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.

SL

郑州轻工业大学附属中学  河南省郑州市-金水区    Κίνα 18, 19   4 / 3 Αγγλικά
Λογισμικό τρισδιάστατης σχεδίασης: Fusion 360



1.1 - Περιγραφή του έργου

Με την ταχεία αύξηση του πληθυσμού της Γης, οι διάφοροι πόροι σταδιακά λιγοστεύουν. Ως φυσικός δορυφόρος της Γης, το φεγγάρι έχει μοναδική διαστημική θέση και άφθονους πόρους. Αυτά τα πλεονεκτήματα καθιστούν το φεγγάρι την πρώτη επιλογή για την ανθρώπινη εξερεύνηση του διαστήματος και την ανάπτυξη και αξιοποίηση των πόρων. Να γίνει ο κύριος τόπος της μελλοντικής σεληνιακής εξερεύνησης και των πρωτοπόρων εξερευνητών.

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).

Με τη βαθιά ανάπτυξη της σεληνιακής εξερεύνησης, πολλά προγράμματα σεληνιακής εξερεύνησης και αναπτυξιακά προγράμματα στο εσωτερικό και στο εξωτερικό θεωρούν την κατασκευή σεληνιακής βάσης ως σημαντικό στόχο. Η κατασκευή της σεληνιακής βάσης θα εξυπηρετήσει τις επόμενες μη επανδρωμένες και επανδρωμένες αποστολές στο φεγγάρι. Η βάση μας είναι ένα στρατόπεδο που συνδυάζει την επιστημονική έρευνα και τη ζωή. Ο κύριος σκοπός είναι η κατασκευή μιας ερευνητικής βάσης που μπορεί να ζήσει για μεγάλο χρονικό διάστημα, να παρέχει βασικές εγγυήσεις ζωής, υγείας και ασφάλειας για τους ερευνητές και ταυτόχρονα να παρέχει ένα ευνοϊκό περιβάλλον για την επιστημονική έρευνα.

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

Η τοποθεσία μας θα είναι ο κρατήρας κρούσης Von Karman στο πίσω μέρος του φεγγαριού στη λεκάνη Aitoken. Πρώτον, ο κρατήρας διατηρεί τα πετρώματα του αρχικού σεληνιακού φλοιού, τα υλικά και τα συστατικά του οποίου είναι πολύ αντιπροσωπευτικά, όπως οξείδιο του σιδήρου, θόριο, διοξείδιο του τιτανίου κ.λπ. Η συλλογή των δεδομένων για τα πετρώματα μπορεί να βοηθήσει τους επιστήμονες να κατανοήσουν καλύτερα τον σχηματισμό του σεληνιακού φλοιού και τις δραστηριότητες των αρχαίων ηφαιστείων, γεγονός που έχει υψηλή αξία για την επιστημονική έρευνα. Δεύτερον, η λεκάνη είναι αρκετά επίπεδη ώστε να βρίσκεται σε γεωγραφικό πλάτος που παρέχει άπλετο ηλιακό φως αλλά δεν εκτίθεται στη λάμψη του ήλιου. Επιπλέον, υπάρχει μεγάλος αριθμός μόνιμων σκιερών περιοχών και άφθονοι πόροι υδάτινου πάγου που παρέχουν ασφάλεια για την καθημερινή ζωή των αστροναυτών και την έρευνα για το νερό- Τέλος, το καθαρό ηλεκτρομαγνητικό περιβάλλον στην άλλη πλευρά του φεγγαριού παρέχει επίσης ένα εξαιρετικό μέρος για επιστημονικά πειράματα.

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.

Ο καταυλισμός στο φεγγάρι πρέπει να είναι άφθαρτος, ένας μεγάλος αριθμός μόνιμα σκιασμένων περιοχών στην πλάτη του φεγγαριού είναι κατάλληλες για την κατασκευή καταυλισμών. Στην επιφάνεια της σελήνης επικρατεί κενό και υπάρχουν πολλές θύελλες σκόνης, για την προστασία των αστροναυτών από τις θύελλες σκόνης θα πρέπει να χρησιμοποιούμε αεροστεγή υλικά, και ο εξοπλισμός θωράκισης της ακτινοβολίας είναι επίσης σημαντικός. Ο εξωτερικός φλοιός της σεληνιακής κατασκήνωσης είναι Whipple, που πήρε το όνομά του από έναν αστρονόμο, ονόματι Whipple. Η ασπίδα Whipple αποτελείται από μια λεπτή εξωτερική πλάκα με μικρά κενά στο μεσαίο στρώμα. Πίσω από την εσωτερική πλάκα, το εξωτερικό υλικό δεν απορροφά μεγάλη ταχύτητα πρόσκρουσης, αλλά σπάει τον κρουστήρα σε πολλά μικροσκοπικά θραύσματα, διασκορπίζοντας την κινητική ενέργεια στην εσωτερική πλάκα, μειώνοντας σημαντικά την πρόσκρουση του κρουστήρα.

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

Ως τόπος διαμονής και έρευνας των αστροναυτών, το Moon Camp προστατεύει τους αστροναύτες μας από αμμοθύελλες, μαγνητικές καταιγίδες και κοσμικές ακτίνες. Για να αποτρέψουμε την πρόσκρουση θραυσμάτων μετεωριτών ή διαστημικών σκουπιδιών, χρησιμοποιούμε ένα απλό κέλυφος ασπίδας για να μειώσουμε την κινητική ενέργεια της πρόσκρουσης, ώστε να προστατεύσουμε καλύτερα 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

Το σεληνιακό έδαφος περιέχει πολλά ορυκτά σιδήρου που περιέχουν οξυγόνο, τα οποία μπορούν να χρησιμοποιηθούν ως πρώτες ύλες για την παραγωγή γλυκού νερού και οξυγόνου. Η μέθοδος είναι η συλλογή σεληνιακού εδάφους με διαστημικό όχημα εξόρυξης, η επιλογή ορυκτών σιδήρου που περιέχουν οξυγόνο με έξυπνες μηχανές και στη συνέχεια η αντίδραση και η αναγωγή του υδρογόνου με ορυκτά σιδήρου που περιέχουν οξυγόνο για την παραγωγή γλυκού νερού.

Τρόφιμα

Στο αρχικό στάδιο της βάσης, θα τρώμε τρόφιμα που θα φέρνουμε από τη Γη, και καθώς η φάρμα στη Σελήνη θα ωριμάζει, σταδιακά θα τρώμε τρόφιμα που θα καλλιεργούνται στο διάστημα.

Ενέργεια

Θα κατασκευάσουμε σταθμούς ηλιακής ενέργειας στο φεγγάρι. Επειδή δεν υπάρχει άνεμος ή βροχή στην επιφάνεια του φεγγαριού, είναι ηλιόλουστη και συννεφιασμένη, και ο ήλιος λάμπει στην επιφάνεια του φεγγαριού, και δεν υπάρχει ατμόσφαιρα για να τον απορροφήσει. Η ένταση της ακτινοβολίας του ήλιου είναι περίπου 1,5 φορά μεγαλύτερη από εκείνη της Γης, οπότε μπορούμε να χρησιμοποιήσουμε πλήρως την ηλιακή ενέργεια για φωτισμό, θέρμανση, θέρμανση και παραγωγή ηλεκτρικής ενέργειας. Επιπλέον, το σεληνιακό έδαφος είναι πλούσιο σε ήλιο ΙΙΙ, το οποίο μπορεί να εξαχθεί για ελεγχόμενη πυρηνική σύντηξη για την τροφοδοσία της βάσης.

Air

Η βάση χρησιμοποιεί γεννήτριες οξυγόνου για την παραγωγή οξυγόνου. Αρχικά, χρησιμοποιούνται διαστημικά οχήματα εξόρυξης για τη συλλογή σεληνιακού εδάφους, το οποίο είναι πλούσιο σε ενώσεις σιδήρου και τιτανίου. Μπορεί να χρησιμοποιηθεί ως καταλύτης για τη μετατροπή του νερού και του διοξειδίου του άνθρακα σε οξυγόνο, υδρογόνο, μεθάνιο και μεθανόλη με τη βοήθεια της τεχνολογίας σύνθεσης με τεχνητό φως.

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

Για τους αστροναύτες, τα σκουπίδια που παράγονται στο φεγγάρι αποθηκεύονται σε μια σφραγισμένη σακούλα σε μια αποθήκη μετά την απόψυξη της πλαστικής συμπίεσης και τη συσκευασία με έναν συμπιεστή σκουπιδιών. Στη συνέχεια, τα σκουπίδια αποθηκεύονται σε ένα διαστημόπλοιο φορτίου. Μετά την επιστροφή στη γη, θα διαλυθούν με θέρμανση λόγω τριβής όταν περάσουν από την ατμόσφαιρα.

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

Το φεγγάρι και η γη μεταδίδονται μέσω δορυφόρου. Στην προέκταση της μακρινής πλευράς της σελήνης, υπάρχει ένα ειδικό σημείο που ονομάζεται δεύτερο σημείο Λαγκράνζ του συστήματος Γη-Σελήνη, και αν ένας δορυφόρος τοποθετηθεί κοντά σε αυτό το σημείο, θα παρασυρθεί κοντά σε αυτό το σημείο. Μπορούμε να ελέγξουμε την παρέκκλισή του έτσι ώστε να είναι ορατός από τα παρατηρητήρια στην μακρινή πλευρά της σελήνης και από τη Γη ταυτόχρονα, και στη συνέχεια μπορούμε να μεταδώσουμε σήματα μέσω του δορυφόρου. Οι σεληνιακές κατασκηνώσεις μπορούν να επικοινωνούν μεταξύ τους μέσω ραδιοφώνου.

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.)

Στη σεληνιακή κατασκήνωσή μας, θα επικεντρωθούμε σε θέματα βιολογικών και υλικών επιστημών. Το περιβάλλον στο φεγγάρι είναι αρκετά διαφορετικό από αυτό της Γης και αποτελεί ένα εξαιρετικό μέρος για επιστημονική έρευνα. Σκοπεύουμε να διεξάγουμε στο φεγγάρι έρευνες για την καλλιέργεια φυτών, την επιστήμη της ζωής και τη διαστημική φυσική. Οι συνθήκες χαμηλής βαρύτητας και έλλειψης οξυγόνου στο φεγγάρι είναι κατάλληλες για τη μελέτη ποικιλιών φυτών- το περιβάλλον στην επιφάνεια του φεγγαριού έχει διαφορετική επίδραση στη ζωή από ό,τι στη Γη, οπότε μπορούν να διεξαχθούν πειράματα στις επιστήμες της ζωής για τη μελέτη της προσαρμοστικότητας και της ικανότητας της ζωής να επιβιώνει σε ένα ετερογενές περιβάλλον- διάφορα φαινόμενα και επιδράσεις της διαστημικής φυσικής, όπως η ηλιακή ακτινοβολία, ο ιονισμός και οι κοσμικές ακτίνες, μπορούν να μελετηθούν πειραματικά στη σεληνιακή επιφάνεια.

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

Πρέπει να υποβληθούν σε αυστηρή και συστηματική εκπαίδευση και εκμάθηση σε διαστημικά θέματα, συμπεριλαμβανομένης της σωματικής άσκησης, της θεωρητικής εκπαίδευσης, της ψυχολογικής εκπαίδευσης, της εκπαίδευσης αντοχής και προσαρμοστικότητας σε ειδικό περιβάλλον, της εκπαίδευσης σε δεξιότητες επιβίωσης και διαστημικής τεχνολογίας, της εκπαίδευσης διαστημικής ιατρικής, της εκπαίδευσης διαστημικής επιστήμης και δεξιοτήτων και διαφόρων ολοκληρωμένων ασκήσεων και εκπαιδεύσεων. Εκτός από την παραπάνω εκπαίδευση, οι αστροναύτες πρέπει επίσης να εκπαιδεύονται με το ίδιο πλήρωμα. Τέλος, το πλήρωμα πραγματοποίησε ολοκληρωμένη εκπαίδευση προσομοίωσης πτήσης με το επίγειο κέντρο ελέγχου αεροδιαστημικής. Μέσω της εκπαίδευσης, οι αστροναύτες μπορούν να βελτιώσουν την ανοχή και την προσαρμοστικότητα του σώματός τους σε ειδικούς περιβαλλοντικούς παράγοντες, να κατακτήσουν επαγγελματικές γνώσεις και ειδικές δεξιότητες σχετικά με την αεροδιαστημική και να μάθουν να οδηγούν διαστημικές στολές.

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.

Ο αριθμός των διαστημοπλοίων που πρέπει να αναπτυχθούν είναι μεγάλος, η αποστολή είναι διαφορετική, οι εργασίες είναι πολύπλοκες και η περίοδος κατασκευής είναι μεγάλη. Πρέπει να χρησιμοποιήσουμε επανδρωμένους πυραύλους και φορτηγά πλοία για να στείλουμε αστροναύτες και υλικά για την κατασκευή μιας σεληνιακής βάσης στο φεγγάρι, και να χρησιμοποιήσουμε σεληνιακά ρόβερ και διαστημικά οχήματα εξόρυξης στο φεγγάρι για να εξερευνήσουμε και να εξορύξουμε σεληνιακούς πόρους για πειράματα. Χρησιμοποιώντας το περιβάλλον της σεληνιακής επιφάνειας για τη δημιουργία υπεραγώγιμων συνθηκών για την ηλεκτρομαγνητική εκτόξευση αεροσκαφών, μπορεί να εξεταστεί ο τρόπος της γραμμικής επιτάχυνσης ή της επιτάχυνσης κυκλοτρονίου για την αποστολή μικρών αεροσκαφών απευθείας στην είσοδο μεταφοράς της σεληνιακής Γης. Πολλές εργασίες στη σεληνιακή επιφάνεια χρειάζονται ρομπότ για να ολοκληρωθούν. Η λειτουργία ενός ρομπότ και η συνεργατική λειτουργία πολλών ρομπότ για την ολοκλήρωση της κατασκευής εγκαταστάσεων, την ανάπτυξη εξοπλισμού, τη συντήρηση εξοπλισμού, την επισκευή και την αντικατάσταση εξοπλισμού έχουν γίνει το κλειδί για τη μακροπρόθεσμη λειτουργία της βάσης.

Άλλα έργα: