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.

The Rover

郑州轻工业附属中学  河南省郑州市-金水区    Hiina 18   5 / 1 Inglise keeles
3D projekteerimistarkvara: Fusion 360



1.1 - Projekti kirjeldus

Meie Kuu baasi projekt hõlmab liikuva Kuu baasi rajamist, mis koosneb erinevatest funktsionaalsetest valdkondadest. Nende alade hulka kuuluvad meditsiiniline ala, mis on varustatud vigastuste ja haiguste ravimiseks vajalike rajatistega, sõiduala Kuu pinnal toimuvaks transpordiks ja stabiilne ala baasi hooldamiseks; S stabiilsus ja tasakaal, elamisala elamiseks ja isiklikuks ruumiks, puhkeala vaba aja veetmiseks ja meelelahutuseks, jäätmekäitlusala kõigi jäätmete nõuetekohaseks kõrvaldamiseks, kontrollala kõigi toimingute jälgimiseks ja juhtimiseks, hapnikuala hingamiskõlbliku õhu tagamiseks ning pinnase uurimise ja arendamise ala võimalike Kuu pinnase rakenduste uurimiseks.

Meie esmane eesmärk on edendada inimtegevust ja teadusuuringuid Kuu peal. Meditsiini- ja elutegevusvaldkonnad on üliolulised, et säilitada inimelu karmides Kuu tingimustes, samal ajal kui istutus- ja jäätmekäitlusvaldkonnad võimaldavad saavutada isevarustatuse ja keskkonnaalase vastutuse. Meelelahutusala annab võimaluse lõõgastumiseks ja vaimse tervise säilitamiseks, mis on pikaajaliste kosmosemissioonide puhul väga oluline. Lisaks võimaldavad pinnase kasutamise tsoonid teadusuuringuid ja eksperimenteerimist ainulaadsetes Kuu keskkondades. Meie Kuu baasi projekt on oluline samm jätkusuutliku ja pikaajalise inimeksistentsi saavutamise suunas Kuu peal.

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

Kuu baas pakub teadlastele turvalist ja mugavat töö- ja elukeskkonda, mis hõlbustab nende teadusuuringuid ja Kuu uurimist. Selles baasis saavad teadlased teha mitmesuguseid katseid ja vaatlusi, koguda Kuuga seotud andmeid ning saada põhjalikke teadmisi Kuu omaduste ja koostise kohta.

Selles baasis saavad teadlased katsetada uusi tehnoloogiaid ja seadmeid, et tagada nende nõuetekohane toimimine Kuu erilises keskkonnas. Nende uute tehnoloogiate ja seadmete kontrollimine võib anda ka olulisi viiteid ja juhiseid tulevase Kuu uurimise ja arendamise jaoks.

Kokkuvõttes on sõidukite kuubaas oluline teadusuuringute baas, mis pakub teadlastele turvalist ja mugavat töö- ja elukeskkonda. Seda saab kasutada ka uute tehnoloogiate katsetamiseks ja valideerimiseks, luues aluse tulevastele Kuu uurimis- ja arendustegevusele.

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

Meie eesmärk on rajada mobiilne Kuubaas, mis asub mahedas ja hästi valgustatud piirkonnas Kuu lõunapooluse lähedal. Võrreldes teiste piirkondadega on selles piirkonnas pikem päevavalgus, stabiilsed temperatuurid ning see on elamiseks ja töötamiseks sobivam. Tasane maastik lihtsustab baasi ehitamist ning vähendab ehituskulusid ja -raskusi. Lisaks on piirkonnas suur veevarude potentsiaal, mis võib pakkuda baasi jaoks veeallikat. Lõpuks on sellel piirkonnal ka teaduslik uurimisväärtus. Lõunapooluse lähedal asuv tasane Kuupind võib sisaldada rikkalikumat geoloogilist ja keemilist teavet, mis annab rohkem võimalusi Kuu teaduslikuks uurimiseks. Seetõttu oleme otsustanud ehitada sellesse piirkonda mobiilse Kuu baasi, et saavutada oma eesmärke ja pakkuda rohkem teaduslikku väärtust.

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.

Alustame Kuu loodusvarade, eelkõige regoliidi, mis on Kuu pinnase ülemine kiht, kasutamisest. Regoliit sisaldab mitmesuguseid materjale, nagu hapnik, vesi ja metallid, mida me saame kaevandada ja kasutada oma ehitus- ja muude vajaduste rahuldamiseks. Selline lähenemine vähendab Maalt toodavate materjalide hulka, mis muudab projekti kulutasuvamaks ja jätkusuutlikumaks.

Moon camp konstruktsiooni jaoks kasutame Kevlarist või muudest tugevatest materjalidest valmistatud täispuhutavaid mooduleid. Need moodulid on kerged ja kompaktsed ning neid saab hõlpsasti liikuriga transportida. Samuti peavad nad vastu Kuu äärmuslikele temperatuuridele ja kiirgusele, mistõttu on nad ideaalsed Kuu elamiseks. Kohapeal saab moodulid täissuuruseks pumbata, pakkudes piisavalt ruumi eluruumide, laboratooriumide ja muude funktsionaalsete ruumide jaoks.

Et vähendada vajadust täiendavate materjalide järele Maalt, kasutame 3D-printimise tehnoloogiat, et valmistada osi ja tööriistu kohapeal. See tehnoloogia võimaldab meil vajadusel kiiresti parandada ja asendada osi, tagades Moon camp jätkusuutlikkuse ja pikaealisuse. Lisaks võimaldab see meil kohaneda ootamatute olukordade või nõuetega, mis võivad tekkida Kuu missiooni ajal.

Kokkuvõttes võimaldavad need konstruktsioonivalikud ehitada jätkusuutliku ja kauakestva Moon camp tulevaste uuringute ja teadusuuringute jaoks. Moon camp kasutab laagri ressursse, kasutab tugevatest materjalidest valmistatud täispuhutavaid mooduleid, omab stabiliseerivat mehhanismi, sisaldab funktsionaalseid alasid ja kasutab 3D-printimise tehnoloogiat, et vähendada vajadust lisamaterjalide järele.

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

Meie Kuulaager on loodud selleks, et kaitsta ja pakkuda meie astronautidele peavarju Kuu karmi keskkonna eest. Kuu äärmuslikud temperatuurid, kiirgus ja atmosfääri puudumine kujutavad endast märkimisväärset väljakutset inimese ellujäämisele.

Nende probleemide lahendamiseks oleme otsustanud kasutada täispuhutavaid mooduleid, mis on valmistatud tugevatest materjalidest, näiteks Kevlarist. Neid mooduleid saab hõlpsasti transportida ja kohapeal täispuhuda, pakkudes meie astronautidele turvalist ja isoleeritud eluruumi. Moodulites kasutatavad materjalid on valitud spetsiaalselt sellepärast, et nad suudaksid vastu pidada Kuu karmile keskkonnale, sealhulgas äärmuslikele temperatuurimuutustele ja kiirgusele.

Lisaks täispuhutavatele moodulitele paigaldame ka stabiliseerimismehhanismi, et tagada Kuu laagri stabiilsus ja turvalisus. Stabiliseerimismehhanism toimib vastu Kuu gravitatsioonile ja takistab Kuulaagri nihkumist või ümberminekut. See tagab meie astronautidele ja nende eluruumile täiendava kaitse.

Meie kuulaagri juurde kuuluvad ka funktsionaalsed alad, nagu meditsiiniline ala, eluruumid ja jäätmekäitlusala. Need alad projekteeritakse nii, et need pakuvad meie astronautidele täiendavat kaitset, näiteks kiirguskaitse ja õhufiltrisüsteemidega.

Üldiselt on meie Kuulaager loodud nii, et see pakub meie astronautidele turvalist ja isoleeritud eluruumi, kuid sisaldab ka funktsioone, mis kaitsevad neid Kuu karmi keskkonna eest. Kasutades tugevaid materjale, stabiliseerimismehhanismi ja kaitseks mõeldud funktsionaalseid alasid, oleme kindlad, et meie Kuulaager pakub turvalist ja mugavat keskkonda tulevasteks uuringuteks ja teadusuuringuteks Kuu peal.

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

Toit: sõidukimudeli Kuu baasi jaoks on kaks peamist toiduallikat. Üks neist on seemnete ja taimede, näiteks köögiviljade, puuviljade jne, kandmine Kuubaasi sees asuvasse istutusalasse, et katta astronautide igapäevane toiduvajadus; teine on astronautide energiavajaduse rahuldamine toitva kiirtoidu, toitvate jookide jne kandmise teel.

Võimsus: Me paigaldame sõidukimudeli Kuu baasile suure hulga päikesepaneele, mis muundavad päikeseenergia elektrienergiaks erinevate seadmete jaoks ja töötavad sõidukimudeli Kuu baasil. Lisaks töötame välja ja kasutame tõhusamaid ja energiasäästlikumaid seadmeid ja tehnoloogiaid, et vähendada energia raiskamist nii palju kui võimalik, et tagada sõidukimudeli kuubaasi jätkusuutlik areng.

Õhk: Meie Kuubaas on varustatud õhurõhu ja atmosfääri kontrollsüsteemiga, et säilitada sobiv õhurõhk ja hapniku kontsentratsioon. Me võtame Kuu pinnasest vett ja kasutame hapniku tootmiseks elektrolüütilist vett. Samuti paigaldame õhufiltrid, et eemaldada baasist tolm ja kahjulikud osakesed.

Vesi: Kuu ja Kuu pinnas sisaldab palju vett, mida me kaevandame ja kasutame vee tootmiseks jäävett. Meile paigaldatakse ka veeauru kondensaator, mis kasutab päikesepaneele Kuu tolmupinna soojendamiseks, vee aurustamiseks ja seejärel veeauru muundamiseks vedelikuks veeks läbi kondensaatori. Samal ajal kuumutame ka Kuu pinnal asuvat klaashelmestikku, et saada veevarusid.

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

Meie kuulaagris rajatakse jäätmete kõrvaldamise ala, mis sisaldab jäätmetöötlusseadmeid, kompressoreid ning jäätmete kogumise ja taaskasutamise masinaid. Neid seadmeid kasutatakse astronautide poolt Kuu peal tekkivate jäätmete, näiteks toidujäätmete, kudede ja muude olmejäätmete kõrvaldamiseks. Esmalt pannakse jäätmed kompressorisse, surutakse väiksemateks mahtudeks ja saadetakse seejärel jäätmetöötlusseadmesse edasiseks töötlemiseks. Jäätmetöötleja kasutab keemilisi reaktsioone, et muuta orgaanilised jäätmed väetisteks ja veeks, samas kui anorgaanilised jäätmed muudetakse taaskasutatavateks materjalideks. Lõpuks kasutab kogumis- ja taaskasutamismasin töödeldud materjalid uuesti, vähendab Maa pealt transporditavate materjalide hulka ning tagab Kuu laagri jätkusuutlikkuse ja keskkonnaalase vastutuse.

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

Selleks, et säilitada side Maa ja teiste Kuu baasidega, on meie Kuu laagris keskne juhtimispunkt, mis on varustatud täiustatud sidesüsteemidega. Me kombineerime raadiosidet, satelliitühendusi ja lasersidet, et tagada usaldusväärne ja tõhus side Maa ja teiste baasidega.

Samuti rajame ümber Kuu sidereleede ja kordajate võrgu, et tagada pidev levi ja vähendada signaali katkestusi. Need releejaamad paigutatakse strateegiliselt piirkondadesse, kust on selge vaade Maale ja teistele baasidele.

Lisaks sellele on meil kohapeal koolitatud personal, kes töötab ja hooldab sidesüsteemi ning lahendab võimalikke probleeme. Samuti viiakse läbi korrapäraseid sidekontrolle ja varukoopiaid, et tagada katkematu side Maa ja teiste Kuu baasidega.

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 Kuubaasis on üheks peamiseks teaduslikuks teemaks Kuu pinnase uurimine. Me uurime Kuu pinnase koostist, struktuuri ja moodustumisprotsessi ning selle mõju Kuu keskkonnale ja kosmosele. Kavas on läbi viia rida eksperimente, sealhulgas:

Kuu pinnase proovide võtmine ja analüüs: Kasutame erinevaid vahendeid ja seadmeid, et koguda Kuu pinnaseproove ja analüüsida nende keemilist koostist, mikrostruktuuri ja füüsikalisi omadusi.

Kaljuanalüüs: Me kasutame arenenud tehnoloogiat Kuu pinnal asuvate kivimite analüüsimiseks, et mõista nende koostist, struktuuri ja moodustumisprotsessi.

Kasvukatsed madala gravitatsiooniga keskkonnas: Taimede kasvu ja kohanemisvõime uurimiseks madala gravitatsiooni tingimustes korraldame Kuuba baasides taimede istutamiskatsed.

Õhu ja vee ringlussevõtt: Uurime, kuidas muuta astronautide poolt tekitatud heitgaasid ja reovesi korduvkasutatavateks ressurssideks, et toetada Kuubaasi pidevat tööd.

Kosmoseastronoomia teadusuuringud: Me kasutame Kuu baasi suurepäraseid tingimusi öösel ja Kuu keskkonda astronoomiliste uuringute läbiviimiseks, näiteks Päikesesüsteemi taevakehade vaatlemiseks ja uurimiseks, samuti galaktikate ja udukogude uurimiseks teistes Linnutee süsteemides.

Need katsed aitavad meil saada sügavamat ülevaadet Kuu keskkonnast ja ressurssidest, luues aluse Kuu edasiseks uurimiseks ja jätkusuutlikuks kasutamiseks.

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

Kuu missiooni edu tagamiseks on oluline, et astronautide koolitusprogramm, mis valmistab astronaudid ette Kuu peal töötamise ja elamisega seotud ainulaadseteks väljakutseteks, oleks terviklik. Järgnevalt on esitatud mõned põhikomponendid, mis peaksid sisalduma meie astronautide koolitusprogrammis:
Füüsilise vormi treening: Astronaudid peavad olema suurepärases füüsilises vormis, et taluda kosmosereisi raskusi ja täita vajalikke ülesandeid Kuu peal. Füüsilise vormi treening hõlmab südame-veresoonkonna ja jõuharjutusi ning spetsiaalset treeningut, et valmistada astronaudid ette Kuu madala gravitatsiooniga keskkonnaks.
Teaduslik ja tehniline koolitus: Astronautidel peavad olema põhjalikud teadmised teaduslikest põhimõtetest ja tehnilistest oskustest, mis on vajalikud teadusuuringute läbiviimiseks ja hooldustööde tegemiseks Kuu peal. See hõlmaks koolitust geoloogia, astronoomia, robootika ja muude asjakohaste valdkondade alal.
EVA (ekstra-vehicular activity) koolitus: Astronaudid peavad tegema EVA-d, et viia läbi eksperimente, teha remonti ja uurida Kuu pinda. EVA-koolitus hõlmab kosmoselkäikude simulatsioone ning EVA-vahendite ja -seadmete kasutamise koolitust.
Hädaolukorrale reageerimise koolitus: Astronaudid peavad olema valmis toime tulema hädaolukordadega, mis võivad tekkida Kuu missiooni ajal, näiteks meditsiiniline hädaolukord või seadme rike. Väljaõpe hõlmab hädaolukordadele reageerimise simulatsioone ja meditsiiniliste protseduuride õpetamist.
Psühholoogiline koolitus: Astronaudid elavad pikka aega piiratud ja isoleeritud keskkonnas, mis võib nende vaimset tervist kahjustada. Psühholoogiline koolitus hõlmab stressi ja ärevuse juhtimise meetodeid, samuti meeskonnatöö ja konfliktide lahendamise koolitust.
Kokkuvõttes hõlmab meie astronautide koolitusprogramm füüsilise ettevalmistuse, teadusliku ja tehnilise väljaõppe, EVA-koolituse, hädaolukordadele reageerimise koolituse ja psühholoogilise väljaõppe. Astronautide ettevalmistamisega nendes valdkondades saame suurendada eduka ja ohutu Kuu missiooni tõenäosust.

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.

Selleks, et toetada tulevasi Kuu missioone, vajame eesmärkide saavutamiseks mitmeid kosmoselaevu. Siia kuuluvad rasked kanderaketid, mis kannavad astronaute ja varustust, Kuu maandurid, mis suudavad Kuu orbiidil opereerida ja transportida mehitatud kosmoselaevu, Kuu liikurid ja muud sondid, mis tegutsevad Kuu pinnal, ning mitmesugused seadmed, mis on vajalikud Kuu pinnal asuva baasi rajamiseks.

Kuu pinnal kasutame peamise transpordivahendina kuuvarjundajaid. Me uurime ja tähistame uusi sihtkohti ning kasutame kuuvarjundajaid eri piirkondade vahel liikumiseks. Maale tagasi ja tagasi sõitmiseks kasutame tagasipöördumiskapslit. Pärast missiooni lõppu naasevad astronaudid tagasipöördumiskapslisse ja pöörduvad tagasi Maale. Lisaks kasutame maapealset kontrolli, et juhtida tagasipöördumismooduli sisenemist ja maandumist atmosfääri.