Moon Camp Pioneers 2022 - 2023 Γκαλερί έργων

Dream Wings

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

1.1 - Περιγραφή του έργου

Με την εμβάθυνση της ανθρώπινης εξερεύνησης του διαστήματος και την ανάπτυξη της τεχνολογίας εξερεύνησης του διαστήματος, η ανθρώπινη γνώση του φεγγαριού έχει ενισχυθεί και η κατασκευή του σεληνιακού στρατοπέδου έχει γίνει απαραίτητο μέσο για την περαιτέρω εξερεύνηση του διαστήματος. Αυτό θα συσσωρεύσει εμπειρία για την ανθρώπινη επιβίωση στο διάστημα.

Χωρίσαμε τη βασική μονάδα σε πέντε μέρη, τα οποία είναι η κεντρική περιοχή παροχής ενέργειας και η περιοχή διαβίωσης, η περιοχή εγκαταστάσεων, η περιοχή οχημάτων και η ιατρική περιοχή που κατανέμονται γύρω από αυτήν.

Όσον αφορά την ενέργεια, σχεδιάσαμε ένα είδος ηλιακού πάνελ με βιονική δομή λουλουδιών και προσθέσαμε τεχνολογία επικάλυψης ηλεκτρολύτη. Από τη μία πλευρά, η αντιστατική ικανότητα της επίστρωσης ηλεκτρολύτη αποτρέπει την προσκόλληση και τη ζημιά της σεληνιακής σκόνης και του στατικού ηλεκτρισμού- από την άλλη πλευρά, μπορεί να μεγιστοποιήσει τη χρήση της ηλιακής ενέργειας μέσω της περιστροφικότητας.

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).

Σκοπός της σεληνιακής κατασκήνωσης είναι να ζήσουμε στο φεγγάρι και να εξερευνήσουμε το βαθύ διάστημα. Μέσω της επιβίωσης και της ανάπτυξης των αστροναυτών στο φεγγάρι, της συσσώρευσης δεξιοτήτων και εμπειριών για την ανθρώπινη επιβίωση σε άλλους πλανήτες στο διάστημα, και της αναζήτησης πλανητών όπου μπορούν να μεταναστεύσουν τα ανθρώπινα όντα- Ταυτόχρονα, μπορεί επίσης να εξερευνήσει και να μελετήσει την ανεξερεύνητη επιστημονική αξία του φεγγαριού, όπως η ανάλυση του υλικού της σεληνιακής επιφάνειας, και να εξερευνήσει την εξέλιξη του ηλιακού συστήματος κ.λπ.

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

Αποφασίσαμε να εγκαταστήσουμε τη σεληνιακή κατασκήνωσή μας στον κρατήρα Whipple, κοντά στο Βόρειο Πόλο του φεγγαριού στις 89,1° Β και 118,2° Α. Πρώτον, ο κρατήρας Whipple έχει υψηλή υπογραφή ανάκλασης ραντάρ, η οποία υποδεικνύει σχετικά καθαρές αποθέσεις πάγου πάχους τουλάχιστον 2 μέτρων. Αυτά τα αποθέματα πάγου αποτελούν πηγή πόσιμου νερού, καθώς και υγρού υδρογόνου και υγρού οξυγόνου ως προωθητικών υλικών πυραύλων. Επιπλέον, ο κρατήρας Whipple εφάπτεται σε ένα μεγάλο, σχεδόν μόνιμο ηλιόλουστο οροπέδιο που καταλαμβάνει το βόρειο χείλος του. Εκεί, ο ήλιος είναι ορατός κατά μέσο όρο το 80% του χρόνου. Οι θερμοκρασίες σε αυτή την οιονεί μόνιμα ηλιοφωτισμένη περιοχή είναι αρκετά ήπιες για τα σεληνιακά δεδομένα, με μέση τιμή περίπου -50°C, ±10°C. Αυτός ο συνδυασμός μόνιμων σκιών, κρατήρων που γειτνιάζουν με ένα οιονεί μόνιμα ηλιοφωτισμένο οροπέδιο, είναι μοναδικός στη σεληνιακή αρκτική περιοχή.

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.

Πρώτον, στη φάση της θεμελίωσης, θα χρησιμοποιήσουμε σεληνιακό έδαφος ως το κύριο δομικό υλικό. Θα εφαρμόσουμε την τρισδιάστατη εκτύπωση με λέιζερ του σεληνιακού εδάφους μέσω εξοπλισμού όπως ένας γιγαντιαίος τρισδιάστατος εκτυπωτής που μεταφέρεται από τη Γη στο φεγγάρι. Δηλαδή, το σεληνιακό έδαφος θα λιώσει και θα στερεοποιηθεί με λέιζερ, θα στερεοποιηθεί με χημικές αντιδράσεις και θα αναμιχθεί με υλικά τσιμεντοποίησης. Χρήση της τεχνολογίας τρισδιάστατης εκτύπωσης για την κατασκευή. Μπορεί να καλύψει τις ανάγκες των βασικών εξαρτημάτων που απαιτούνται για τη διαρκή λειτουργία της σεληνιακής βάσης και αποτελεί βασική υποστηρικτική τεχνολογία για τη λειτουργία και τη συντήρηση της σεληνιακής βάσης στο μέλλον. Επιπλέον, το γυάλινο υλικό της βάσης θα κατασκευαστεί από το γυάλινο υλικό μετά τη σύντηξη του μοναδικού γυαλιού πρόσκρουσης της σελήνης και του πυριτικού γυαλιού, με κατάλληλες συνθήκες τήξης και παράγοντες τήξης. Το γυάλινο υλικό μπορεί να προστατεύσει τη βάση από την κοσμική ακτινοβολία, εξασφαλίζοντας παράλληλα υψηλή αντοχή στη συμπίεση. Επιπλέον, ορισμένα ειδικά δομικά υλικά ή εξοπλισμός θα μεταφερθούν από τη Γη και όταν η βάση σταθεροποιηθεί, θα αναπληρωθεί με επιτόπια παραγωγή για να επιτευχθεί αυτάρκεια των υλικών της βάσης και στη συνέχεια θα επεκταθεί επιλεκτικά.

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

Εκτός από τη χρήση του γυαλιού σύντηξης του σεληνιακού γυαλιού πρόσκρουσης με πυριτικό γυαλί, την αντοχή του γυαλιού πρόσκρουσης στην ακτινοβολία του διαστήματος και την κάλυψη άλλων κτιρίων με υλικά προστασίας από την ακτινοβολία, θα εξετάσουμε επίσης τον καταλληλότερο χρόνο για την αποστολή.

Το σεληνιακό έδαφος που χρησιμοποιείται στα υλικά κατασκευής μας έχει πολύ καλή θερμομόνωση και το σύστημα σταθερής θερμοκρασίας στο εσωτερικό της βάσης μπορεί να προστατεύσει τους αστροναύτες από την απειλή των θερμοκρασιακών διαφορών.

Πρώτον, στη βάση θα εγκατασταθεί εξοπλισμός φιλτραρίσματος αέρα για να φιλτράρει αποτελεσματικά τα σωματίδια σκόνης στον αέρα. Δεύτερον, το προσωπικό θα εφοδιαστεί με ειδικό προστατευτικό εξοπλισμό, όπως ρούχα, μάσκες και γυαλιά για να μειωθεί η έκθεσή του στη σεληνιακή σκόνη.

Μια βάση στις πολικές περιοχές θα μείωνε την πιθανότητα πτώσης μετεωριτών, ενώ γύρω από τις σεληνιακές βάσεις θα τοποθετούνταν ραντάρ και άλλος εξοπλισμός για τον εντοπισμό και την έγκαιρη προειδοποίηση των εισερχόμενων μετεωριτών.

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 βάση μας θα χρησιμοποιήσει τον πάγο νερού ως κύρια πηγή νερού ολόκληρης της βάσης και το σύστημα ανακύκλωσης νερού ως κύριο πλαίσιο. Ο κρατήρας Whipple περιέχει σχετικά καθαρές αποθέσεις πάγου πάχους τουλάχιστον 2 μέτρων, γεγονός που υποδηλώνει ότι οι ανακτήσιμοι πόροι υδάτινου πάγου της περιοχής θα είναι σημαντικοί. Επιπλέον, το σύστημα ανακύκλωσης νερού της βάσης θα βελτιώσει σημαντικά τη χρήση των υδάτινων πόρων.

Τροφή: Από τα πρώτα στάδια, οι αστροναύτες θα τρώνε τροφή που θα φέρνουν από τη Γη μέχρι να ωριμάσουν οι πρώτες καλλιέργειες στη μονάδα φυτών της βάσης. Θα καλλιεργήσουμε μια ποικιλία φυτών στη μονάδα φυτών για να διατηρήσουμε τους αστροναύτες διατροφικά ισορροπημένους και σωματικά και ψυχικά υγιείς όσο θα βρίσκονται στο φεγγάρι.

Αέρας: Πρώτον, το οξυγόνο που λαμβάνεται από την ηλεκτρόλυση του νερού θα είναι η κύρια πηγή αέρα που απαιτείται από τη βάση. Επιπλέον, εκτός από την εξασφάλιση της παροχής τροφής, ο θάλαμος φυτών που είναι υπεύθυνος για τη φύτευση θα φυτέψει επίσης ορισμένα φυτά κατάλληλα για το σεληνιακό περιβάλλον, όπως χόρτα και φύκια κ.λπ., τα οποία μπορούν επίσης να αποτελέσουν μια κύρια πηγή οξυγόνου που απαιτείται από τη βάση μέσω της παραγωγής οξυγόνου και της κατανάλωσης διοξειδίου του άνθρακα.

Ενέργεια: Λύνουμε το ενεργειακό πρόβλημα του σεληνιακού στρατοπέδου μας με δύο τρόπους: ο ένας είναι μέσω της πυρηνικής σύντηξης στο πυρηνικό εργοστάσιο παραγωγής ενέργειας στην κεντρική περιοχή παροχής ενέργειας της βάσης μας, και το βασικό υλικό της πυρηνικής σύντηξης, το ήλιο ΙΙΙ, είναι εξαιρετικά άφθονο στο φεγγάρι.Ο δεύτερος είναι η παραγωγή ηλιακής ενέργειας μέσω βιονικών ηλιακών συλλεκτών που είναι κατανεμημένοι γύρω από τη βάση, η οποία θα είναι επίσης μια σημαντική πηγή ενέργειας για τη βάση. Αυτές οι δύο προσεγγίσεις μπορούν να καλύψουν πλήρως τις ενεργειακές ανάγκες της βάσης.

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

Το Moon Camp μας θα λάβει πολλαπλά μέτρα για την αντιμετώπιση των αποβλήτων που παράγουν οι αστροναύτες στη Σελήνη. Πρώτον, θα υιοθετήσουμε ένα κλειστό οικολογικό σύστημα για την επεξεργασία των οργανικών αποβλήτων των αστροναυτών μέσω φυτών και μικροοργανισμών. Δεύτερον, θα χρησιμοποιήσουμε προηγμένες τεχνολογίες ανακύκλωσης για την ανάκτηση νερού και άλλων επαναχρησιμοποιήσιμων υλικών. Τέλος, θα στείλουμε τα απόβλητα που δεν μπορούν να επαναχρησιμοποιηθούν πίσω στη Γη ή θα τα θάψουμε στη σεληνιακή επιφάνεια. Θα δημιουργήσουμε μια ειδική ομάδα διαχείρισης αποβλήτων, υπεύθυνη για την επίβλεψη και τη διαχείριση της διαδικασίας επεξεργασίας των αποβλήτων και τη διασφάλιση ότι η διάθεση των αποβλήτων πληροί τα περιβαλλοντικά πρότυπα. Μέσω αυτών των μέτρων, θα ελαχιστοποιήσουμε τις επιπτώσεις στο σεληνιακό περιβάλλον και θα διασφαλίσουμε ότι η σεληνιακή μας κατασκήνωση θα παραμείνει καθαρή και βιώσιμη.

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

Για τη διατήρηση της επικοινωνίας με τη Γη και τις άλλες βάσεις της Σελήνης, η Σεληνιακή Κατασκήνωσή μου θα χρησιμοποιεί μια ποικιλία τεχνολογιών επικοινωνίας. Θα δημιουργήσουμε ένα δίκτυο επικοινωνίας που θα περιλαμβάνει δορυφορικούς αναμεταδότες, ραδιοεπικοινωνία υψηλής συχνότητας και επικοινωνία με λέιζερ. Θα χρησιμοποιήσουμε επίσης οχήματα-ρομπότ για να αναπτύξουμε επικοινωνιακό εξοπλισμό και να δημιουργήσουμε κόμβους επικοινωνίας σε στρατηγικά σημεία. Επιπλέον, θα έχουμε μια ομάδα ειδικών σε θέματα επικοινωνίας που θα είναι υπεύθυνη για τη συντήρηση και την αντιμετώπιση προβλημάτων στα συστήματα επικοινωνίας. Χρησιμοποιώντας έναν συνδυασμό προηγμένων τεχνολογιών και ειδικευμένου προσωπικού, θα διασφαλίσουμε ότι η Σεληνιακή Κατασκήνωση θα παραμένει συνδεδεμένη με τη Γη και τις άλλες βάσεις της Σελήνης ανά πάσα στιγμή.

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 μου κατασκήνωση, το θέμα της επιστήμης της ζωής θα είναι το επίκεντρο της έρευνάς μας, δηλαδή η μελέτη των αλλαγών των οργανισμών, του αέρα, του νερού και άλλων υλικών σε ακραία περιβάλλοντα, η εμβάθυνση της κατανόησης των ζωντανών συστημάτων και η διερεύνηση του κατά πόσον είναι δυνατόν να επιβιώσουμε και να αναπαραχθούμε στο φεγγάρι. Ακολουθούν μερικά από τα πειράματα που σχεδιάζω να πραγματοποιήσω στο φεγγάρι:

Εξερευνήστε τη Σελήνη και το περιβάλλον της: Εξερευνήστε την προέλευση, την εξέλιξη και τη μελλοντική τάση ανάπτυξης της Σελήνης μέσω της μελέτης της γεωλογίας, της γεωμορφολογίας και της ατμόσφαιράς της.

Ανάπτυξη ενέργειας και υλικών: Χρήση των φυσικών πόρων του φεγγαριού, συμπεριλαμβανομένων του πάγου νερού και του ηλίου-3, για τη διεξαγωγή πειραμάτων ανάπτυξης ενέργειας και κατασκευής βάσεων.

Έρευνα στις επιστήμες της ζωής: Η μελέτη της προσαρμοστικότητας και του μηχανισμού αντίδρασης των μικροοργανισμών, των φυτών και των ζώων στο σεληνιακό περιβάλλον, παρέχοντας υποστήριξη για την εξερεύνηση του βαθέος διαστήματος και την έρευνα στις επιστήμες της ζωής.

Έρευνα διαστημικής τεχνολογίας: βελτίωση του επιπέδου και της ικανότητας της διαστημικής τεχνολογίας και μηχανικής με τη διεξαγωγή διαφόρων πειραμάτων στη σεληνιακή επιφάνεια ή σε τροχιά, όπως η δοκιμή των επιδόσεων νέων διαστημικών σκαφών και εξοπλισμού, η εξερεύνηση του ηλιακού συστήματος και του σύμπαντος κ.λπ.

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

Εκπαίδευση φυσικής κατάστασης: Οι αστροναύτες πρέπει να είναι σε καλή φυσική κατάσταση για να αντεπεξέλθουν στις δυσκολίες της αποστολής τους. Αυτό περιλαμβάνει προπόνηση δύναμης, καρδιαγγειακές ασκήσεις και προπόνηση ευλυγισίας.

Εκπαίδευση στην έλλειψη βαρύτητας: Οι αστροναύτες θα βιώσουν την έλλειψη βαρύτητας κατά τη διάρκεια της αποστολής τους και γι' αυτό πρέπει να είναι προετοιμασμένοι για αυτή την αίσθηση. Θα υποβληθούν σε εκπαίδευση προσομοίωσης σε περιβάλλον μηδενικής βαρύτητας.

Εκπαίδευση προσομοίωσης: Οι αστροναύτες πρέπει να κατακτήσουν τις δεξιότητες που απαιτούνται για τον χειρισμό του διαστημικού σκάφους και της σεληνιακής μονάδας. Η εκπαίδευση προσομοίωσης θα τους βοηθήσει να μάθουν πώς να εργάζονται αποτελεσματικά σε περιβάλλον χαμηλής βαρύτητας.

Εκπαίδευση ειδικά για την αποστολή: Οι αστροναύτες θα λάβουν επίσης εκπαίδευση ειδικά για τη σεληνιακή αποστολή. Αυτή θα περιλαμβάνει την εκμάθηση της σεληνιακής επιφάνειας, των γεωλογικών χαρακτηριστικών και τη διεξαγωγή πειραμάτων.

Ψυχολογική κατάρτιση: Η απομόνωση και ο περιορισμός των διαστημικών ταξιδιών μπορεί να επιβαρύνει την ψυχική υγεία ενός αστροναύτη. Οι αστροναύτες θα λάβουν ψυχολογική εκπαίδευση για να τους βοηθήσει να αντιμετωπίσουν αυτές τις προκλήσεις.

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.

Ως συμμετέχων στον διαγωνισμό για τη Σεληνιακή Βάση, πιστεύω ότι οι μελλοντικές σεληνιακές αποστολές απαιτούν ένα διαστημόπλοιο που θα μπορεί να μεταφέρει με ασφάλεια και αξιοπιστία προσωπικό και φορτίο στη Σελήνη και να εξερευνήσει τη σεληνιακή επιφάνεια. Αυτό το διαστημόπλοιο πρέπει να έχει τα ακόλουθα χαρακτηριστικά:

Υψηλή αυτοματοποίηση και ευφυΐα: Το διαστημικό σκάφος πρέπει να διαθέτει υψηλές δυνατότητες αυτοματισμού και νοημοσύνης, ώστε να είναι δυνατή η αυτόνομη εξερεύνηση και λειτουργία στη σεληνιακή επιφάνεια.

Στη Σεληνιακή Βάση, εφηύρα ένα όχημα που ονομάζεται "Lunar Rover". Το Lunar Rover αποτελείται από πολλαπλούς τροχούς και μπορεί να ταξιδέψει στη σεληνιακή επιφάνεια. Είναι εξοπλισμένο με ιδιαίτερα αυτοματοποιημένα και ευφυή συστήματα που επιτρέπουν την αυτόνομη εξερεύνηση και λειτουργία στη σεληνιακή επιφάνεια.

Κατά την εξερεύνηση της σεληνιακής επιφάνειας, μπορούμε να αναζητήσουμε νέους προορισμούς, όπως κρατήρες, βουνά, κοιλάδες κ.λπ., και να εξερευνήσουμε και να συλλέξουμε δείγματα. Μπορούμε επίσης να κατασκευάσουμε βάσεις και να διεξάγουμε επιστημονικά πειράματα για να κατανοήσουμε καλύτερα τα χαρακτηριστικά και το περιβάλλον της Σελήνης.

Άλλα έργα:

  s.a.y

  郑州轻工业大学附属中学

    河南省郑州市 - Κίνα

  ARMASP

  IES Andrés de Vandelvira

    Baeza - Ισπανία

  Σεληνιακή εμπροσθοφυλακή

  郑州轻工业大学附属中学

    河南省郑州市 - Κίνα