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.
郑州轻工业附属中学 河南省郑州市-金水区 Κίνα 18 2 / 0 Αγγλικά
Λογισμικό τρισδιάστατης σχεδίασης: Fusion 360
Η σεληνιακή κατασκήνωσή μας χρησιμοποιείται κυρίως για επιστημονική έρευνα, εξερευνώντας τα μυστήρια του σύμπαντος, την προέλευση της ανθρωπότητας και τους πόρους στο φεγγάρι. Ποιοι πόροι υπάρχουν που μπορούν να καλύψουν καλύτερα και ευκολότερα τις ανάγκες σε οξυγόνο, νερό και ενέργεια στο φεγγάρι. Χρησιμοποιείται για τη διερεύνηση της καλλιέργειας σεληνιακών φυτών, πώς να τα φυτέψουμε καλά και πώς να κάνουμε τα φυτά της Γης πιο παραγωγικά. Αυτές οι επιστημονικές μελέτες έχουν συμβάλει σημαντικά στο σχέδιο για τη διαβίωση περισσότερων ανθρώπων στο φεγγάρι.
Σκοπεύουμε να χτίσουμε τον σεληνιακό καταυλισμό μας στην Ανταρκτική λεκάνη Aitken στη Mare Smythii. Το Mare Smythii βρίσκεται στο πίσω μέρος της σελήνης. Το κέντρο του βρίσκεται στις 87,7 μοίρες νότιο γεωγραφικό πλάτος και 126,9 μοίρες δυτικό γεωγραφικό μήκος. Υπάρχουν 11 κρατήρες πρόσκρουσης ρήγματος πυθμένα Yuhai μεσαίας κλίμακας. Κάτω από αυτούς μπορεί να υπάρχουν κάποιες βαθιές κοιλότητες ή ρωγμές, ώστε να μπορεί να αποθηκευτεί σταθερά εκεί πάγος νερού. Η επιλεγμένη περιοχή έχει υψηλά επίπεδα FTA, OL και CPX, τα οποία μπορούν να χρησιμοποιηθούν για την παραγωγή οξυγόνου και την εξόρυξη μετάλλων όπως ο σίδηρος και το τιτάνιο για την κάλυψη των πιθανών μακροπρόθεσμων αναγκών διαβίωσης του ανθρώπου. Από την άποψη της διατήρησης της ενέργειας που απαιτείται για τη λειτουργία των σταθμών επιστημονικής έρευνας, η περιοχή αυτή έχει την ισχυρότερη ένταση φωτός στη σεληνιακή επιφάνεια και είναι μία από τις ιδανικότερες περιοχές για την απόκτηση ηλιακής ενέργειας κατά τη διάρκεια της ημέρας στο φεγγάρι.
Για την κατασκευή της βάσης, σκοπεύουμε να χτίσουμε το σεληνιακό μας στρατόπεδο σε τρία στάδια:
Βήμα 1: Σχεδιάζουμε να προσομοιώσουμε πρώτα τη διαδικασία συναρμολόγησης στη Γη και στη συνέχεια να στείλουμε τη μονάδα του χώρου διαβίωσης στο φεγγάρι, χρησιμοποιώντας ένα ρομπότ για τη συναρμολόγηση της βάσης. Τα υλικά που χρησιμοποιούνται προέρχονται από τη Γη, όπως τιτάνιο, αλουμίνιο, πυριτικό οξύ κ.λπ.
Βήμα 2: Στείλτε τους αστροναύτες και τις επόμενες μονάδες στο φεγγάρι, βελτιώνοντας σταδιακά την πειραματική περιοχή, την περιοχή φύτευσης κ.λπ. Η περιοχή φύτευσης μπορεί να συνδυαστεί με τον κρατήρα, ο οποίος ευνοεί την εξαγωγή σεληνιακού πάγου.
Βήμα 3: Σχεδιάζουμε να εξάγουμε υλικά από το στρώμα διάβρωσης του σεληνιακού εδάφους τοπικά και να χρησιμοποιήσουμε μια μεγάλη συσκευή τρισδιάστατης εκτύπωσης για να κατασκευάσουμε ένα στρώμα προστασίας από την ακτινοβολία πάχους 1,6 μέτρων έξω από τις απαραίτητες μονάδες.
Επιπλέον, σχεδιάζουμε να προμηθεύσουμε ενέργεια από τη γήινη ζώνη (ηλιακούς συλλέκτες, γεννήτριες κ.λπ.), συμπιεστές οξυγόνου και καθαριστές αέρα, δομές υποστήριξης (συμπεριλαμβανομένων κτιρίων, πυλώνων, συνδέσμων, βραχιόνων και μεντεσέδων διαστολής κ.λπ.), συστήματα παροχής νερού (προηγμένος εξοπλισμός καθαρισμού και ανάκτησης νερού), εξοπλισμό επικοινωνίας (συμπεριλαμβανομένων δορυφόρων επικοινωνίας, εξοπλισμού επικοινωνίας, υπολογιστών, συνδέσεων δικτύου κ.λπ.), συστήματα υποστήριξης ζωής (συμπεριλαμβανομένων συστημάτων υποστήριξης ζωής, τουαλέτες, κρεβάτια, τροφοδοσία κ.λπ.), εξοπλισμό επιστημονικής έρευνας (συμπεριλαμβανομένου αστρονομικού εξοπλισμού, εργαστηριακού εξοπλισμού κ.λπ.).
Εξετάζουμε κυρίως την ακτινοβολία, τους μικρομετεωρίτες και θέματα θερμοκρασίας σχετικά με τους κινδύνους στο φεγγάρι.
Αφού δημιουργηθεί η βάση, οι αστροναύτες θα χρησιμοποιήσουν σεληνιακά ρόβερ για να μεταφέρουν εργαλεία εξόρυξης και ρομπότ για να εξορύξουν τον κοντινό σεληνιακό πάγο, λιώνοντας, φιλτράροντας και καθαρίζοντας έτσι το καθαρό νερό. Σκοπεύουμε να το κάνουμε δύο με τρεις φορές την εβδομάδα, με λίγο από αυτό να μεταφέρεται απευθείας στο χώρο διαβίωσης και λίγο να αποθηκεύεται σε συσκευές αποθήκευσης νερού. Επιπλέον, το διήθημα των ούρων μπορεί επίσης να μετατραπεί χημικά σε κόλλα, μετατρέποντας τις όξινες ομάδες της πολυμερικής αλυσίδας σε ομάδες εστέρα, αλλάζοντας τις ιδιότητές της.
Η τροφή είναι απαραίτητη για τους αστροναύτες, και οι πρώτοι αστροναύτες θα καταναλώνουν τροφή που φέρνουν από τη Γη. Φυσικά, η τροφή που θα μεταφερθεί δεν θα διαρκέσει πολύ, οπότε οι αστροναύτες θα κατασκευάσουν μια περιοχή φύτευσης αφού δημιουργηθούν οι βασικές εγκαταστάσεις και θα χρησιμοποιήσουν υδροπονικές και εναέριες τεχνικές καλλιέργειας για να φυτέψουν κάποια φυτά: μελιτζάνες, πατάτες, ντομάτες και άλλα φυτά που μπορούν να συμπληρώσουν διάφορα θρεπτικά συστατικά. Λαμβάνοντας υπόψη τη μακροπρόθεσμη ανάπτυξη, ετοιμαζόμαστε επίσης να μελετήσουμε τον τρόπο χρήσης του σεληνιακού εδάφους για την καλλιέργεια φυτών.
Στο δικό μας σύστημα ηλεκτρικής ενέργειας, οι ηλιακοί συλλέκτες θα χρησιμοποιούνται για την καθημερινή βασική παραγωγή ενέργειας και θα χρησιμοποιούμε επίσης μια μεγάλη ποσότητα ηλίου-3 στο φεγγάρι για να αναπληρώνουμε την ηλεκτρική μας ενέργεια. Θα τη μετατρέψουμε σε συνεχές ρεύμα και θα την αποθηκεύσουμε σε μια μπαταρία χρησιμοποιώντας χημική ενέργεια. Όταν απαιτείται ηλεκτρική ενέργεια, μετατρέψτε τη χημική ενέργεια σε συνεχές ρεύμα και στη συνέχεια μετατρέψτε την σε εναλλασσόμενο ρεύμα για την παροχή ρεύματος.
Αρχικά, θα αντλούσαμε λίγο οξυγόνο από το σεληνιακό στρώμα διάβρωσης ή από τα πετρώματα (κάτι που απαιτεί ανάμειξη αερίων οξυγόνου και αζώτου σύμφωνα με τη σύνθεση της επιφανειακής ατμόσφαιρας, ώστε να μπορεί να αναπνεύσει άμεσα το ανθρώπινο σώμα). Το άζωτο θα το φέρναμε από τη Γη. Μπορούμε επίσης να χρησιμοποιήσουμε τη λιωμένη ηλεκτρόλυση για να εξάγουμε αέρα. ετοιμαζόμαστε επίσης να χρησιμοποιήσουμε έναν φακό για να θερμάνουμε το έδαφος στους 2500 βαθμούς για να εξάγουμε οξυγόνο.
Ανακύκλωση και επαναχρησιμοποίηση: Ο σεληνιακός καταυλισμός μας θα δημιουργήσει ένα κλειστό περιβάλλον παρόμοιο με τον Διεθνή Διαστημικό Σταθμό, επιτρέποντας την ανακύκλωση και επαναχρησιμοποίηση των αποβλήτων που παράγονται από τους αστροναύτες. Για παράδειγμα, τα περιττώματα και τα ούρα μπορούν να μετατραπούν σε λίπασμα ή νερό, τα οποία μπορούν να χρησιμοποιηθούν για συστήματα υποστήριξης της ζωής ή για σκοπούς καλλιέργειας.
Οξειδωτική αποσύνθεση: Απόβλητα μπορούν να οξειδωθούν και να αποσυντεθούν μέσω ενός αντιδραστήρα οξείδωσης. Ένας αντιδραστήρας οξείδωσης περιλαμβάνει την ανάμιξη οργανικών αποβλήτων με οξειδωτικά όπως υπεροξείδιο του υδρογόνου και την τοποθέτησή τους σε ένα δοχείο για αντίδραση σε συνθήκες υψηλής θερμοκρασίας. Μέσω αυτής της αντίδρασης, οι οργανικές ουσίες αντιδρούν με τα οξειδωτικά και παράγουν ασφαλέστερες ουσίες, όπως νερό και διοξείδιο του άνθρακα. Στη συνέχεια, το νερό και το διοξείδιο του άνθρακα χρησιμοποιούνται για τη φωτοσύνθεση, παράγοντας τροφή και παρέχοντας οξυγόνο.
Συμπιεσμένη αποθήκευση: μπορούν να συμπιεστούν και να αποθηκευτούν σε ειδικά δοχεία, περιμένοντας για μελλοντικές εργασίες ανακύκλωσης ή καθαρισμού απορριμμάτων.
Ο σεληνιακός καταυλισμός μας θα χρησιμοποιήσει πύργους σημάτων και ραντάρ για την επικοινωνία με δορυφόρους, οι οποίοι μπορούν να χρησιμοποιηθούν για τη λήψη σημάτων από τη Γη και να παρέχουν μια διαδρομή επιστροφής για τη μετάδοση πληροφοριών όπως εικόνες, δεδομένα και φωνή, διατηρώντας την επικοινωνία μεταξύ του καταυλισμού και της Γης. Στη συνέχεια, να έρθουν σε επαφή με τη Γη και με άλλες σεληνιακές κατασκηνώσεις. Επιπλέον, το ραδιόφωνο μπορεί επίσης να χρησιμοποιηθεί για την επίτευξη επικοινωνίας με τη Γη. Μετά την ολοκλήρωση της συντήρησης και της θέσης σε λειτουργία, ο ασύρματος πρέπει να εξετάσει παράγοντες όπως η διάδοση των ηλεκτρομαγνητικών κυμάτων για να διασφαλίσει την επικοινωνία υψηλής ποιότητας.
Επιπλέον, η σεληνιακή κατασκήνωσή μας διαθέτει μια συσκευή ηλεκτρομαγνητικής εκτόξευσης που χρησιμοποιεί ηλεκτρομαγνητισμό για να εκτοξεύει κάψουλες σε σχήμα κάψουλας. Αφού ρυθμίσουν την ταχύτητα και σχεδιάσουν τη διαδρομή, μπορούν να μεταδοθούν σε άλλες σεληνιακές κατασκηνώσεις για την καθιέρωση επικοινωνίας πρόσωπο με πρόσωπο μεταξύ των αστροναυτών.
Η γεωλογία θα είναι το επίκεντρο της έρευνάς μας.
Συλλογή βράχων και χώματος: Για την κατανόηση της γεωλογικής ιστορίας και των χαρακτηριστικών του φεγγαριού, μπορούν να συλλεχθούν δείγματα για ανάλυση. Τα δείγματα αυτά μπορούν να συλλεχθούν μέσω γεωτρήσεων ή ρομπότ και να αναλυθούν για τις χημικές και φυσικές τους ιδιότητες.
Σεισμική παρακολούθηση: αλλά παρέχουν χρήσιμες πληροφορίες για την εσωτερική δομή του φεγγαριού. Αισθητήρες για την παρακολούθηση των σεισμών μπορούν να αναπτυχθούν στη σεληνιακή επιφάνεια για την καταγραφή και την ανάλυση των συλλεχθέντων δεδομένων.
Μέτρηση βαρύτητας: Με τη μέτρηση του πεδίου βαρύτητας στο φεγγάρι με τη χρήση ενός βαρυμέτρου, μπορεί κανείς να κατανοήσει την εσωτερική δομή και σύνθεση του φεγγαριού. Οι μετρήσεις αυτές μπορούν να γίνουν από τροχιακά σκάφη χαμηλού υψομέτρου ή προσσελήνωση.
Μέτρηση μαγνητικού πεδίου: Με τη μέτρηση του μαγνητικού πεδίου στην επιφάνεια του φεγγαριού, μπορεί κανείς να κατανοήσει τις φυσικές διεργασίες στο εσωτερικό του φεγγαριού. Οι μετρήσεις αυτές μπορούν να γίνουν μέσω τροχιοφόρων ή αεροσκαφών.
Επιφανειακή τοπογραφική έρευνα: Για να δημιουργηθεί ο γεωλογικός χάρτης της επιφάνειας της σελήνης, το αλτίμετρο λέιζερ ή το ραντάρ και άλλα όργανα μπορούν να χρησιμοποιηθούν για την τοπογραφική έρευνα της επιφάνειας. Οι μετρήσεις αυτές μπορούν να βοηθήσουν στον προσδιορισμό του μεγέθους και του σχήματος διαφόρων γεωλογικών χαρακτηριστικών στη σελήνη.
Μέτρηση ροής θερμότητας: Με τη μέτρηση της κλίσης της θερμοκρασίας στην επιφάνεια και κάτω από το φεγγάρι, μπορεί κανείς να κατανοήσει τη ροή θερμότητας και τη γεωλογική ιστορία στο εσωτερικό του φεγγαριού. Οι μετρήσεις αυτές μπορούν να γίνουν με τη χρήση γεωτρητικών οργάνων ή ρομπότ.
Οι αστροναύτες πρέπει να υποβληθούν σε τρεις τύπους εκπαίδευσης:
Ο πρώτος τύπος είναι η επαγγελματική βασική εκπαίδευση: ως αστροναύτης, το πρώτο βήμα είναι η εκπαίδευση σε επαγγελματικές βασικές θεωρητικές γνώσεις, όπως η ατμόσφαιρα, η αστρονομία, η γεωφυσική, η διαστημική δυναμική, οι επικοινωνίες, οι υπολογιστές κ.λπ. Όλες αυτές οι εκπαιδεύσεις σχετίζονται με την αεροδιαστημική, την ιατρική και τη φυσιολογία. Βελτιώνοντας τις βασικές γνώσεις αυτών των ειδικοτήτων, μπορούν να τεθούν στέρεα θεμέλια για το μέλλον.
Ο δεύτερος τύπος είναι η εκπαίδευση για την αποστολή πτήσης: οι αστροναύτες πρέπει να έχουν ισχυρή σωματική διάπλαση και, σε αυτή τη βάση, πρέπει επίσης να υποβάλλονται σε αυστηρή σωματική εκπαίδευση. Προπόνηση αντοχής με υπερβολικό βάρος: Οι πύραυλοι έχουν συνήθως εξαιρετικά υψηλή επιτάχυνση κατά την απογείωση και χωρίς προπόνηση, το σώμα του αστροναύτη δεν μπορεί να την ανεχθεί. Η προσομοίωση μιας τέτοιας προπόνησης μπορεί να βοηθήσει τους αστροναύτες να διατηρήσουν καθαρό μυαλό και να προσαρμοστούν και να ολοκληρώσουν τα καθήκοντα της πτήσης- Προπόνηση έλλειψης βαρύτητας: Κατά τη διάρκεια της τροχιακής πτήσης, το διαστημόπλοιο βρίσκεται συχνά σε περιβάλλον μικροβαρύτητας, στο οποίο οι αστροναύτες έχουν συχνά ζαλάδα, η οποία επηρεάζει τη λειτουργία. Ως εκ τούτου, είναι απαραίτητο να προσομοιωθεί η έλλειψη βαρύτητας του Huangjing για να βοηθηθούν οι αστροναύτες να εξαλείψουν το φόβο τους για την έλλειψη βαρύτητας. Σε συνθήκες έλλειψης βαρύτητας, οι αστροναύτες πρέπει να ολοκληρώνουν ασκήσεις όπως το να βάζουν και να βγάζουν διαστημικές στολές, να τρώνε και να περπατούν. Το σύμπαν και το διαστημόπλοιο αποτελούν ιδιαίτερους περιβαλλοντικούς παράγοντες και οι αστροναύτες πρέπει να βελτιώσουν την ανοχή τους μέσω της εκπαίδευσης.
Ο τρίτος τύπος είναι η εκπαίδευση επαγγελματικών δεξιοτήτων: οι αστροναύτες πρέπει να παραμείνουν στο φεγγάρι για μεγάλο χρονικό διάστημα, να ολοκληρώσουν ορισμένα πειράματα, επιστημονική έρευνα, εξερεύνηση πόρων και άλλο περιεχόμενο. Πρέπει επίσης να κατακτήσουν τις γνώσεις για την ολοκλήρωση επιστημονικών πειραμάτων και την ικανότητα χειρισμού διαφόρων μηχανημάτων.
Οι εκπαιδεύσεις αυτές αποσκοπούν στο να μπορέσουν οι αστροναύτες να ζήσουν μια φυσιολογική ζωή στο φεγγάρι, να ολοκληρώσουν την επιστημονική έρευνα και να εξερευνήσουν το φεγγάρι.
Το διαστημόπλοιο της σεληνιακής αποστολής πρέπει να μπορεί να φιλοξενήσει και να μεταφέρει ένα αρκετά μεγάλο φορτίο, καθώς το ταξίδι από τη Γη στο φεγγάρι απαιτεί τη μεταφορά πολλών υλικών και προμηθειών και το διαστημόπλοιο πρέπει να μπορεί να τα αντέξει αυτά τα πράγματα. Το διαστημόπλοιο θα προσδεθεί στο διάστημα στον διαστημικό σταθμό, θα αναπληρώσει ενέργεια από τον σταθμό και θα πετάξει προς τη σελήνη.
Στο φεγγάρι, οι αστροναύτες συναρμολογούν αποσπώμενες σεληνιακές μονάδες που φέρνουν από το φεγγάρι, οι οποίες μπορούν να ολοκληρώσουν την εξερεύνηση και τη συλλογή πόρων. (Αυτά τα αποσπώμενα σεληνιακά ρόβερ και ρομπότ εξερεύνησης είναι όλες οι μονάδες που διαμορφώνονται από τη Γη και συναρμολογούνται στο φεγγάρι).
Στο φεγγάρι, μικροί πύραυλοι που θα μεταφερθούν από τη Γη θα συναρμολογηθούν και θα ελεγχθούν από μέλη της Γης για να πετάξουν προς τη Γη.
Συναρμολογούμε ένα ρομπότ ανίχνευσης που μπορεί να ανιχνεύει πόρους και έδαφος, να αναλύει την καταλληλότητα της περιοχής για την κατασκευή μιας βάσης και να παρέχει ανατροφοδότηση στους αστροναύτες.
English 
Chinese 
Czech 
Danish 
Estonian 
Finnish 
French 
German 
Greek 
Hungarian 
Italian 
Latvian 
Lithuanian 
Dutch 
Norwegian 
Polish 
Portuguese (Portugal, AO90) 
Romanian 
Slovak 
Slovenian 
Spanish 
Swedish 