημα κυκλοφορίας αέρα για τον καθαρισμό του πλούσιου σε διοξείδιο του άνθρακα αέρα που παράγεται από την επεξεργασία των ζώων και των αποβλήτων και την παράδοσή του στη φυτική καμπίνα για τη φωτοσύνθεση των φυτών- στη συνέχεια, ο εμπλουτισμένος σε οξυγόνο αέρας που παράγεται από τη φυτική καμπίνα καθαρίζεται και αποστέλλεται στη συνολική καμπίνα για την αναπνοή των ανθρώπων και των ζώων και για την παροχή του οξυγόνου που απαιτείται για την επεξεργασία των αποβλήτων, ολοκληρώνοντας έτσι την ανακύκλωση του αέρα.

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

Η μη βρώσιμη βιομάζα, όπως το άχυρο, τα ανθρώπινα περιττώματα και τα υπολείμματα τροφίμων, επεξεργάζονται μαζί με την αναπτυγμένη βιοτεχνολογία για την προετοιμασία της εδαφικής μήτρας για ανακύκλωση στην καλλιέργεια φυτών. Ο πλούσιος σε διοξείδιο του άνθρακα αέρας που παράγεται από την επεξεργασία των ζώων και των αποβλήτων καθαρίζεται και παραδίδεται στο φυτικό διαμέρισμα για τη φωτοσύνθεση των φυτών. Ο πλούσιος σε οξυγόνο αέρας που παράγεται από τον φυτικό θάλαμο καθαρίζεται και αποστέλλεται στον ολοκληρωμένο θάλαμο για την αναπνοή των ανθρώπων και των ζώων, καθώς και για την παροχή οξυγόνου για την επεξεργασία αποβλήτων. Το συμπυκνωμένο νερό που παράγεται από τη διαπνοή των φυτών στην καμπίνα φυτών, μετά τον καθαρισμό, τροφοδοτείται εν μέρει με ιχνοστοιχεία από το σύστημα και αποστέλλεται στην ολοκληρωμένη καμπίνα για να καλύψει τις ανάγκες του οικιακού νερού των ανθρώπων. Τα υπόλοιπα καθαρισμένα οικιακά λύματα και τα ούρα χρησιμοποιούνται μαζί για την καλλιέργεια φυτών.

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

Η κατασκήνωσή μας σχεδιάζει να χρησιμοποιήσει ένα σύστημα επικοινωνίας με λέιζερ για να διατηρεί επαφή με τη Γη και άλλες σεληνιακές βάσεις. Το σύστημα επικοινωνίας με λέιζερ περιλαμβάνει δύο μέρη: αποστολή και λήψη. Το τμήμα αποστολής περιλαμβάνει κυρίως ένα λέιζερ, έναν οπτικό διαμορφωτή και μια οπτική κεραία εκπομπής. Το τμήμα λήψης περιλαμβάνει κυρίως μια οπτική κεραία λήψης, ένα οπτικό φίλτρο και έναν φωτοανιχνευτή. Η επικοινωνία με λέιζερ έχει ευρεία ζώνη συχνοτήτων, μικρό μήκος κύματος, μεγάλο οπτικό κέρδος, υψηλή συνοχή και χωρικό προσανατολισμό. Αυτή η μέθοδος έχει τα χαρακτηριστικά της μεγάλης χωρητικότητας, της ελαφριάς δομής, του οικονομικού εξοπλισμού, του μικρού μεγέθους, της χαμηλής κατανάλωσης ενέργειας και της ισχυρής εμπιστευτικότητας.

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.)

Σχεδιάζουμε να διεξάγουμε πειράματα σε περιβάλλοντα χαμηλής βαρύτητας στο φεγγάρι, το οποίο το καθιστά ένα φυσικό εργαστήριο για επιστημονική έρευνα και μια ιδανική βάση για την παραγωγή ειδικών προϊόντων λόγω του μοναδικού περιβάλλοντος. Έχουμε δημιουργήσει εξειδικευμένα εργαστήρια για τη διεξαγωγή πειραμάτων φυσικής και βιοεπιστημών, καθώς και για την έρευνα σε ειδικά βιολογικά προϊόντα. Για παράδειγμα, η επίδραση του περιβάλλοντος χαμηλής βαρύτητας στην ικανότητα των μικροοργανισμών να εξάγουν ορυκτά από τα πετρώματα, καθώς και ο σχεδιασμός και η έρευνα συστημάτων εξωσκελετών χαμηλής βαρύτητας. Η βιολογική εξόρυξη είναι μια διαδικασία που χρησιμοποιεί μικροοργανισμούς για την εξόρυξη πολύτιμων στοιχείων από πετρώματα και έδαφος. Επιπλέον, οι μικροοργανισμοί μπορούν να εξάγουν άμεσα άλλα στοιχεία όπως ψευδάργυρο, νικέλιο, κοβάλτιο και ουράνιο από μεταλλεύματα. Επομένως, η χρήση μικροοργανισμών για την απόκτηση των απαραίτητων στοιχείων από πετρώματα και έδαφος στο διάστημα μπορεί να μειώσει την ανάγκη εισαγωγής υλικών από τη Γη. Προκειμένου να βελτιώσουμε περαιτέρω την κινητικότητα και τις επιχειρησιακές δυνατότητες των αστροναυτών σε επιφάνειες πλανητών με χαμηλή βαρύτητα, σχεδιάζουμε να διεξάγουμε έρευνα για εξωσκελετό στο φεγγάρι, ώστε να μειώσουμε τον κίνδυνο τραυματισμού των αστροναυτών.

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

Σκοπεύουμε να παρέχουμε σωματική εκπαίδευση, εκπαίδευση σε προσομοίωση εργασιών, εκπαίδευση σε προσομοιωτή, εκπαίδευση ομαδικής συνεργασίας, πολυγλωσσική εκπαίδευση και ψυχολογική εκπαίδευση για τους αστροναύτες. Σωματική προπόνηση: συμμετοχή σε μακροχρόνια αερόβια άσκηση υπό τη βαρύτητα της Γης, συμπεριλαμβανομένου του τρεξίματος, της κολύμβησης και της ποδηλασίας- διεξαγωγή προπόνησης δύναμης στο γυμναστήριο για την προσαρμογή στην εργασία και τις δραστηριότητες σε περιβάλλον χαμηλής βαρύτητας- εκμάθηση χρήσης αθλητικού εξοπλισμού, όπως διαστημικού διαδρόμου και εξοπλισμού γυμναστικής. Εκπαίδευση σε εργασίες προσομοίωσης: προσομοίωση της λειτουργίας και της συντήρησης εργασιών σε ένα διαστημικό σκάφος- προσομοίωση της λειτουργίας και της συντήρησης του διαστημικού βαδίσματος- σχεδιασμός της διεξαγωγής επιστημονικών πειραμάτων. Εκπαίδευση σε προσομοιωτή: Προσομοίωση διαφόρων λειτουργιών και αντιδράσεων έκτακτης ανάγκης στον προσομοιωτή, όπως πυρκαγιές, διαρροές οξυγόνου και διακοπές ρεύματος- Προσομοίωση των λειτουργιών απογείωσης, πτήσης και προσγείωσης διαστημικού σκάφους. Εκπαίδευση ομαδικής συνεργασίας: Διεξαγωγή προσομοίωσης εργασιών και εκπαίδευσης στον προσομοιωτή με άλλους αστροναύτες για να διασφαλιστεί η αποτελεσματική συνεργασία κατά τη διάρκεια της αποστολής. Πολυγλωσσική εκπαίδευση: Εκμάθηση και χρήση πολλαπλών γλωσσών, όπως αγγλικά, ρωσικά και κινέζικα, για να διασφαλιστεί η αποτελεσματική επικοινωνία με άλλους διεθνείς αστροναύτες και τα επίγεια κέντρα ελέγχου. Ψυχολογική εκπαίδευση: λήψη ψυχολογικής εκπαίδευσης για την αντιμετώπιση της μοναξιάς, του άγχους και άλλων πιθανών ψυχολογικών προβλημάτων- εκμάθηση του τρόπου χειρισμού του άγχους και των δυσκολιών σε καταστάσεις έκτακτης ανάγκης.

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.

Σκοπεύουμε να χρησιμοποιήσουμε οχήματα εκτόξευσης βαρέως τύπου για τις σεληνιακές αποστολές. Πρώτον, θα εκτοξεύσουμε στο φεγγάρι ρομπότ κατασκευής και τα υλικά και εργαλεία που απαιτούνται για την κατασκευή της βάσης. Θα χρησιμοποιήσουμε τηλεχειριζόμενα ρομπότ για την κατασκευή της βάσης και στη συνέχεια θα εκτοξεύσουμε αστροναύτες και εφόδια διαβίωσης στο φεγγάρι. Σκοπεύουμε να χρησιμοποιήσουμε επανδρωμένους πυραύλους για το ταξίδι μετ' επιστροφής μεταξύ της Γης και της Σελήνης. Έχουμε κατασκευάσει σεληνιακά ρομπότ που μπορούν να διεξάγουν έρευνες μικρής κλίμακας και η βάση μας είναι ένα κινητό κτίριο που μπορεί να μετακινηθεί στην επιφάνεια της Σελήνης για να εξερευνήσει νέους προορισμούς.

Άλλα έργα: