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.

Luminous youth

郑州轻工业附属中学  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

Ο σεληνιακός καταυλισμός μας διαθέτει μια γενική περιοχή ελέγχου, μια περιοχή διαβίωσης, μια πειραματική περιοχή, μια περιοχή φύτευσης κ.λπ. Η περιοχή γενικού ελέγχου μπορεί να ελέγχει και να ανιχνεύει την κατάσταση ολόκληρης της βάσης, και θα υπενθυμίζει στους αστροναύτες να ελέγχουν τον εξοπλισμό μόλις αυτός υποστεί βλάβη. Ο χώρος διαβίωσης διαθέτει ένα υπνοδωμάτιο, μια τραπεζαρία, ένα γυμναστήριο και ένα ιατρικό δωμάτιο. Οι κάψουλες ύπνου στην κρεβατοκάμαρα μπορούν να παρέχουν ένα άνετο περιβάλλον ύπνου για τους αστροναύτες. Οι αστροναύτες μπορούν να γυμνάζονται στο γυμναστήριο και το ιατρικό δωμάτιο μπορεί να ελέγχει τους αστροναύτες και να τους παρέχει θεραπεία. Ο πειραματικός χώρος διαθέτει δύο εργαστήρια, που κάνουν πειράματα αντιβαρύτητας και πειράματα επιστήμης της ζωής. Ο χώρος καλλιέργειας είναι χτισμένος στον δεύτερο όροφο της βάσης για να διευκολύνει το φως της ημέρας, και υπάρχουν δύο δωμάτια καλλιέργειας, υδροπονικής και εδαφοκαλλιέργειας, για την παροχή άφθονης τροφής για τους αστροναύτες. Θα υπάρχουν επίσης σταθμοί ενέργειας για τη συλλογή και αποθήκευση ηλιακής και πυρηνικής ενέργειας, καθώς και ένα σεληνιακό όχημα που θα επιτρέπει στους αστροναύτες να ταξιδεύουν και να μελετούν το φεγγάρι.

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).

Το περιβάλλον του φεγγαριού είναι εξαιρετικά καθαρό, μικροβαρύτητα, χωρίς ρύπανση, χωρίς μαγνητικό πεδίο και χωρίς ατμόσφαιρα, οπότε είναι κατάλληλο για τη διεξαγωγή πειραμάτων στις φυσικές και βιολογικές επιστήμες, για πειράματα νέας τεχνολογίας, για τη σύνθεση νέων υλικών, για την έρευνα και την παραγωγή ειδικών βιολογικών προϊόντων, ιδίως ορισμένων ειδικών προϊόντων που δεν μπορούν να παραχθούν μαζικά στη Γη. Τα πειράματα χαμηλής βαρύτητας στο φεγγάρι θα μπορούσαν επίσης να αντικαταστήσουν τα πειράματα μικροβαρύτητας σε ορισμένους διαστημικούς σταθμούς. Επιπλέον, μπορεί να δημιουργήσει μια ιδανική βάση επιστημονικής έρευνας για την παρατήρηση και την έρευνα πολλών βασικών κλάδων, καθώς και μια ιδανική βάση παραγωγής για την ανάπτυξη ειδικών υλικών και βιολογικών προϊόντων.

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

Σκοπεύαμε να χτίσουμε την κατασκήνωσή μας σε έναν κρατήρα, και διαμορφώσαμε την κατασκήνωσή μας με βάση έναν αρχαίο κρατήρα πρόσκρουσης με κυκλικό χείλος που ονομάζεται κρατήρας Koblenz στο νότιο ημισφαίριο της μακρινής πλευράς του φεγγαριού. Ο μικρός κρατήρας γύρω από αυτό το μέρος είναι κατάλληλος για την κατασκευή επέκτασης, και ο εσωτερικός όγκος αυτού του λάκκου είναι μεγάλος, και η επιφάνεια του πυθμένα του λάκκου είναι επίπεδη και εύκολη στην κατασκευή. Η θερμοκρασία στη σκιά της ζώνης του κρατήρα είναι σταθερή γύρω στους 17 βαθμούς Κελσίου, ακριβώς μέσα στο άνετο εύρος.

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 στάδιο: Ένας επίγειος πύραυλος θα μεταφέρει τα κατασκευασμένα δομικά στοιχεία (από πολυμερές ενισχυμένο με ίνες άνθρακα και υαλοβάμβακα) και τα συναρμολογημένα ρομπότ για να συνδεθούν στο φεγγάρι. Η κατασκήνωση θα αποτελείται από μικρά δωμάτια για να αντέχει στους συχνούς σεισμούς του φεγγαριού. Πρώτα θα κατασκευαστεί ο χώρος διαβίωσης των ανθρώπων και στη συνέχεια θα επεκταθεί ο χώρος που σχετίζεται με την επιστημονική έρευνα.

Φάση 2: Το περιβάλλον διαβίωσης έχει δημιουργηθεί και τα υπόλοιπα οικοδομικά υλικά θα επεξεργαστούν με τη χρήση σεληνιακού εδάφους. Μέταλλα και ίνες γυαλιού μπορούν να εξαχθούν για να επεκταθεί το πεδίο εφαρμογής του στρατοπέδου μέσω τρισδιάστατης εκτύπωσης.

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

Το διαστημικό περιβάλλον χαρακτηρίζεται από μεγάλη διαφορά θερμοκρασίας, περιβάλλον σχεδόν κενού, ισχυρή ακτινοβολία και ηλιακό άνεμο.

Μεγάλη διαφορά θερμοκρασίας: Το σεληνιακό έδαφος έχει πολύ καλή θερμομόνωση, η οποία μπορεί να χρησιμοποιηθεί ως το επιφανειακό μονωτικό υλικό της σεληνιακής βάσης. Και μια νέα θερμοστατική διαστημική στολή".

Ισχυρή ακτινοβολία: Ο σεληνιακός ρεγκόλιθος (χώμα) συσσωρεύεται στο καταφύγιο για να προστατεύσει από την ακτινοβολία.

Ηλιακός άνεμος (δημιουργεί ηλεκτρικό φορτίο στην υπήνεμη πλευρά του χείλους του κρατήρα): Κατασκευάστε μια βάση στον ισημερινό της σελήνης και τροφοδοτήστε μια σεληνιακή βάση με πυρηνικό σταθμό παραγωγής ενέργειας.

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

Νερό:Στο αρχικό στάδιο, ήταν πιο βολικό να εξάγουμε οξυγόνο και νερό από το υγρό υδρογόνο της Γης και το σεληνιακό έδαφος. Το σεληνιακό χώμα μπορεί να αναχθεί με υδρογονοϊλμενίτη για την παραγωγή νερού ή απλά να υποστεί επεξεργασία με ηλεκτρόλυση λιωμένου άλατος για την παραλαβή οξυγόνου και στη συνέχεια να αντιδράσει με υγρό υδρογόνο για την παραγωγή νερού. Ή να φέρει μια ορισμένη ποσότητα νερού από τη γη και να ανακυκλώσει, για το οικιακό νερό των αστροναυτών, συμπεριλαμβανομένων των ούρων, του ιδρώτα, των κοπράνων και ούτω καθεξής, μπορεί να επαναχρησιμοποιηθεί μέσω μιας μοναδικής συσκευής φιλτραρίσματος και καθαρισμού. Σε μεταγενέστερο στάδιο, μπορεί να αναπτυχθεί πάγος νερού στο Νότιο Πόλο της Σελήνης. Εάν ακτινοβολία όπως η ηλιακή ενέργεια εκπέμπεται στον πάγο του νερού, ο πάγος του νερού θα εξατμιστεί και στη συνέχεια θα συλλεχθεί, το νερό μπορεί να εξαχθεί και να διασπαστεί σε οξυγόνο και υδρογόνο.

Τροφή: Οι αστροναύτες μπορούν να τρώνε πρώτα την τροφή που φέρνουν μαζί τους και στη συνέχεια να τρώνε την τροφή που αναπτύσσεται αφού έχουν δημιουργήσει ένα μικροσκοπικό οικοσύστημα. Η μικροβιόσφαιρα θα φιλοξενήσει σπόρους πατάτας (που πιθανότατα θα αποτελέσουν βασική τροφή για τους ανθρώπους στο φεγγάρι λόγω της εύκολης αποθήκευσης και της αμυλούχου φύσης τους), σπόρους Arabidopsis και χώμα (που θα μετατρέψει τη σεληνιακή άμμο σε χώμα - θερμαίνοντάς την και μετατρέποντάς την σε μια ουσία με πολλά μικροσκοπικά εξογκώματα και αυλακώσεις που θα αποτελέσουν βιότοπο για τα μικρόβια). Στη συνέχεια, προστίθενται μικρόβια και οργανικά λιπάσματα για να μετατραπεί το υλικό σε χώμα). , αέρα, νερό κ.λπ. και διατηρείται η θερμοκρασία στον κύκλο στους 1~30℃, καθώς και η κατάλληλη υγρασία, και εισάγεται φυσικό φως στη σεληνιακή επιφάνεια μέσω του σωλήνα-οδηγού φωτός, δημιουργώντας ένα περιβάλλον ανάπτυξης φυτών.

Αέρας:Παραγωγή οξυγόνου στο σεληνιακό έδαφος: οξείδιο του αργύρου, οξείδιο του ασβεστίου, οξείδιο του μαγγανίου και διοξείδιο του τιτανίου. "Το οξυγόνο στο σεληνιακό έδαφος μπορεί να εξαχθεί με ηλεκτρόλυση τήξης. Οι κύριες πρώτες ύλες που χρησιμοποιούνται στην ηλεκτρόλυση τήξης είναι ο ιλμενίτης και το οξείδιο του σιδήρου στο σεληνιακό έδαφος. Για κάθε 100 χιλιόγραμμα σεληνιακού εδάφους, μπορούν να παραχθούν περισσότερα από 20 χιλιόγραμμα οξυγόνου. Η απόδοση της παραγωγής οξυγόνου μπορεί να χαρακτηριστεί ως πολύ υψηλή. Εκτός από την παραγωγή οξυγόνου, η διαδικασία ηλεκτρόλυσης παράγει επίσης υποπροϊόντα όπως σίδηρο και πυρίτιο, τα οποία μπορούν να χρησιμοποιηθούν στην κατασκευή σεληνιακών βάσεων.

Ισχύς: Στο παρόν στάδιο, η παροχή ενέργειας γίνεται κυρίως μέσω της ηλιακής ενέργειας και σε μεταγενέστερο στάδιο θα βοηθήσουμε την πυρηνική ενέργεια. Θα εφαρμόσουμε ηλιακά λεπτά φιλμ στο φεγγάρι σε μεγάλη κλίμακα. Η ηλιακή ενέργεια τροφοδοτεί απευθείας το σύστημα φωτισμού, το σύστημα εξαερισμού και τις ανάγκες της επιστημονικής έρευνας, ενώ η πλεονάζουσα ενέργεια αποθηκεύεται σε συσκευές αποθήκευσης ενέργειας υψηλής απόδοσης, όπως μπαταρίες ιόντων λιθίου, αποφεύγοντας το ενεργειακό πρόβλημα όταν η γη εμποδίζει εντελώς το ηλιακό φως.

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

(1) Ανακύκλωση υγρών αποβλήτων

Ο καταυλισμός του φεγγαριού είναι εξοπλισμένος με σχετικά προηγμένες τουαλέτες. Η συσκευή αντλεί τα ούρα απευθείας μακριά και μετά από μια πολύπλοκη διαδικασία απόσταξης και βαθύ καθαρισμό, το νερό των ούρων ανακτάται και καθαρίζεται σε επίπεδα πόσιμου νερού.

Επιπλέον, ο ιδρώτας των αστροναυτών και οι εκπνεόμενοι υδρατμοί μπορούν επίσης να καθαριστούν σε πόσιμο ανακυκλωμένο νερό. Ως αποτέλεσμα, ο σταθμός είναι σε θέση να ανακυκλώνει το νερό, μειώνοντας σημαντικά την επιβάρυνση από την παράδοση φορτίου, και τα υγρά απόβλητα ανακυκλώνονται αποτελεσματικά.

(2) Οικιακά απορρίμματα

Τα οικιακά σκουπίδια συλλέγονται, συμπιέζονται, αποθηκεύονται και φυλάσσονται σε μια σειρά από στάδια και στη συνέχεια μεταφέρονται στην ατμόσφαιρα με το διαστημικό σκάφος Tianzhou για αποτέφρωση, ώστε να μειωθεί η ρύπανση του διαστήματος.

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

Πρώτον, κάθε αστροναύτης θα εφοδιαστεί με ένα φορητό σακίδιο συστήματος υποστήριξης ζωής με ασύρματο VHF που θα μεταδίδει δεδομένα ήχου και βιοαισθητήρων από τη στολή στο κεντρικό δωμάτιο ελέγχου στο σεληνιακό στρατόπεδο, καθώς και ένα ακουστικό σήμα από το κεντρικό δωμάτιο ελέγχου στον αστροναύτη που βρίσκεται στη στολή. Το σύστημα επικοινωνιών της κύριας αίθουσας ελέγχου του σεληνιακού στρατοπέδου στέλνει σήματα πίσω στη Γη χρησιμοποιώντας τη ζώνη S, μια ζώνη υπερυψηλών συχνοτήτων που μπορεί να διαπεράσει την ιονόσφαιρα της Γης χωρίς εκτροπές ή ανακλάσεις. Ταυτόχρονα, το σύστημα επικοινωνίας του κύριου δωματίου ελέγχου του σεληνιακού στρατοπέδου μπορεί επίσης να χρησιμοποιήσει τη ζώνη S για να στείλει σήματα σε άλλα σεληνιακά στρατόπεδα για να διατηρήσει επαφή.

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, η επιστήμη της βαρύτητας, η βιοτεχνολογία και η οικολογία της ζωής αποτελούν το επίκεντρο της προσοχής μας. Θα έχουμε τέσσερα εργαστηριακά ερμάρια για τα επιστημονικά μας πειράματα. Το επιστημονικό εργαστήριο μεταβλητής βαρύτητας παρέχει ένα περιβάλλον βαρύτητας υψηλής ακρίβειας για την ολοκλήρωση της μελέτης των διαφορετικών επιδράσεων της βαρύτητας και των μηχανισμών απόκρισης των πειραμάτων ρευστών και καύσης μικροβαρύτητας. Το εργαστηριακό ερμάριο βιοτεχνολογίας είναι εξοπλισμένο με μια ποικιλία προηγμένων οργάνων κυτταροκαλλιέργειας και ανίχνευσης για τη μελέτη βιολογικών ιστών, κυττάρων, βιοχημικών μορίων και άλλων βιολογικών αντικειμένων σε διαφορετικά επίπεδα- η οικολογία της ζωής παρέχει οικολογικό περιβάλλον για την καλλιέργεια φυτών και μικρών ζώων, μελετά τον αντίκτυπο του σεληνιακού περιβάλλοντος στην ανάπτυξη, την ανάπτυξη και τον μεταβολισμό των βιολογικών ατόμων και προωθεί την κατανόηση από τον άνθρωπο της φύσης των φαινομένων της ζωής- το επιστημονικό ντουλαπάκι γαντιών και το ερμάριο κρυογονικής αποθήκευσης μπορούν να παρέχουν έναν κλειστό και καθαρό χώρο λειτουργίας για τα επιστημονικά πειράματα του χώρου. Εξοπλισμένα με μηχανικούς βραχίονες για λεπτές λειτουργίες, μπορούν να βοηθήσουν τους επιστήμονες να επιτύχουν λεπτές ή επαναλαμβανόμενες λειτουργίες, όπως η έγχυση γονιδίων, η πυρηνική εξαγωγή, και να παρέχουν ένα περιβάλλον χαμηλής θερμοκρασίας για την αποθήκευση επιστημονικών δειγμάτων.

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

Πρώτον: επειδή θα μεταβούν στην επιφάνεια της σελήνης για να συλλέξουν σεληνιακό έδαφος και άλλα υλικά για πειράματα, θα εκπαιδεύσουν τους αστροναύτες στη συμπίεση, θα προσομοιώσουν περιβάλλον έλλειψης βαρύτητας στο έδαφος και θα εκπαιδεύσουν την εξωσωματική δραστηριότητα και την εργασία.

Δεύτερον, καθώς οι αστροναύτες πρέπει να διεξάγουν τακτικούς ελέγχους ασφαλείας στον εξοπλισμό της βάσης, θα τους εκπαιδεύσουμε σε επαγγελματικές θεωρίες, επιχειρησιακές δεξιότητες και βελτιώσεις προσομοίωσης που σχετίζονται με τον εξοπλισμό.

Τρίτον, επειδή οι αστροναύτες ζουν σε σεληνιακές κατασκηνώσεις για μεγάλο χρονικό διάστημα, προκειμένου να αποφευχθεί η υπερβολική ψυχολογική πίεση στους αστροναύτες, θα παρέχουμε ψυχολογική εκπαίδευση για να διασφαλίσουμε την ψυχική τους υγεία.

Τέταρτον: Οι αστροναύτες πρέπει να έχουν ισχυρή σωματική διάπλαση για να αντιμετωπίσουν διάφορες καταστάσεις έκτακτης ανάγκης, γι' αυτό θα τους παρέχουμε εκπαίδευση για τη φυσική τους κατάσταση.

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.

Το διαστημόπλοιο μπορεί να λειτουργεί γρήγορα και ευέλικτα στη σεληνιακή επιφάνεια και στο διάστημα, να αντέχει σε ακραίες θερμοκρασίες και περιβάλλοντα και θα πρέπει επίσης να έχει αρκετό βάρος μεταφοράς και αποθηκευτικό χώρο.

Το όχημα στη σεληνιακή κατασκήνωση είναι το lunar Buggy - ένα μικρό όχημα που μπορεί να κινηθεί στη σεληνιακή επιφάνεια και να αντέξει τη βαρύτητα και το ανώμαλο έδαφος της σεληνιακής επιφάνειας.

Για τα ταξίδια από και προς τη Γη, χρειαζόταν ένα διαστημόπλοιο που θα μπορούσε να πετάξει με ασφάλεια και ταχύτητα. Να έχει επαρκή αποθέματα καυσίμων και τροφίμων και να μπορεί να αντέξει στο σκληρό περιβάλλον της θερμότητας, της ακτινοβολίας και του ψύχους στο διάστημα.

Κατά την εξερεύνηση νέων προορισμών στη σεληνιακή επιφάνεια, μπορούμε να χρησιμοποιήσουμε την τεχνολογία τηλεπισκόπησης, τους ανιχνευτές κ.λπ. που είναι εξοπλισμένοι στο σεληνιακό όχημα, οι οποίοι μπορούν να μας βοηθήσουν να εξερευνήσουμε άγνωστες περιοχές στο φεγγάρι, να συλλέξουμε δεδομένα και εικόνες και να μας παράσχουν περισσότερες επιστημονικές πληροφορίες.

Άλλα έργα: