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.

Dream weaving moon

郑州轻工业附属中学  河南省郑州市-金水区    Hiina 19   5 / 1 Inglise keeles
3D projekteerimistarkvara: Fusion 360



1.1 - Projekti kirjeldus

     Kuulaager on mõeldud teaduslikuks uurimistööks, peamiselt Kuu alaliselt varjutatud alade uurimiseks, Kuu pinnase koostise ja selle kaevandamise ning kasutamise ning taimede kasvatamise uurimiseks. Ressursse saadakse peamiselt päikeseenergia, Kuu pinnase lagundamise ja Kuu pinnasest kaevandatud jäävee kasutamise abil. Kuna Kuu jäätmed võivad kaaluda kuni 400 000 naela, on kosmosejäätmete taaskasutamine hädavajalik, mistõttu on vaja taaskasutusjaama. Astronautide füüsilise ja vaimse tervise säilitamiseks rajame spordisaalid ja meditsiinikabiinid ning astronautidel on võimalik juhtimiskeskuse kaudu suhelda ka oma lähedastega rohkem kui 300 kilomeetri kaugusel Maal. Mõõtmatu "kuutolmu" vältimiseks kasutame uut tolmu eemaldamise materjali, mis on kaetud plii lantaan-tsirkonaat-titanaat-keraamika fotogalvaanilise ebanormaalse mõjuga, mis ei suuda mitte ainult vältida kuutolmu osakesi, laadides ultraviolettvalgusega kaetud isoleerivat polüimiidkilet, vaid millel on ka parem temperatuuri leevendamise funktsioon. 

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

     Meie kuubaasi peamine eesmärk on teha teadusuuringuid.

     Kuu on energiarikas. Kuu mineraalenergia kaevandamine on samuti täienduseks Maa energiale. Baasi keskuse esimesel korrusel asub labor, mis analüüsib erinevaid elemente Kuu pinnases ja edastab analüüsitud andmed läbi kontrollruumi tagasi Maale. Samal ajal on meil ka mobiilne uurimisröövel Kuu Rover, mis uurib alaliselt varjatud alasid ja kaevandab seal jäävett.

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

     Meie baasiks saab olema Shackletoni kraater Kuu lõunapoolusel. Siin on põhjus:

     Esiteks: Palju päikesevalgust: Shackletoni kraatrile paistab päike umbes 80-90 protsenti kuust, mis võimaldab laagrile kasutada päikesepaneele oma tegevuse toitmiseks.

     Teiseks: rikkalikust veejääst saab toota vett ja energiat: Baas võib kasutada veejää sulatamist ja vee elektrolüüsi joogivee ja energia saamiseks.

     Kolmandaks: meie baas on rikas maavarade poolest ja saab kasutada neid maavarasid, et kaevandada mõningaid rauaelemente baasi ehitamiseks. Ja pinnas on rikas räni poolest, mida saab kasutada päikesepaneelide valmistamiseks.

     Neljandaks: kraatri ohutus on suhteliselt kõrge, et hõlbustada baasi toimimist ja ellujäämist.

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.

     Kuulaagri ehitamiseks kasutame täielikult ära Kuu loodusvarasid:

     Sulatades veejää kõrgel temperatuuril ja elektrolüüsides vett, et toota vesinikku ja hapnikku koduseks kasutamiseks ja kütuseks; esialgsele energiakogusele järgneb Kuu maakoorest metallide ja mineraalide, näiteks alumiiniumi, titaani ja raua kaevandamine, mida kasutatakse kosmoseaparaatide, tööriistade ja hoonete ehitamisel. Kuu maakoorest heeliumi kaevandamine tuumaenergia tootmiseks; Kuu pinnalt pärit savi kasutati hoonete ehitamiseks.

     Samal ajal tuuakse Maalt Kuu algse ehitamise jaoks spetsiaalseid sulameid, keraamikat, polüuretaanvahtu ja muid hea kiirgus- ja kõrge temperatuurikindlusega materjale.

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

     Meie Kuulaager kaitseb astronaute kolme aspekti eest: temperatuuri, kiirguse ja kuutolmu eest ning meditsiiniruumi loomise eest.

     Temperatuur: Esiteks on meie seinad paksemad, mis võib teatud määral vähendada temperatuurikadu. Teiseks, meil on küttekeha, mis tõstab temperatuuri aluse sees.

     Kiirgus: Esiteks tegime laagri seinad piisavalt paksuks ja teiseks segasime mõnede ehitusmaterjalide hulka vesinikku sisaldavaid aineid, vesinikurikkaid plaste ja muid vesinikurikkaid polümeere, näiteks polüetüleeni või polüetüleeni, et tugevdada barjääri kiirguse vastu.

     Kuu tolm: Baas kasutab titaandioksiidi aatomitest koosnevat katet, et vähendada kahju, mida Kuu tolm võib välisrajatistele tekitada. Samal ajal on meie baasi seinad suhteliselt paksud ja sissepääs on spetsiaalselt projekteeritud, et vähendada kuutolmu sattumise ohtu.

     Meil on meditsiiniruum, et astronautidega hädaolukorras tegelda.

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

Vesi

     Meie veeallikaks on jää sulatamine selle kuumutamise teel, ja jääd kaevandavad rändurid, kes sõidavad püsivalt varjatud piirkondadesse. Jääsulatusmasinas tekitatud auru puhastatakse veepuhastusüksuse abil. Puhastatud vett hoitakse veemahutis, enne kui see suunatakse torustikuga baasi erinevatesse osakondadesse. 

Toit:

     Meie laagri varases etapis toodi toitu maast, näiteks riisi, köögivilju, liha jne. Hilisemas etapis, kuna meie laagri teise korruse keskele on ehitatud roheline varjualune, saame kasvatada mõningaid rohelisi taimi, nagu araabipuu, lehtkapsas, kartul jne, et pakkuda astronautidele toitaineid ja vitamiine.

Õhk

     Meie baasi asukoht on rikas päikeseenergiaressursside poolest, seega võtame päikesepaneelide spetsiaalse struktuuri päikesepaneelide kogumiseks ja selle salvestamiseks akudesse, et maksimeerida päikeseenergia kasutamist. Ja pidev valgus toob kaasa õige temperatuuri, mis on inimeste ellujäämist soodustavam. Kuu pinnas on rikas metallelementide, haruldaste elementide, radioaktiivsete elementide jne poolest, mis võivad kasutada tuumareaktsioone elektrienergia tootmiseks ning võivad kasutada ka tuumasünteesi tehnoloogiat tohutu energia saamiseks ning nende elementide ekstraheerimine ja kasutamine võib teha tuumalõhustumise patareisid ja tuumasünteesi patareisid.

Võimsus

     Selle põhjuseks on asjaolu, et Kuu atmosfäär on peaaegu identne Maa omaga: umbes 21 protsenti hapnikust, 78 protsenti lämmastikust ja vähem kui 1 protsent veeaurust, süsinikdioksiidist ja muudest inertsetest gaasidest. Hapnikku saab saada vee elektrolüüsimisel Kuu pinnase sulatamisel. Lämmastik tuleb Maalt tuua kompressioonimahutite kujul, et valmistada maa-taolist õhku ja sulatada metalle. Süsihappegaasi saab ise valmistada. Süsinikdioksiid kogutakse meie laagri igast kabiinist torude kaudu ja juhitakse kvantitatiivselt rohelisse varjualusesse, et rohelised taimed saaksid fotosünteesida.

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

     Meil on spetsiaalsed prügikogumisjaamad astronautide poolt tekkivate jäätmete taaskasutamiseks ja korduvkasutamiseks. Näiteks muudetakse astronautide väljaheited toitaineteks, et kasvatada rohelisi taimi. Samamoodi saab astronautide hingamisel tekkivast süsinikdioksiidist roheliste taimede toitu. Muid jäätmeid saab ümber töödelda ja taaskasutada, et vähendada ressursside raiskamist. Taaskasutusjaam on varustatud purusti ja tahkete jäätmete tihendamisseadmetega, et töödelda jäätmeid, mida ei saa taaskasutada.

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

     Meie kuulaagri keskel on juhtimiskeskus, kus on palju signaaliülekande seadmeid ja mitmesuguseid juhtimisseadmeid, ning seal on kõrgsagedusraadio, mis on ühendatud väljapoole, ja mis suudab edastada astronaudide häält Maale. Kuumooduli sidesüsteem kasutab S-riba, et saata signaale tagasi Maale, mis on kõrgsageduslik sagedusala, mis suudab läbida Maa elektrikihi ilma kõrvalekaldumise või peegelduseta, mistõttu seda kasutatakse kosmoses laialdaselt.

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).

     Meie Kuulaager keskendub Kuu geoloogiale ja üks kõige väärtuslikum on heelium-3, mida saab kasutada kütusena tulevase (suhteliselt) ohutu tuumasünteesienergia uurimisel, sest see ei ole iseenesest radioaktiivne ja ei kujuta endast radioaktiivset ohtu ümbritsevatele materjalidele. Heelium-3 on päikesetuulte poolt Kuu pinnasesse imbunud miljardite aastate jooksul, mistõttu pinnas on heelium-3-s rikkalik, mistõttu Kuu geoloogia pakub suurt teaduslikku huvi.

     Teeme kaks eksperimenti, esimene on passiivseismomeetri katse, teine on laseriga kaugseirega tagurpidi reflektori katse, mille konkreetne sisu on järgmine:

     Passiivne seismomeetri eksperiment on iseseisev 100-kilone seismiline jaam, mis on mõeldud mis tahes Kuu värinate avastamiseks. Eksperiment oli päikeseenergial töötav ja sellel oli oma sidevõimekus, nii et selle tulemused edastati Maale tagasi pärast seda, kui astronaudid olid Kuu pinnalt lahkunud. Kui Kuu on seismiliselt aktiivne, siis võivad seadmed anda teavet selle sisemise struktuuri kohta ja võib-olla ka vihjeid selle moodustumise kohta.

     Lasermõõdistamise tagantjärele reflektor on passiivne eksperiment, mis kaalub umbes 70 naela. See koosneb reast täpsetest optilistest reflektoritest, mida kasutatakse Maa-põhiste laserite sihtmärkidena. Mõõtes täpselt, kui kaua kulub laserikiirel Maa pealt tagasi peegeldile põrkumiseks, arvutasid teadlased Maa ja Kuu vahelise kauguse 8 sentimeetri täpsusega. Mõõtmised aja jooksul ja Maa eri jaamades aitavad määrata Maa pöörlemise kõikumisi ja registreerida mandrite triivimist.

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

     Astronaudid peavad õppima põhiteadusi ja -tehnikat, kosmoselaevade käitamist ja hooldust, kaugjuhtimise ja telemeetria oskusi, elutegevuse ja meditsiinilise esmaabi oskusi:

     Põhiained ja inseneriteadmised: Astronaudid peavad valdama füüsika, matemaatika ja inseneriteaduste põhiteadmisi, et paremini mõista kosmoseaparaadi liikumise ja tööpunktide seadusi.

     kosmoselaevade käitamise ja hoolduse alased teadmised: Astronaudid peavad teadma, kuidas kosmoselaevu ja lisaseadmeid kasutada ja hooldada. Sealhulgas kosmoseülikondade kasutamine, õhuringlussüsteemide juhtimine ja kontrollimine ning muud hädaolukorras tegutsemise oskused.

     Teleoperatsiooni ja telemeetria oskused: Astronaudid peavad tundma side- ja andmeedastusprotokolle ning olema võimelised kiiresti toime tulema ootamatute sündmustega. Samuti peavad nad õppima veaotsingumeetodeid, et tagada nõuetekohane toimimine turvaprotsessi ajal.

     elustamisabi ja meditsiinilise esmaabi oskused: Astronaudid peavad mõistma, kuidas käituda astronautide füüsilise ja vaimse tervisega ning mida teha hädaolukordades. Samuti peavad nad olema kursis meditsiiniseadmete kasutamise ja hooldusega, et tagada nende võime tulla toime probleemidega, kui need ilmnevad kosmosekeskkonnas.

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.

    Kuu missiooniks vajame mehitatud kanderaketti, millel on tugev tõukejõud ja usaldusväärne autonoomne navigatsioonivõime. Kuu uute sihtkohtade uurimiseks vajame puurimisaparaati, geoloogilist sõidukit ja kivimite hankimise sõidukit ning liikuvat eksperimentaalset liikurautot.

    Meie baasi astronaudid lähevad Kuule mehitatud kanderaketiga ja tulevad siis meie baasi meie maastikuautoga. Astronaudid lähevad välja liikuva eksperimentaalse maastikuautoga, et uurida uusi sihtkohti Kuu pinnal.

    Kui astronautid meie baasist Maale naasevad, sõidavad nad kuuvarjutusega sõidukiparki ja seejärel sõidavad astronautid sõidukiga tagasi Maale.