Moon Camp Pioneers võistlusel on iga meeskonna ülesanne 3D-disainida täielik Moon Camp, kasutades selleks enda valitud tarkvara. Samuti peavad nad selgitama, kuidas nad kasutavad kohalikke ressursse, kaitsevad astronaute kosmoseohtude eest ning kirjeldavad oma Kuulaagri elu- ja tööruume.
Shanghai Qingpu vanemate keskkool Shanghai-Qingpu Hiina 15, 18, 16 6 / 2 Inglise keeles
3D projekteerimistarkvara: Fusion 360
Meie "Väga kehva" meeskond kavatseb rajada Kuule baasi nimega Pioneer Eye. Nagu me kõik teame, on Kuu keskkond astronautidele väga karm ja ohtlik. Meie Kuu baas on varustatud kiirguskaitse, meteoriidikaitse, ekstreemse temperatuuri kaitse ja kosmose vaakumkaitse seadmetega. Samal ajal suudab baas pakkuda ka jätkusuutlikke põhivajadusi, nagu vesi, toit, õhk ja elekter, et säilitada astronautide mugavus ja stabiilsus Kuu elu.
Pioneer Eye on meie kuulaagri nimi. Meil on jaamamärk, millel on kaks lehte, mis näitavad Kuu teaduslikku suunda. Pioneersilmana saab see olema alus ja esirinnas inimese massilise asustuse rajamiseks Kuule, olles baasiks bioloogilistele eksperimentidele, et välja selgitada, kuidas toetada inimese pikaajalist ellujäämist bioloogiaga, ja silm on aken, mille kaudu inimene näeb ja mõistab. Seda kasutatakse inimese teadusliku uurimisbaasina, ehitatakse raadioteleskoop, et kasutada unikaalseid kosmose vaatlustingimusi Kuu vaatlemiseks. Neid uurimisülesandeid silmas pidades moduleerime oma baasi, et vastata erinevatele uurimismeetoditele. Ka astronaudid on programmi oluline osa ning me pakume kaitset ja tervishoiuteenuseid kahele astronaudile, kes jäävad sinna pikaks ajaks.
Meie kuulaager valiti Malapert'i mäe lõunapoolsele küljele. Siin on palju eeliseid:
Vesi: Uuring näitas jää olemasolu Malapert'i alaliselt varjulises põhjapiirkonnas. Me võime kasutada Kuu roomikut veejää kogumiseks ja laagri veesurve leevendamiseks.
Ehitus: Vastavalt satelliidituvastuse tulemustele on Malaperi lõunapoolse alumise ala keskmine kalle 4,7°, mis on palju parem kui Amundseni 5,5°, mis on teine valitud asukoht. Üldiselt on selle piirkonna maastik tasane, mis on väga soodne 3D-printimise ehitusviisile ning transpordiruumide startimisele ja maandumisele.
Valgus: Malapert lõunapoolusel on vahemikus 0,1-0,2 valgust, mis ei jää kaugele Amundseni kraatri keskmisest 0,18 valgusest, ja Malapert lõunapoolusel sobib hästi laagri elektrivajaduse rahuldamiseks.
Arvestades Kuu karmi keskkonda, seadistasime baasi põhikorpuse kaitsmiseks spetsiaalse kupli. Sisustuses kasutasime arhitektuurilist ideed viisnurkse kuju ja ruudukujulise sektsiooni, et võtta arvesse esteetilisust ja lihtsust. lisaks paigutasime eluruumi keskele, et muuta ruumi paigutus kompaktseks ja mugavaks ning hõlbustada ka järgnevat eluruumile keskendunud laienemise seeriat. Lisaks kasutame kuulaagri esialgseks ehitamiseks ainult roomikut ja 3d-printerit ning ootame lõplike tööde lõpetamiseks tingimusi, mis võimaldavad astronautide ja maapealsete varude kohaletoimetamist, mis võimaldab vältida Kuu looduslikest tingimustest ja kuludest tingitud probleeme.
Tehnoloogia ja materjalide osas kasutame kohalikke materjale. Kuu liikur kasutab Kuu regoliidi kogumiseks. Katsed on tõestanud, et Kuu regoliidi erinevatel geelistuvatel komponentidel on teatud sarnasus tsemendi toorainega, millega on võimalik saavutada märkimisväärne löögi- ja survekindlus. Seejärel kasutame 3d-printerit, et trükkida kuppel regoliidiga ning kuppli sees olev aluskoor alumiiniumist ja puhtast epoksiidist. Lõpuks kaevavad astronaudid maa alla, seejärel ehitavad sisemuse.
Meteoriitide kaitseks on meil oma kuppel, mis on valmistatud Kuu regoliidist. Me kasutame ka kolmekihilist kaitsekonstruktsiooni, mis koosneb kõige välimisest puhvrikihist, puhvrikihist umbes 100 mm kaugusel olevast täitekihist ja täitekihist umbes 17,5 mm kaugusel olevast vaheseinast. Kaitsematerjalidena kasutatakse kolme kihti basaltkiudkangast ja parema ulatusliku löögipiiriga arailonkiudkangast täitekihti ning alumiiniumsulamist 3A21 puhvrisõela.
Kiirguskaitseks kasutame kosmilise kiirguse kaitsmiseks puhast epoksiidikihti ja k9-klaasiga ümbritsetud kvartsklaasi kui klaasimaterjali, mis võib vähendada kõrge energiaga laetud osakeste ja brembstraktsiooni kahjustusi alusele ja seadmetele samaaegselt.
Kuumuse ja staatilise elektri puhul on F46 (polüfluoroetüleenpropüleen) baasil valmistatud antistaatiline elektrotermiline kontrollkate hästi isoleeritud, suudab toime tulla temperatuurierinevustega ja kaitseb staatilise elektri eest.
Vesi: Me suuname uriini ja muud kodused reoveed töötlusseadmesse, mis suudab neid filtreerida, destilleerida, puhastada, jahutada ja eraldada uriini taaskasutussüsteemis, et toota soolvee. Soolvee võetakse vastu soolvee taaskasutussüsteemi ja vesi ekstraheeritakse. Sool ja osa orgaanilistest ainetest eemaldatakse kolme kihi spetsiaalsete filtrite kaudu ning ülejäänud orgaanilised ained vees oksüdeeritakse ja lõpuks sisenevad pärast kvaliteedi kontrollimist mahutisse. Samal ajal ehitatakse Kuu lõunapoolusele laager, kus tahke vesi kogutakse kuuvankri abil kokku ja sulatatakse veepuhastusjaamas majapidamisveeks.
Toit: Peamiselt toetume laagris kasvatatud köögiviljadele ja maast toodud toidule, me valime kõrgmäestiku odra ja bok choy'i. Kõrge süsivesikutesisaldusega mägikarjusel on suur kohanemisvõime keskkonnaga, olles sobiv kasvatada põhitoiduks kosmoses. Hiina kapsas, millel on lühike kasvutsükkel, kõrge toiteväärtus ja madalad juured, sobib samuti seal toiduks kasvatamiseks.
Õhk: Me absorbeerime laagri õhust veeauru ja elektrolüüsime astronautide vedeliku, et toota gaase. See meetod võib teatud määral leevendada õhusaastet. Välja lastud vesinikgaasi saab kasutada ka abigaasina päikeseenergia tootmisel. Samuti kogusime kuuvarjuri abil Kuult hapnikku ja lämmastikku sisaldavaid ühendeid, sulatasime neid kõrgel temperatuuril ja kasutasime seejärel elektrienergiat gaasimolekulide ioniseerimiseks.
Energia: Kasutame soojust kõrgsurveauru tootmiseks, et keerata turbiini ja toota elektrit. Uraanioksiidi kontrollitud lõhustumine ja jäätmete põletamine toodavad pidevalt soojust, mistõttu on tuumalõhustumine meie peamine energiaallikas. Koos päikesepaneelidega võib see toetada tavapärast energiavajadust.
Väike osa jäätmetest, mida ei saa ringlusse võtta, lagundatakse seejärel eksperimentaalsete mikroobide abil, uurides erinevate mikroobide lagundustooteid ja -kiirust, et leida parimad jäätmekäitluseks: ülejäänud osa põletatakse energia saamiseks. Ülejäänud osa võetakse ringlusse. Veeringlussüsteemis toodetakse soolast vett filtreerimise, destilleerimise, puhastamise, jahutamise ja eraldamise teel uriinisüsteemis. Sool ja orgaanilised ained eemaldatakse filtri kaudu ning vee kvaliteeti kontrollitakse enne mahutisse sisenemist ja lõpuks joogikõlbliku joogiautomaati jõudmist veevõtupumba tõuke all. Peamine õhuringluse vorm on keemilised reaktsioonid. Uus gaas tekib veeauru elektrolüüsi teel koos jäätmevedelikusega. Hapnikku saab kasutada hingamiseks ja vesinikku saab kasutada abigaasina päikeseenergia tootmiseks.
Kasutame maaga suhtlemiseks raadiotuvastusseadmeid. Radar edastab elektromagnetlainet, et kiirata sihtmärki ja saada selle kaja sidepidamiseks, mis on praegu samuti tõhus ja lihtne sidemeetod.
Võrdleme raadioside ja laserside eeliseid ja puudusi ning teeme valiku. Laserside tehnoloogia puuduseks on see, et see maksab rohkem kui raadio ja nõuab Maa-suunalist vastuvõtjat, mida on raske viia vastavusse pöörleva Kuu ja Maa suhtes. Lisaks sellele mõjutavad lasersidet kergesti ka ilmastikutingimused maa peal ja mõju on vihmase ilmaga kehv ja kohene side Kuu peal on äärmiselt oluline, mis on seotud astronautide ohutuse ja tööga, mida saab rakendada. Seega valisime raadioside, mis sobis paremini Kuu laagrisse
Meie teadusuuringud keskenduvad astronoomilistele vaatlustele ja bioloogilistele katsetele.
Tänu elektromagnetiliste häirete peaaegu täielikule puudumisele Kuu pinnal saame raadioteleskoopide abil saada selgemat pilti kosmosest. Pärast Maa müra välja filtreerimist keskendub baas aktiivsete galaktikate ja nende kaasarengu jälgimisele koos supermassiivsete mustade aukudega, uurides ja kontrollides, kuidas supermassiivsed mustad augud arenevad ja milline on nende mõju galaktikatele. Linnutee keskmes on väga tõenäoliselt ka supermassiivne must auk, mille uurimine aitab selgitada galaktika keskmiste objektide salapära ja teha teaduslikke prognoose galaktika tuleviku kohta. Samuti satub baasile kosmiline taustakiirgus, mis tõenäoliselt paljastab selle hämarad lainekujulised signatuurid Maal.
Bioloogiliste uuringute osas on lisaks eespool nimetatud mikroobide lagunemise eksperimendile meie peamine uurimissuund organismide aluseks olevate seaduste mõju kosmosekeskkonnale. Valisime uurimisobjektideks bakterite DNA replikatsiooni, transkriptsiooni ja ekspressiooni protsessi, fotosünteesi ja taimerakkude hingamise ning võtsime muutujateks kiirguse hulga, valguse intensiivsuse, temperatuuri, kohaliku jääsulamisvee koostise ja õhu koostise, et uurida Kuu keskkonna mõju bioloogilise aluskihi seadustele, et valmistuda tulevikus laiaulatuslikuks Kuu-immigratsiooniks.
Lisaks füüsilisele treeningule, kosmosekeskkonna kohanemisvõimekuse treeningule, psühholoogilisele treeningule, teoreetilisele baaskoolitusele on kosmosetehnoloogiakoolitus, lennuprotseduuride ja missioonide simulatsioonikoolitus, ellujäämis- ja päästekoolitus ning suuremahulised ühisõppused kosmoselendudeks valmistumiseks. Meie baasi erilise teadusliku uurimistöö eesmärgil peavad meie astronaudid õppima teoreetilisi teadmisi universumist, et nad suudaksid täpselt ja oskuslikult täita ka teadlaste teleskoobikasutusnõudeid. Selleks, et olla suurepärane teleskoobi operaator, peavad astronautid käima maapealse raadioteleskoobi baasis, et õppida, kuidas kasutada, hooldada ja tegeleda hädaolukordadega, et tagada teleskoobi täielik kasutamine, kasutusiga ja ohutus. Putukate ja mikroorganismide ohutuks ja tõhusaks haldamiseks ja kasutamiseks on vaja erialast koolitust bioloogias, samuti praktikat bioloogilistes katsetes. Need sihipärased koolitused toovad arvatavasti astronautidele, baasi- ja maapealsetele teadlastele suuremat tõhusust ja kvaliteetsemat tööd ning maksimeerivad Pioneer Eye rolli eelpostina.
Meil on vaja kosmosesüstikut, et transportida inimesi Maa ja Kuu vahel. Meie kosmosesüstik on viide praegusele kosmosesüstikule, kuid see tühistab ühekordselt kasutatava raketi, mis peab olema praeguse kosmosesüstiku külge kinnitatud. Selle asemel kasutab see õhusõiduki liikumapanemiseks tuumaenergiat, et saavutada korduva kasutamise efekt ja rahuldada ka pikkade edasi-tagasi lendude vajadusi. Kuu teistesse kohtadesse minekuks oleme võtnud kasutusele mehitatud maastikuaparaadi. Erinevalt mehitamata ja teaduslikest maasturitest on meie maastur pigem kaubasõiduk ja mehitatud sõiduk, mis vastutab peamiselt tulevase baasi laiendamise, ressursside kogumise ja teiste paikade uurimise eest.
English 
Chinese 
Czech 
Danish 
Estonian 
Finnish 
French 
German 
Greek 
Hungarian 
Italian 
Latvian 
Lithuanian 
Dutch 
Norwegian 
Polish 
Portuguese (Portugal, AO90) 
Romanian 
Slovak 
Slovenian 
Spanish 
Swedish 