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.
郑州轻工业大学附属中学 河南省郑州市-金水区 Κίνα 18 4 / 1 Αγγλικά
Λογισμικό τρισδιάστατης σχεδίασης: Fusion 360
Η σεληνιακή κατασκήνωσή μας επικεντρώνεται στην επιστημονική έρευνα, όπως η συλλογή και η ανάλυση ορυκτών του σεληνιακού εδάφους και διαστημικών αερίων μέσω κουτιών γαντιών κενού, φασματόμετρων Raman και ηλεκτρονικών μικροσκοπίων σάρωσης. Τα σκουπίδια που παράγονται στο φεγγάρι συλλέγονται από μια περιστρεφόμενη μονάδα απόσταξης. Τα σκουπίδια θερμαίνονται και αποσυντίθενται στην περιστρεφόμενη μονάδα απόσταξης και εξατμίζονται σε αέριο. Το αέριο ψύχεται σε υγρό στον συμπυκνωτή. Το οξυγόνο που παράγεται από τη μονάδα λιωμένου οξυγόνου θα θέσει τα θεμέλια για μια βιώσιμη ανθρώπινη βάση στο μέλλον.
Επιπλέον, είμαστε εξοπλισμένοι με το δορυφορικό σύστημα μεταφοράς πληροφοριών Γης-Σελήνης, με το ραντάρ της Σελήνης για τη μετάδοση πληροφοριών, ώστε να διασφαλίζεται η αποτελεσματική επικοινωνία μεταξύ των αστροναυτών και της Γης. Με τη χρήση της τεχνολογίας τρισδιάστατης εκτύπωσης για την κατασκευή ενός σεληνιακού οχήματος και ενός τροχού νερού για την εξόρυξη πάγου, επιλύθηκαν τα σημαντικά προβλήματα της μεταφοράς υλικών και της παραγωγής νερού.
Προσπαθούμε με κάθε τρόπο να προστατεύσουμε την ασφάλεια των αστροναυτών και να διατηρήσουμε τη βασική ασφάλεια διαβίωσής τους, ώστε να διασφαλίσουμε τη σωματική και ψυχική τους υγεία.
Ο κύριος σκοπός της σεληνιακής κατασκήνωσής μας είναι να διεξάγουμε επιστημονικά πειράματα στο φεγγάρι και να λαμβάνουμε ερευνητικά αποτελέσματα, ώστε να διευκολύνουμε τη συλλογή πόρων και τη βιώσιμη χρήση της ενέργειας, και τελικά να πραγματοποιήσουμε τη μακροπρόθεσμη κατοίκηση και ανάπτυξη του ανθρώπου στο φεγγάρι. Ως ένα από τα πλησιέστερα στη Γη ουράνια σώματα, το φεγγάρι διαθέτει άφθονους ορυκτούς πόρους, περιεκτικότητα σε νερό, σταθερό γεωλογικό περιβάλλον και άλλα χαρακτηριστικά στην επιφάνειά του, τα οποία έχουν υψηλή αξία επιστημονικής έρευνας και δυνατότητες βιομηχανικής ανάπτυξης. Θα μελετήσουμε κυρίως τους σεληνιακούς πόρους όσον αφορά το σεληνιακό έδαφος, τα διαστημικά αέρια και την ανάλυση του φωτός και θα συσσωρεύσουμε σχετική εμπειρία επιστημονικής έρευνας για να θέσουμε τα θεμέλια για την ανθρώπινη εξερεύνηση του φεγγαριού στο μέλλον.
Επιλέξαμε να εγκαταστήσουμε μια σεληνιακή κατασκήνωση στον κρατήρα Σάκλετον στον Νότιο Πόλο του φεγγαριού. Σύμφωνα με την έρευνα των δεδομένων, πρώτον, υπάρχουν κάποιοι κρατήρες εδώ, και η σκιώδης περιοχή είναι πλούσια σε πάγο νερού, ο οποίος μπορεί να ληφθεί με την τεχνολογία θερμής τήξης με οχήματα εξόρυξης πάγου. Δεύτερον, ορισμένες περιοχές εδώ είναι συνεχώς εκτεθειμένες στο ηλιακό φως, γεγονός που καθιστά δυνατή την πλήρη τροφοδοσία των πολικών περιοχών με ηλιακή ενέργεια. Επιπλέον, μια σεληνιακή βάση θα πρέπει να αποθηκεύει πολλή ενέργεια, και οι κυψέλες καυσίμου υδρογόνου θα ήταν ιδανικές για την επίτευξη αυτού του στόχου, χρησιμοποιώντας νερό από τους πόλους του φεγγαριού και πλεόνασμα ηλιακής ενέργειας. Τέλος, σκοπεύουμε να κατασκευάσουμε έναν σταθμό αναμετάδοσης για την επικοινωνία Γης-Σελήνης στο κοντινό όρος Malabut, ώστε να υλοποιήσουμε τη μετάδοση πληροφοριών Γης-Σελήνης χωρίς εμπόδια.
Όσον αφορά την κύρια κατασκευή της βάσης, υιοθετήσαμε τη δομή που προέρχεται από το κάλυμμα ως τη βασική δομή της σεληνιακής βάσης, η οποία έχει υψηλή σταθερότητα και είναι πιο σταθερή και μπορεί να προστατεύσει αποτελεσματικά από την πρόσκρουση μετεωριτών και την ακτινοβολία κοσμικών ακτίνων.
Φέραμε βασικά υλικά και εξοπλισμό από τη Γη για να προετοιμάσουμε τη βάση για την κατασκευή. Επιπλέον, χρησιμοποιήσαμε σεληνιακό βασάλτη ως πρώτη ύλη για την κατασκευή της βάσης και τεχνολογία τρισδιάστατης εκτύπωσης για την κατασκευή της βάσης. Επιπλέον, η τελική αντοχή σε θλίψη και η αντοχή σε εφελκυσμό του σκυροδέματος από σεληνιακό βασάλτη είναι περίπου 10 φορές μεγαλύτερη από το υπάρχον σκυρόδεμα.
Το σεληνιακό έδαφος μπορεί να πυροσυσσωματωθεί με θέρμανση μικροκυμάτων για να σχηματιστούν κεραμικά υλικά, και επειδή είναι πλούσιο σε πυριτικά άλατα, μπορεί επίσης να μετατραπεί σε ιδιαίτερα καθαρά γυάλινα υλικά σε περιβάλλον κενού.
Η τεχνολογία ενεργής απομάκρυνσης της σεληνιακής σκόνης που αντιπροσωπεύεται από την τεχνολογία ηλεκτρικής κουρτίνας υιοθετείται στον εξοπλισμό επιστημονικής έρευνας, στα έπιπλα και στις διαστημικές στολές των αστροναυτών στο εσωτερικό της βάσης, η οποία μπορεί να αποτρέψει αποτελεσματικά την ηλεκτροστατική βλάβη που προκαλείται από τη σεληνιακή σκόνη που προσροφάται στην επιφάνεια του οργάνου λόγω του ηλεκτροστατικού φαινομένου, ώστε να προστατεύεται η ασφάλεια των αστροναυτών.
Το εξωτερικό στρώμα είναι κατασκευασμένο από σύνθετα υλικά που χρησιμοποιούν αερογέλη, προηγμένα υλικά θερμικής προστασίας και σεληνιακό έδαφος ως πρώτες ύλες, χρησιμοποιώντας την τεχνολογία συνδυασμού υλικών με υψηλό ατομικό αριθμό και υλικών με χαμηλό ατομικό αριθμό για την πρόληψη της επιβλαβούς κοσμικής ακτινοβολίας και την αποφυγή υπερβολικά υψηλής θερμοκρασίας κατά τη διάρκεια της ημέρας και υπερβολικά χαμηλής θερμοκρασίας κατά τη διάρκεια της νύχτας.
Οι μεγαλύτεροι κίνδυνοι στο φεγγάρι είναι οι προσκρούσεις μετεωριτών, η ακτινοβολία από τις κοσμικές ακτίνες, οι ακραίες διαφορές θερμοκρασίας και η προσβολή από τη σεληνιακή σκόνη.
- Πρόσκρουση μετεωρίτη: Η θέση της βάσης μειώνει σημαντικά την πιθανότητα πρόσκρουσης μετεωριτών. Τα συμπιεστικά υλικά μπορούν να προστατεύσουν αποτελεσματικά τη βάση. Το ραντάρ της βάσης θα παρακολουθεί επίσης την κατάσταση της βάσης σε πραγματικό χρόνο, ώστε να γίνεται έγκαιρη προστασία.
- Ακτινοβολία από κοσμικές ακτίνες, ακραίες διαφορές θερμοκρασίας: Χρησιμοποιούνται αερογέλες, προηγμένα υλικά θερμικής προστασίας και σύνθετα υλικά από σεληνιακό έδαφος στο εξωτερικό στρώμα για την προστασία από την ακτινοβολία και τη διατήρηση σταθερής θερμοκρασίας στο εσωτερικό της βάσης.
- Προσβολή από τη σκόνη του φεγγαριού: Χρησιμοποιήστε την ενεργή τεχνολογία αφαίρεσης σκόνης που αντιπροσωπεύεται από την τεχνολογία ηλεκτρικής κουρτίνας για να προετοιμάσετε αυτοκαθαριζόμενα υλικά για καθαρισμό.
Νερό ：Από τη μία πλευρά, υπάρχει πολύς υδάτινος πάγος στην Ανταρκτική, ο οποίος μπορεί να εξορύσσεται με φορτηγά εξόρυξης πάγου και να λιώνει με τη θερμότητα. Από την άλλη πλευρά, το νερό μπορεί να παραχθεί συνδυάζοντας οξυγόνο από τις άφθονες ενώσεις οξειδίου του σιδήρου της σελήνης σε έναν κλίβανο υψηλής θερμοκρασίας με αέριο υδρογόνο από την ατμόσφαιρα της σελήνης και τον ηλιακό άνεμο που συλλέγεται από ανιχνευτές και ηλιακά πανιά.
Τρόφιμα: Στο αρχικό στάδιο της κατασκευής, οι αστροναύτες θα τρώνε τρόφιμα με υψηλή διατροφική αξία που προέρχονται από τη Γη. Όταν ολοκληρωθεί η περιοχή φύτευσης, μπορούν να καλλιεργηθούν διάφορα είδη φυτών, όπως καρότα πλούσια σε βιταμίνη C και σόγια πλούσια σε ασβέστιο και πρωτεΐνες. Ταυτόχρονα, το εργαστήριο μπορεί επίσης να ανακυκλώσει το διοξείδιο του άνθρακα για την παραγωγή αμύλου μέσω εξοπλισμού ανακύκλωσης.
Αέρας：Θα χρησιμοποιήσουμε τη μέθοδο τήξης οξυγόνου σε υψηλή θερμοκρασία και τη φωτοσύνθεση των φυτών για την παραγωγή οξυγόνου, μέσω των πλούσιων ενώσεων οξειδίου του σιδήρου του φεγγαριού στην καύση σε φούρνο τήξης υψηλής θερμοκρασίας και τη φωτοσύνθεση των φυτών μπορεί να πάρει πολύ οξυγόνο, και τελικά μέσω των σχετικών χημικών αντιδράσεων μπορεί να πάρει μια ποικιλία πρώτων υλών στον αέρα, και στη συνέχεια να πάρει αέρα.
Ισχύς : Οι ηλιακοί συλλέκτες θα μετατρέπουν την ηλιακή ενέργεια σε ηλεκτρική, παρέχοντας αρκετή ενέργεια για μια σεληνιακή βάση. Και μπορεί να αποθηκευτεί σε μπαταρίες για χρήση τη νύχτα. Δεύτερον, θα χρησιμοποιήσουμε κυψέλες καυσίμου υδρογόνου και οξυγόνου ως δεύτερη επιλογή για την παροχή ηλεκτρισμού και θερμότητας για τη βάση.
Τα στερεά απόβλητα περιλαμβάνουν περιττώματα αστροναυτών, μη βρώσιμα μέρη φυτών, απόβλητα κουζίνας κ.λπ.Τα οργανικά στερεά απόβλητα υποβάλλονται σε επεξεργασία με αερόβια ζύμωση υψηλής θερμοκρασίας και τα προϊόντα μετά την επεξεργασία μπορούν να χρησιμοποιηθούν ως οργανικό λίπασμα. Το διοξείδιο του άνθρακα που παράγεται κατά τη διαδικασία της ζύμωσης μπορεί επίσης να περάσει στη δεξαμενή των φυτών ως πρώτη ύλη για τη φωτοσύνθεση των φυτών. Τα ανόργανα στερεά απόβλητα αποσυντίθενται με θερμότητα στη μονάδα περιστροφικής απόσταξης, εξατμίζονται σε αέριο και το αέριο ψύχεται σε υγρό στον συμπυκνωτή και το υγρό μπορεί να αποσυντεθεί σε ουσία που μπορεί να επαναχρησιμοποιηθεί.
Τα υγρά απόβλητα μπορούν να χρησιμοποιηθούν στον αντιδραστήρα με τη χρήση μεγάλων κατόπτρων για τη διάθλαση του ηλιακού φωτός στον αντιδραστήρα και τη θέρμανσή του σε πάνω από 900 βαθμούς με σεληνιακό έδαφος για το διαχωρισμό των διαφόρων συστατικών στα υγρά απόβλητα. Το αέριο που παράγεται από το διαχωρισμό μπορεί να χρησιμοποιηθεί για την καλλιέργεια φυτών .
Η τεχνολογία δορυφορικής επικοινωνίας θα χρησιμοποιηθεί για τη μετάδοση των συλλεχθέντων δεδομένων και πληροφοριών στη Γη ή σε άλλες σεληνιακές βάσεις μέσω φωνής, βίντεο και στατικής μετάδοσης μέσω δορυφόρων επικοινωνίας Γης-Σελήνης και επίγειων σταθμών επικοινωνίας, έτσι ώστε να διασφαλιστεί η επικοινωνία σε πραγματικό χρόνο μεταξύ της Σελήνης και της Γης. Πραγματοποίηση ανταλλαγής δεδομένων και πληροφοριών, κατανομή υλικών κ.λπ. και ανταλλαγή εργασιών μεταξύ των βάσεων.
Η γεωλογία θα είναι το επίκεντρο της σεληνιακής μας κατασκήνωσης.
Στο φεγγάρι αναμένεται να διεξαχθούν τα ακόλουθα πειράματα:
Πείραμα ανάλυσης σεληνιακών ορυκτών: μεταφορά και συλλογή ορυκτών από το σεληνιακό όχημα, χρήση φασματομέτρου Raman για τη μελέτη και ανάλυση της ορυκτής σύνθεσης της σεληνιακής επιφάνειας, ώστε να κατανοηθούν πλήρως οι ορυκτοί πόροι στο φεγγάρι και να γίνουν σχέδια μελλοντικής χρήσης.
Σεληνιακό πείραμα γεωμορφών: Τα δευτερογενή ηλεκτρόνια που παράγονται από την αλληλεπίδραση μεταξύ του ηλεκτρονίου και του δείγματος αναβοσβήνουν με ηλεκτρονικές πληροφορίες, έτσι ώστε να παρατηρηθεί η μορφολογία των ορυκτών στο σεληνιακό έδαφος. Η κατανομή της μορφολογίας των ορυκτών μπορεί να ληφθεί στη μελλοντική εξόρυξη ορυκτών πόρων στο φεγγάρι για να γίνει ο σχεδιασμός. Και μέσω της κάμερας, του ραντάρ λέιζερ και άλλων τεχνολογιών για τη μέτρηση και τη μελέτη της γεωμορφολογικής επιφάνειας του φεγγαριού, την κατανόηση της γεωμορφολογικής εξέλιξης και των δομικών χαρακτηριστικών του φεγγαριού.
Πείραμα Moon Dust: Τεχνητή συλλογή δειγμάτων σκόνης από τη σεληνιακή επιφάνεια και ανάλυσή τους με τη χρήση ενός κουτιού γαντιών κενού για να αποτραπεί η σεληνιακή σκόνη από το να βλάψει τους αστροναύτες. Η σύνθεση και η προέλευση της σκόνης στην επιφάνεια της σελήνης, καθώς και η προέλευση και η εξέλιξη του ηλιακού συστήματος.
Σωματική και φυσιολογική προπόνηση: Οι αστροναύτες περνούν από μια σειρά σωματικής και φυσιολογικής εκπαίδευσης, συμπεριλαμβανομένης της χωρικής προσαρμογής (εκπαίδευση επιβίωσης σε περιορισμένο προσομοιωμένο χώρο), της προσαρμογής στη βαρύτητα (μακρές περίοδοι άσκησης με άπλα και περιστροφή) και της καρδιαγγειακής και μυϊκής εκπαίδευσης (αερόβια και αναερόβια άσκηση για τη βελτίωση της αντοχής και της καρδιοαναπνευστικής λειτουργίας). Και ούτω καθεξής, για την προσαρμογή στη διαβίωση και την εργασία στο διαστημικό περιβάλλον για μεγάλο χρονικό διάστημα.
Τεχνική και μηχανολογική κατάρτιση: Οι αστροναύτες πρέπει να κατέχουν ποικίλες γνώσεις διαστημικής τεχνολογίας και μηχανικής, συμπεριλαμβανομένης της λειτουργίας των διαστημικών οχημάτων, του ελέγχου της πτήσης, της διαστημικής ιατρικής, της προστασίας του διαστημικού περιβάλλοντος και άλλων γνώσεων.
Εκπαίδευση σε θέματα τηλεχειρισμού και επικοινωνιών: Οι αστροναύτες πρέπει να μάθουν και να εξασκηθούν στη χρήση και τη συντήρηση διαφόρων συσκευών τηλεχειρισμού και επικοινωνιών, καθώς και σε διάφορα πρωτόκολλα και διαδικασίες επικοινωνίας, προκειμένου να διατηρούν επαφή με τον επίγειο έλεγχο.
Εκπαίδευση προσομοίωσης: Οι αστροναύτες πρέπει να διεξάγουν μια σειρά εκπαιδεύσεων προσομοίωσης, που περιλαμβάνουν κυρίως την εκτόξευση, την τροχιακή πτήση, την πρόσδεση διαστημικού οχήματος, τη διαστημική συντήρηση, το διαστημικό περπάτημα και άλλες εκπαιδεύσεις προσομοίωσης διαστημικών αποστολών και την εκπαίδευση προσομοίωσης έλλειψης βαρύτητας, πυρκαγιάς, διαρροής οξυγόνου και άλλων έκτακτων περιστατικών, για να διασφαλιστεί η ασφαλής και αποτελεσματική λειτουργία τους στο διαστημικό περιβάλλον.
Διαχείριση τροφίμων και νερού: Οι αστροναύτες πρέπει να κατανοήσουν πώς να διαχειρίζονται και να χειρίζονται τις προμήθειες τροφίμων και νερού για να εξασφαλίζουν επαρκή διατροφή και ενυδάτωση στο διαστημικό περιβάλλον.
Ομαδική εργασία και κατάρτιση σε θέματα ψυχικής υγείας: Οι αστροναύτες πρέπει να έχουν καλή αίσθηση της ομαδικότητας και της ψυχικής υγείας για να διατηρήσουν τη σταθερότητα και τη συνεργασία στο διαστημικό περιβάλλον. Η ομαδική εκπαίδευση και η ψυχολογική συμβουλευτική μπορούν να διεξαχθούν για τη βελτίωση της ψυχολογικής ποιότητας των αστροναυτών.
Το απαιτούμενο διαστημικό σκάφος πρέπει να διαθέτει καλό κλειστό διαστημικό περιβάλλον, πλήρες σύστημα κατασκευής κύκλου οξυγόνου, ικανότητα αυτόνομης πλοήγησης, ελαφρύ σχεδιασμό, καλή αντοχή και υψηλή απόδοση καυσίμου.
Τα κύρια μέσα μεταφοράς είναι τα σεληνιακά αμαξίδια και τα σεληνιακά διαστημόπλοια που κινούνται με καύσιμα υδρογόνου και οξυγόνου. Με τη βοήθεια ηλιακών συλλεκτών, το ρόβερ μπορεί να μεταφέρει αστροναύτες σε διάφορους προορισμούς για την εξερεύνηση και την έρευνα της σεληνιακής επιφάνειας. Το Lunar Orbiter είναι ένα όχημα ειδικά σχεδιασμένο για πτήση και εξερεύνηση γύρω από το φεγγάρι. Μπορεί να μεταφέρει προσωπικό και εξοπλισμό για τη διεξαγωγή επιστημονικών ερευνών και εργασιών εξερεύνησης γύρω από το φεγγάρι.
Όταν επιστρέφουν στη Γη, οι αστροναύτες εισέρχονται πρώτα στη σεληνάκατο ή σε παρόμοια κάψουλα και χρησιμοποιούν πυραύλους ή άλλους προωθητήρες για να ξεφύγουν από τη βαρύτητα του φεγγαριού και να εισέλθουν σε σεληνιακή τροχιά. Στη συνέχεια, ο τροχιοδρόμος πρόσδεσης εγκαταλείπει τη βαρύτητα της σελήνης και εισέρχεται σε γήινη τροχιά. Συνδέεται με τη γήινη μονάδα, χρησιμοποιώντας και πάλι πυραύλους ή άλλους προωθητήρες, και εισέρχεται στη γήινη ατμόσφαιρα. Τέλος, οι αστροναύτες θα πρέπει να χρησιμοποιήσουν αλεξίπτωτα ή άλλες συσκευές επιβράδυνσης για να κατεβάσουν με ασφάλεια το τροχιακό σκάφος στην επιφάνεια της Γης.
English 
Chinese 
Czech 
Danish 
Estonian 
Finnish 
French 
German 
Greek 
Hungarian 
Italian 
Latvian 
Lithuanian 
Dutch 
Norwegian 
Polish 
Portuguese (Portugal, AO90) 
Romanian 
Slovak 
Slovenian 
Spanish 
Swedish 