Moon Camp Pioneers 2022 - 2023 Γκαλερί έργων

Future-Moon

郑州轻工业大学  郑州-金水区    Κίνα 18, 19   5 / 1 Αγγλικά
Λογισμικό τρισδιάστατης σχεδίασης: Fusion 360

1.1 - Περιγραφή του έργου

Η σεληνιακή κατασκήνωσή μας βρίσκεται στο νότιο πόλο του φεγγαριού, αξιοποιώντας πλήρως τη φαντασία και ενσωματώνοντας ορισμένες νέες τεχνολογίες που δεν είναι ακόμη ευρέως διαθέσιμες στη Γη. Συνδυάζουμε τις τρέχουσες δημοφιλείς τεχνολογίες με τις παραδοσιακές κινεζικές τεχνικές κατασκευής. Κατασκευάστε ένα πείραμα που μπορεί να ανταποκριθεί στη μακροχρόνια ζωή δύο έως τριών αστροναυτών στο φεγγάρι και μελετήστε το αφρόμεταλλο, την καλλιέργεια χωρίς χώμα και άλλα πειράματα που είναι ευκολότερο να πραγματοποιηθούν στο ειδικό περιβάλλον μικροβαρύτητας του φεγγαριού. Ταυτόχρονα, ο τρόπος κατασκευής μας συνδυάζει διάφορα μοναδικά αρχιτεκτονικά στυλ τόσο στο εσωτερικό όσο και διεθνώς, λαμβάνοντας υπόψη τις ειδικές περιβαλλοντικές συνθήκες του φεγγαριού. Η βάση μας υιοθετεί μια έξυπνη μέθοδο ελέγχου στο σύνολό της, με κάθε κύριο κτίριο να συνδέεται με δρόμο. Ο κύριος χώρος διαβίωσης υιοθετεί το σχήμα ενός εξάκτινου αστεριού, το οποίο όχι μόνο έχει συμμετρική ομορφιά αλλά και αντανακλά τη συνέχεια της βάσης.

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).

Ο κύριος σκοπός της σεληνιακής κατασκήνωσής μας είναι η επιστημονική έρευνα. Πραγματοποιούμε πειράματα περιβαλλοντικής επιστήμης υλικών μικροβαρύτητας στο εργαστήριο ορυκτών ερευνών και χρησιμοποιούμε τη μικροβαρύτητα για την εξάλειψη της συναγωγής άντωσης για να εξερευνήσουμε και να αναπτύξουμε μεταλλικά υλικά αφρού, γεγονός που καθιστά δυνατή την αποτελεσματική απόρριψη φυσαλίδων και σταγονιδίων ακαθαρσιών και αναπτύσσει μεταλλικά υλικά υψηλής απόδοσης. Επιπλέον, το εργαστήριο καλλιέργειας χωρίς χώμα θα αναπτύξει τεχνολογία εξωγήινης φωτοσύνθεσης, η οποία προσομοιώνει τη φυσική φωτοσύνθεση των πράσινων φυτών στη Γη, χρησιμοποιώντας το ηλιακό φως για τη μετατροπή του διοξειδίου του άνθρακα που εκπνέεται από τους ανθρώπους και των υδάτινων πόρων που εξορύσσονται επιτόπου στο φεγγάρι σε οξυγόνο και υδρογονάνθρακες, παρέχοντας οξυγόνο για τα φυτά στο εργαστήριο καλλιέργειας χωρίς χώμα.

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

Αποφασίσαμε να εγκαταστήσουμε τη σεληνιακή κατασκήνωσή μας στη λεκάνη Aitken στο νότιο πόλο του φεγγαριού.Πρώτον, η λεκάνη αποτελείται από έναν εξαιρετικά μεγάλο κρατήρα μετεωρίτη, ο οποίος διατηρεί την αρχική δομή της πρόσκρουσης. Επειδή το υλικό που εκτοξεύεται από το βαθύ τμήμα της σελήνης λόγω πρόσκρουσης είναι μοναδικό, μας παρέχει ευνοϊκές συνθήκες για να μελετήσουμε την εσωτερική δομή της σελήνης. δεύτερον, η λεκάνη είναι πλούσια σε υδάτινους πόρους. Υπάρχουν μόνιμες περιοχές σκιάς στο νότιο πόλο της σελήνης. Η θερμοκρασία σε αυτές τις μόνιμες περιοχές σκιάς είναι εξαιρετικά χαμηλή, οπότε μπορεί να υπάρχουν πλούσιοι πόροι υδάτινου πάγου στο εσωτερικό της.Τρίτον, μπορεί να παρέχει πολλή ενέργεια. Κάθε "σεληνιακό έτος" θα έχει περίπου μισό έτος πολικής ημέρας, κατά τη διάρκεια της οποίας υπάρχει πολλή φωτεινή ενέργεια. Τα χαρακτηριστικά του συνεχούς φωτός κατά την πολική ημέρα παρέχουν φυσικό ενεργειακό "ανεφοδιασμό" για την επιστημονική έρευνα.

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.

Θα φέρουμε βασικά οικοδομικά υλικά, τρισδιάστατους εκτυπωτές, μηχανήματα συλλογής σεληνιακού εδάφους, εργαλεία καύσης σεληνιακού εδάφους και άλλα βασικά εργαλεία από τη Γη, καθώς και πλήρη κατασκευαστικά σχέδια στη Γη για να μας βοηθήσουν να χτίσουμε τη σεληνιακή μας βάση. Θα μάθουμε από την παραδοσιακή κινεζική αρχιτεκτονική και τις μεθόδους σύνδεσης κονδύλων και τενόντων, θα χρησιμοποιήσουμε μηχανήματα συλλογής σεληνιακού χώματος για τη συλλογή σεληνιακού χώματος, θα χρησιμοποιήσουμε τη σεληνιακή πυροσυσσωμάτωση χώματος για την παραγωγή σεληνιακών τούβλων και θα χρησιμοποιήσουμε τρισδιάστατους εκτυπωτές για να φτιάξουμε δομές κονδύλων και τενόντων, θα μας βοηθήσουν να πετύχουμε ένθεση και προσαρμογή μεταξύ των τούβλων. Μετά την κατασκευή των τούβλων, θα επωφεληθούμε από το περιβάλλον μικροβαρύτητας του φεγγαριού και οι αστροναύτες μας μπορούν να τοποθετήσουν τα τούβλα στην αντίστοιχη θέση σύμφωνα με τα κατασκευαστικά σχέδια χωρίς την ανάγκη για μεγάλο εξοπλισμό όπως γερανούς και ανελκυστήρες, ώστε να χτίσουν το σπίτι. Λόγω της χρήσης σεληνιακού χώματος από την τοπική μας προέλευση, μπορεί να μειωθεί αποτελεσματικά η ακτινοβολία από το διάστημα και να μειωθεί σημαντικά το κόστος μεταφοράς. Μετά την ολοκλήρωση της όπτησης των σεληνιακών τούβλων, μπορεί να πραγματοποιηθεί η συναρμολόγηση και η κατασκευή. Με την πυροσυσσωμάτωση των σεληνιακών τούβλων, ο κίνδυνος της τρισδιάστατης εκτύπωσης που διαμορφώνεται με μία κίνηση μπορεί να διασκορπιστεί και σε ορισμένες περιοχές, η τρισδιάστατη εκτύπωση μπορεί να ενισχύσει τις συνδέσεις για την ολοκλήρωση της δομής.

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

Θα κατασκευάσουμε ραντάρ υψηλής ακρίβειας και συστήματα προειδοποίησης για μετεωρίτες, τα οποία θα μας δώσουν αρκετό χρόνο για να αποφύγουμε τους κινδύνους και τους κινδύνους που προκαλούν οι εξωγήινοι μετεωρίτες.Επιπλέον, η βάση μας θα χρησιμοποιεί σεληνιακά τούβλα που θα πυροδοτούνται από σεληνιακό έδαφος, τα οποία μπορούν να απομονώσουν αποτελεσματικά τις επιβλαβείς κοσμικές ακτίνες από το διάστημα και να δημιουργήσουν ένα άνετο και ασφαλές περιβάλλον διαβίωσης και έρευνας για τους αστροναύτες μας. Θα κατασκευάσουμε ένα κεντρικό σύστημα κλιματισμού στη βάση για τη διατήρηση σταθερής θερμοκρασίας του εσωτερικού περιβάλλοντος. Καθώς η ηλιακή ενέργεια είναι η κύρια πηγή ενέργειας, η βάση μας διαθέτει ένα σύστημα διαχείρισης μπαταριών BMS βασισμένο στον έλεγχο τεχνητής νοημοσύνης, το οποίο μπορεί να κατανέμει αποτελεσματικά την ενέργεια εύλογα χωρίς να ανησυχείτε για την αποσύνδεση του κλιματισμού. Ταυτόχρονα, οι τοίχοι μας θα είναι επικαλυμμένοι με πολυμερή νανοεπικαλύψεις για να απομονώσουν τις ακραίες εξωτερικές θερμοκρασίες και να μειώσουν την κατανάλωση ενέργειας του κεντρικού κλιματισμού. Το οξυγόνο μας προέρχεται κυρίως από το σεληνιακό έδαφος, το οποίο μπορεί να ληφθεί μέσω της τήξης ηλεκτρόλυσης για την παραγωγή μεγάλης ποσότητας οξυγόνου. Μεταφέρεται σε διάφορα δωμάτια μέσω υπόγειων αγωγών για την παροχή οξυγόνου σε κάθε δωμάτιο και τη διασφάλιση των φυσιολογικών δραστηριοτήτων των αστροναυτών.

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

Θα κατασκευάσουμε ένα σεληνιακό ρόβερ για να εστιάσουμε την ηλιακή ενέργεια και άλλες ακτινοβολίες στον υδάτινο πάγο του φεγγαριού, γεγονός που θα επιτρέψει την εξάτμιση αυτών των ουσιών υδάτινου πάγου. Θα τοποθετήσουμε έναν ξηραντήρα κατάψυξης σε κάθε πλευρά για να συμπυκνώσουμε τους υδρατμούς σε νερό και να τους συλλέξουμε.

Ο εφοδιασμός μας με τρόφιμα προέρχεται κυρίως από εργαστήρια καλλιέργειας χωρίς χώμα. Θα χρησιμοποιήσουμε εξατομικευμένα θρεπτικά διαλύματα και τεχνολογία τεχνητής νοημοσύνης για να παρέχουμε τα κατάλληλα θρεπτικά συστατικά για τα φυτά και να παρέχουμε τα απαραίτητα θρεπτικά συστατικά για τους αστροναύτες μας.

Η ενέργειά μας προέρχεται κυρίως από την τεχνολογία παραγωγής ηλιακής ενέργειας. Θα χρησιμοποιήσουμε ηλιακούς συλλέκτες για τη συλλογή και τη μετατροπή της σε ηλεκτρική ενέργεια και θα επιτύχουμε μια λογική διανομή της ηλεκτρικής ενέργειας μέσω της μη-επαφής μεταφοράς ενέργειας.

Θα συλλέξουμε σεληνιακό χώμα, το οποίο μπορεί να παράγει μεγάλη ποσότητα οξυγόνου χρησιμοποιώντας τηγμένη ηλεκτρόλυση για την παροχή οξυγόνου για διάφορες πλάκες. Μπορεί επίσης να επιτύχει την παρασκευή εξαιρετικά καθαρού πυριτίου, σιδήρου και άλλων μεταλλικών υλικών, παρέχοντας ορισμένες πρώτες ύλες για το εργαστήριο ορυκτών μας.

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

Η τουαλέτα μας θα απομακρύνει άμεσα τα ούρα- ο ιδρώτας των αστροναυτών και οι εκπνεόμενοι υδρατμοί θα εισέρχονται στο σύστημα εξαερισμού. Αυτά τα υγρά απόβλητα ανακυκλώνονται μέσω πολύπλοκων διαδικασιών επεξεργασίας, όπως απόσταξη και βαθύς καθαρισμός, και μπορούν να καταναλωθούν.

Κυρίως συλλογή, συμπίεση, αποθήκευση και στη συνέχεια επανείσοδος στην ατμόσφαιρα με το διαστημικό σκάφος φορτίου TianZhou για καύση.

Η καμπίνα μας υιοθετεί επεξεργασία αερόβιας ζύμωσης υψηλής θερμοκρασίας και το επεξεργασμένο προϊόν μπορεί να χρησιμοποιηθεί ως οργανικό λίπασμα. Το διοξείδιο του άνθρακα που παράγεται κατά τη διαδικασία ζύμωσης μπορεί επίσης να εισαχθεί στην καμπίνα του εργοστασίου.

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

Θα υιοθετήσουμε την ασύρματη κυματική επικοινωνία, χρησιμοποιώντας τη λειτουργία διάδοσης των κυμάτων για τη μετάδοση πληροφοριών, η οποία μπορεί να μας απαλλάξει από τον κόπο της τοποθέτησης καλωδίων και να επιτύχουμε πιο ελεύθερη, ταχύτερη και προσβάσιμη ανταλλαγή πληροφοριών και επικοινωνία.

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.)

Το επίκεντρο της έρευνάς μας στο σεληνιακό στρατόπεδο είναι το αφρώδες μέταλλο σε περιβάλλον μικροβαρύτητας και η τεχνολογία σύνθεσης τεχνητού φωτός σε εξωγήινο περιβάλλον. Στο εργαστήριο έρευνας ορυκτών, θα πραγματοποιήσουμε πειράματα επιστήμης υλικών σε περιβάλλον μικροβαρύτητας. Στο περιβάλλον μικροβαρύτητας, λόγω της εξαφάνισης της συναγωγής που προκαλείται από την άνωση, η διαταραχή της ανάπτυξης των κρυστάλλων θα μειωθεί και οι ατέλειες στον αναπτυγμένο κρύσταλλο θα μειωθούν αναπόφευκτα. Χρησιμοποιώντας τη μικροβαρύτητα για την εξάλειψη της συναγωγής άνωσης για τη διερεύνηση και την ανάπτυξη αφρώδους μεταλλικού υλικού, το οποίο παρέχει τη δυνατότητα αποτελεσματικής απομάκρυνσης των φυσαλίδων και των ακαθαρσιών υγρών σταγόνων. Ταυτόχρονα, στο διαστημικό περιβάλλον μικροβαρύτητας, μπορούμε επίσης να βρούμε ορισμένες ιδιότητες υλικών και φαινόμενα που καλύπτονται από περιοχές βαρύτητας, οι οποίες μπορούν να μας παρέχουν αποτελεσματικές και εφικτές ιδέες για την ανάπτυξη μεταλλικών υλικών υψηλής απόδοσης. Επιπλέον, το εργαστήριο καλλιέργειας χωρίς χώμα θα αναπτύξει τεχνολογία εξωγήινης φωτοσύνθεσης, η οποία προσομοιώνει τη φυσική φωτοσύνθεση των πράσινων φυτών στη Γη και χρησιμοποιεί το ηλιακό φως για να μετατρέψει το διοξείδιο του άνθρακα που εκπνέουν οι άνθρωποι και τους υδάτινους πόρους που εξάγονται από το σεληνιακό έδαφος σε οξυγόνο και υδρογονάνθρακες, παρέχοντας οξυγόνο για τα φυτά στο εργαστήριο καλλιέργειας χωρίς χώμα.

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

Πρώτον, οι αστροναύτες πρέπει να περάσουν από αυστηρές σωματικές και υγειονομικές εξετάσεις για να βεβαιωθούν ότι το σώμα τους είναι σε θέση να αντέξει τις απαιτήσεις της διαστημικής εξερεύνησης. Οι εξετάσεις αυτές περιλαμβάνουν συνήθως τεστ πνευμονικής λειτουργίας, καρδιακών παλμών, αντανακλαστικών κ.ο.κ. Μέσω αυτών των δοκιμών μπορεί να διαπιστωθεί αν κάθε αστροναύτης έχει την ικανότητα να προσαρμοστεί στο διαστημικό περιβάλλον.

Αφού ολοκληρώσουν τις ιατρικές εξετάσεις, οι αστροναύτες πρέπει να μάθουν συστήματα υπολογιστών και λογισμικού. Τα συστήματα αυτά περιλαμβάνουν δεξιότητες όπως η επεξεργασία δεδομένων εργασιών, η παρακολούθηση διαδικασιών, η αντιμετώπιση προβλημάτων και άλλα. Ταυτόχρονα, πρέπει επίσης να κατανοήσουν τις βασικές γνώσεις του διαστημικού περιβάλλοντος, όπως η μικροβαρύτητα, το κενό, η ακτινοβολία κ.ο.κ., που θα τους βοηθήσουν να προσαρμοστούν καλύτερα στο διαστημικό περιβάλλον.

Επιπλέον, η υποβρύχια εκπαίδευση αποτελεί επίσης βασικό μέρος των αστροναυτών. Μέσω αυτής της εκπαίδευσης, οι αστροναύτες μπορούν να προσαρμοστούν σε περιβάλλοντα χαμηλής και μικροβαρύτητας και να βελτιώσουν την κινητική τους ικανότητα, τον συντονισμό και την καρδιοαναπνευστική τους λειτουργία. Η υποβρύχια εκπαίδευση μπορεί επίσης να προσομοιώσει καταστάσεις έκτακτης ανάγκης και ασκήσεις εκκένωσης έκτακτης ανάγκης, επιτρέποντας στους αστροναύτες να αντιμετωπίζουν καλύτερα επικίνδυνες καταστάσεις.

Μετά την ολοκλήρωση της υποβρύχιας εκπαίδευσης, οι αστροναύτες μαθαίνουν τη βασική λειτουργία και χρήση του εργαστηριακού εξοπλισμού και των οργάνων, καθώς και πώς να προσαρμόζονται στο περιβάλλον σε περίπτωση έκτακτης ανάγκης. Η διαδικασία εκμάθησης του αστροναύτη περιλαμβάνει επίσης εκπαίδευση σε δεξιότητες όπως η χρήση και η επισκευή της διαστημικής στολής και το τι πρέπει να κάνει σε περίπτωση που κάτι πάει στραβά.

Επιπλέον, οι αστροναύτες θα πρέπει να μάθουν πώς να συνεργάζονται στενά με τους συναδέλφους τους, να δημιουργούν αποτελεσματικούς διαύλους επικοινωνίας, να καθορίζουν σαφώς τους ρόλους τους και να μαθαίνουν πώς να λαμβάνουν και να χρησιμοποιούν ιατρική περίθαλψη εξ αποστάσεως, μεταξύ άλλων απαραίτητων μέτρων, προκειμένου να εξασφαλίσουν μια επιτυχημένη αποστολή.

Τέλος, οι αστροναύτες πρέπει να μάθουν δεξιότητες διαφυγής έκτακτης ανάγκης και ανάδρομων ελιγμών σε γήινα και διαστημικά περιβάλλοντα.

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 διαστημικό σκάφος θα πρέπει να μπορεί να φτάσει στη σεληνιακή επιφάνεια, να λειτουργεί στη σεληνιακή επιφάνεια για διαστημική εξερεύνηση και πειραματικές λειτουργίες, να διαθέτει επαρκή επανδρωμένο και αποθηκευτικό χώρο και να μπορεί να προσαρμοστεί στο περιβάλλον της σεληνιακής επιφάνειας.

Σε μια σεληνιακή κατασκήνωση, είναι πιθανό να υπάρχουν διάφοροι τύποι οχημάτων, όπως σεληνιακά buggies, σκούτερ και τροχοφόρα οχήματα, που θα κατασκευαστούν για να εξερευνήσουν τη σεληνιακή επιφάνεια, οπότε πρέπει να είναι σχεδιασμένα ώστε να είναι αρκετά ισχυρά και προσαρμόσιμα στο περιβάλλον της σεληνιακής επιφάνειας.

Για να μεταφέρει τους αστροναύτες από και προς τη Γη, μια διαστημική κάψουλα πρέπει να μπορεί να λειτουργεί στο περιβάλλον του διαστήματος, να αντέχει στη φθορά του διαστήματος και στο σκληρό κλίμα και να μπορεί να παρέχει αρκετή εμβέλεια ώστε οι αστροναύτες να φτάσουν στη Γη με ασφάλεια.

Κατά την εξερεύνηση της επιφάνειας του φεγγαριού, πρέπει επίσης να βρούμε νέους στόχους και περιοχές προς εξερεύνηση. Αυτό θα μπορούσε να περιλαμβάνει τη βαθιά εξερεύνηση των δομών της σεληνιακής επιφάνειας, την πιθανότητα αναζήτησης υδάτινων πόρων και την εξερεύνηση σεληνιακών αποτυπωμάτων και ταξιδιών.

Άλλα έργα:

  apollo CVG

  Colégio Vasco da Gama

    Lisboa - Πορτογαλία

  Άρτεμις

  Newton Free School

    Τιφλίδα - Γεωργία

  Proyecto Deméter

  IES Almoraima

    Castellar de la Frontera - Ισπανία