moon_camp
avastus interaktiivne pilt

Moon Camp Pioneers 2022 - 2023 Projekti galerii

 

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.

Bright Selene

郑州轻工业大学附属中学  河南省郑州市-金水区    Hiina 19, 18   4 / 2 Inglise keeles
3D projekteerimistarkvara: Fusion 360


3D projekti väline vaataja


1.1 - Projekti kirjeldus

Kuulaager - ala, kus inimesed elavad, töötavad ja teevad teadusuuringuid Kuu peal. Kuulaagri ehitamine loob aluse astronautide teaduslikuks uurimistegevuseks, nagu pikaajaline elamine ja eksperimendid Kuu pinnal; eesmärk on süvendada inimeste teadmisi Kuu kohta, hankida suur hulk ressursse ja viia läbi taimekasvatusalaseid uuringuid. Kuulaagri ehitamine on kavas kahes etapis, esimene etapp võtab 20 aastat, et ehitada Kuu eelpost ja teine etapp võtab umbes 10 aastat, et uuendada eelpost püsivalt asustatud Kuulaagrilevi. Isegi tulevikus saab Kuu laagrist varustusbaas inimkonna päikesesüsteemi uurimisel.

1.2 - Miks sa tahad ehitada kuulaagrit? Selgitage oma Kuulaagri põhieesmärki (näiteks teaduslikel, ärilistel ja/või turismieesmärkidel).

Kuulaager on hüppelauaks, mille abil inimesed saavad minna sügavale kosmosesse. Kuu baasist saab inimeste treeninglaager, et minna sügavale kosmosesse. Kui inimesed tahavad tutvuda tulnukate keskkonnaga, peavad nad kõigepealt mõistma Kuu keskkonda. Seda kasutatakse peamiselt teadusuuringuteks. Kuu ressursside kasutamise ja katsetamise katsejaamana kasutab see Kuu enda õhukeskkonna omadusi keskkonnakatsete ja konkreetsete toodete eksperimentaalse tootmise läbiviimiseks. , nagu erimaterjalid ja ravimid. Kuult on palju lihtsam raketti startida kui Maalt. Tuginedes Kuu suure tõhususega ressurssidele, saab uurida kaugemaid maailmaruume.

2.1 - Kuhu soovite oma Kuu laagri ehitada? Selgitage oma valikut.

Shackletoni piirkond Kuu lõunapoolusel (0,0° idapikkust, 89,9° lõunalaiust). Kuna seal on tõenäoliselt palju vett ja seal on püsiv päikesepaisteline ala, mis soodustab päikeseenergia tootmise süsteemi. Temperatuurierinevus on väike ja elamiseks sobiv. Seda võib kasutada tulevikus suure infrapunateleskoobi rajamise aadressina. Madala temperatuuriga keskkond kraatri põhjas on ideaalne infrapunase vaatluse jaoks. 5 kilomeetri kõrgusel asuv Malabote mägi, mis on maa peal pidevalt selgelt nähtav tipp, võib sobivate seadmete paigaldamisel toimida raadiorelevaatlusjaamana, et pidada sidet Maaga.

2.2 - Kuidas te kavatsete ehitada oma Kuu laagri? Mõelge, kuidas te saate kasutada Kuu loodusvarasid ja milliseid materjale peaksite Maalt tooma. Kirjeldage tehnikaid, materjale ja oma konstruktsioonivalikuid.

3D-printimise tehnoloogia ja uute materjalide valmistamise tehnoloogia. Kuu pinnal oleva regoliidi keemiline koostis on sarnane lendtuhaga ja seda saab kasutada ehitusmaterjalina Kuu laagrite ehitamiseks. Lisaks saab Kuu pinnal leiduvat rauda, mangaani, alumiiniumi, magneesiumi ja muid metallmineraale kaevandada ja sulatada ning 3D-prindida elamiskõlblikuks kosmosemajaks.

Kuu robotite töötehnoloogia. Kuurobotid hõlmavad Kuu patrullsondid ja Kuu töörobotid. Kuurobotid peavad olema isehooldus- ja remondivõimelised ning Kuu patrulldetektorid ja töörobotid saavad üksteist hooldada ja remontida, et tagada tööprotsessi usaldusväärsus.

Kuu baaside jäätmeressursside terviklik kasutustehnoloogia. Pärast seda, kui Maa-Kuu sõiduk lõpetab Kuu maandumise, on selle lennuplatvormi missioon lõpetatud. Mahajäetud sõidukid võivad kaaluda erinevate eraldiseisvate õhusõidukite mahalaadimist varuosadena Kuu baaside jaoks, näiteks akud ja varumaterjalid Kuu energiajaamade jaoks, gaasiballoonid võivad olla kasutusel Kuu pinnal asuvate gaasikeskkondade hoidlatena ja kütusemahutid võivad olla kasutusel hapniku hoidlatena Kuu hapniku tootmiseks pärast puhastamist.

2.3 - Kuidas kaitseb ja pakub teie Kuu laager teie astronautidele kaitset ja kaitset Kuu karmi keskkonna eest?

Samal ajal kasutatakse soojuskadude vähendamiseks keskmiseks kihiks faasimuutusega soojussalvestusmaterjali. Baas on varustatud meteoriitide ja kuuvärinate tuvastamise seadmetega, mis võimaldavad õigeaegselt teavitada ja põgeneda suurte meteoriitide kukkumise ja kuuvärinate korral.

3.1 - Kuidas tagab teie Kuu laager astronaudidele jätkusuutliku juurdepääsu põhivajadustele, nagu vesi, toit, õhk ja energia?

Vesi（水）：1. Polaaraladel on Kuu jää, mida saab koguda ja kontsentreerida. Seejärel saab päikeseenergiat kasutada fookustamis- ja peegeldusseadmete abil Kuu jää sulatamiseks, mida saab seejärel koguda ja puhastada, et kaevandada veevarusid. 2. Taimede transpiratsiooni ja filtreerimisrajatisi saab kasutada toodetud reovee taaskasutamiseks.

Toit（食物）： Luua Kuubaasis suletud elutegevuse toetussüsteem, mis toetab taimekasvatuse aluseid, et kasvatada selliseid põllukultuure nagu salat, paprika, oad ja nisu, mida on kasvatatud. Need põllukultuurid võivad olla baasi personali peamine toiduallikas ja samal ajal aitab taimede eest hoolitsemine astronaudidel säilitada oma vaimset stabiilsust.

Võimsus（能源）：Kuukeskkonnaga kohanemiseks ja pikaajalise ja stabiilse energia tagamiseks Kuu laagritele kasutasime kahte võimalust: päikeseenergia ja kütuseelemendid. Kuu päike kiirgab umbes 1,5 korda rohkem valgust kui Maa. Piisav päikesevalgus, peamiselt kuuvalgus päikeseelektrijaamades. Kütuseelemendid on peamine energiaallikas öösel.

Õhk（空气）：Võttes arvesse, et keskmine inimene tarbib umbes 0,7 kg hapnikku päevas, on oluline kaaluda taimede fotosünteesi kasutamist hapniku taaskasutamiseks kui esmast kulutõhusat hapniku allikat. Lisaks sisaldab Kuu pinnas rohkesti titaani- ja rauamaaki, mida on lihtne koguda. Nende maagide redutseerimine vesinikgaasi abil on võimalik mikrolainesoojenduse abil, mille tulemusel tekib vesi. Vee elektrolüüsimisel saadakse seejärel vesinik- ja hapnikugaasi, samas kui kaevandatud metalle saab kasutada ka ehituslikel eesmärkidel.

3.2 - Kuidas kavatseb teie Kuu laager tegeleda astronautide poolt Kuu peal tekkivate jäätmetega?

Kuulaagrites võib kasutada mitmesuguseid meetodeid astronaudide poolt Kuu peal tekkivate jäätmete kõrvaldamiseks, sealhulgas:

Taaskasutamine: Jäätmete, näiteks reovee, heitgaasi ja tahkete jäätmete ringlussevõtuga saab vähendada tekkivate jäätmete kogust ja vähendada mingil määral sõltuvust maapõuest.

Ladustamine ja matmine: Prügi ja muud jäätmed, mida ei saa ringlusse võtta, saab ladustada või ohutult matta Kuu pinnal või sügavale Kuu pinnale.

Taaskasutamine: Luua laagris suletud ringlussevõtusüsteem, mis muudab tekkinud jäätmed kasulikeks ressurssideks, näiteks inimjäätmete ja taimejäätmete muundamine väetiseks, mida kasutatakse Kuubaasi farmides.

Üldiselt peab laager minimeerima tekkivate jäätmete kogust ja leidma sobivad kõrvaldamisvõimalused teaduslike ja mõistlike meetodite abil, et tagada Kuu baasi jätkuv olemasolu ja areng.

3.3 - Kuidas teie Kuu laager hoiab sidet Maa ja teiste Kuu baasidega?

Kuulaagris on makrobaasjaam, mis edastab ja võtab vastu teavet Maale ja Kuule, ning satelliidi poolt saadud teave saadetakse seejärel Maale, võimaldades seeläbi Maa ja Kuulaagri vahelist suhtlust. Telemetria- ja kaugjuhtimisside kasutab satelliitidega suhtlemiseks VHF-i ning andmete modulatsiooniks FSK-d. Kuu laagripaikade vaheline side toimub traadita juurdepääsuvõrgu abil, mis koosneb tugijaamade signaalidest üksteisele lähedal asuvate ja satelliidisignaalide relee abil kaugemal asuvate laagripaikade puhul.

4.1 - Millise(te) teadusliku(te) teema(de) uurimisvaldkonda(d) teie Kuu laagris keskenduks(id)? Selgitage, milliseid katseid kavatsete Kuu peal teha (näiteks geoloogia, madala gravitatsiooniga keskkonna, bioloogia, tehnoloogia, robootika, astronoomia jne teemadel).

Me õpime peamiselt geoloogiat ja bioloogiat. Kuul on palju unikaalseid maastikke ja pinnavormi, nii et me saame neid kasutada teaduslikeks uuringuteks, näiteks geoloogilise struktuuri, keemilise koostise, mineraalide struktuuri, füüsikaliste omaduste jms uurimiseks. Kuu aine uurimine: Kuu aine koostis erineb Maa omast, seega saab Kuu ainet üksikasjalikult analüüsida ja uurida, et mõista selle koostist ja omadusi. Lisaks Kuu unikaalsetele füüsikalistele omadustele, nagu näiteks päikesekiirguse mõju Kuu pinnatemperatuurile ja -struktuurile, on laboratooriumis olemas ka mitmesugused pinnase uurimisseadmed. Kuu pinnal olev keskkond mõjutab elu Maa omast erinevalt, seega saab läbi viia eluteaduslikke katseid, et uurida kohanemisvõimet ja elu elujõulisust heterogeensetes keskkondades.

Saidil on spetsiaalne taimekasvatusala taimede kasvu uurimiseks, kasvukeskkonna testimiseks. Samal ajal on meil ka astronoomilised teleskoobid, mis on astronautidele mugav kosmose vaatlemiseks. Kuu pinnal saab kosmoseuuringuid ja keskkonnakatsetusi teha, samuti saab Kuu keskkonnaomadusi ära kasutades toota eksperimentaalselt konkreetseid tooteid, näiteks erimaterjale ja ravimeid (Kuu ise omab looduslikke kosmosetingimusi, nagu kõrge vaakum, õhukaitse puudumine ja madal gravitatsioon).

5.1 - Mida sisaldaks teie astronautide koolitusprogramm, mis aitaks valmistada astronaudid ette Kuu missiooniks?

Füüsiline treening

Astronaudid vajavad füüsilist koormust loomulikus gravitatsioonikeskkonnas, et säilitada füüsilist tervist ja vältida osteoporoosi. Lisaks sellele vajavad nad mikrogravitatsiooni tingimustes spetsiaalset füüsilist treeningut, et säilitada tasakaalu ja koordinatsiooni. Need treeningud aitavad neil kohaneda ka Kuu peal kõndimisega ja muude ülesannete täitmisega.

Tehniline koolitus

Lisaks igapäevasele mehaaniliste ja elektrooniliste seadmete hooldusele ning muudele oskustele peavad astronaudid omandama ka kosmosesõidukite ja kuuvarjurite käitamisoskused ning mitmesugused hädaolukordade käsitlemise meetodid, näiteks hapniku rõhu langus, seadmete rike jne.

Topograafia õppimine

Selleks, et paremini kohaneda Kuu missiooniga, peavad astronaudid mõistma Kuu pinna geomorfoloogia ja topograafia põhitõdesid ning õppima kasutama navigatsioonivahendeid, samuti suunataju ja sõidukite juhtimist Kuu pinnal.

Teadmised kosmosemeditsiinist

Astronautidel on vaja õppida ka kosmosemeditsiini, et mõista kosmosereiside mõju inimese tervisele. Nad peavad mõistma, kuidas toime tulla erinevate õnnetustega kosmoses, ja õppima põhilisi meditsiinilisi hädaolukordi.

5.Meeskonnatöö koolitus

Astronautide koolitusprogrammis õpivad astronaudid, kuidas töötada koos meeskonnas ja käituda olukordades asjakohaselt.

Selliste koolitusprogrammidega peaks kaasnema astronautide ohutuse ja tervise tagamine ning nende enda vajaduste ja nõudmiste võimalikult suures ulatuses rahuldamine.

5.2 - Milliseid kosmosesõidukeid vajab teie tulevane Kuu missioon? Kirjeldage oma Moon camp-s leiduvaid sõidukeid ja mõelge, kuidas te reisite Maale ja Maalt ning uurite uusi sihtkohti Kuu pinnal.

Kosmoseaparaat: Me vajame kosmoselaeva, mis suudab maanduda ja startida Kuu pinnale ning Maale ja Maalt. Samuti peaks sellel olema pikaajalisteks missioonideks vajalikud seadmed ja varustus.

Transport Kuu pinnal: Me võime kasutada maastikuautosid või muid Kuu keskkonnas tegutsemiseks mõeldud sõidukeid. Need sõidukid peaksid vastu pidama Kuu karmidele tingimustele ja olema võimelised läbima pikki vahemaid.

Avasta uusi sihtkohti Kuu pinnal: Me saame kasutada kaugjuhitavaid mehitamata sõidukeid. Need sõidukid võivad olla varustatud kaamerate ja muude anduritega, et koguda andmeid ja pilte Kuu maastikust.

Maale ja Maalt: Me saame kasutada kosmoselaevu, mis suudavad vedada meeskonda ja kaupa. Kosmoseaparaat peaks olema varustatud vajalike elutegevussüsteemidega ja taluma kosmosereisi raskusi.

Muud projektid: