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.

complementary base pairing

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



1.1 - Projekti kirjeldus

Kuu omaduste hulka kuuluvad atmosfääri puudumine, nõrk gravitatsioon, stabiilne platvorm ja madal temperatuur, mis on sobivad tingimused astronoomiliste vaatlusinstrumentide hoidmiseks ja kasutamiseks. Seetõttu on observatooriumi rajamine Kuule suurepärane valik. Nende andmete põhjal on meie meeskond otsustanud rajada Kuu baasi, mille peamine eesmärk on astronoomilised vaatlused, ning luua muid alasid, mis võimaldaksid astronautidel Kuu peal mugavalt vaatlusi teha ja seal elada.

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

Maa teleskoope mõjutavad Maa atmosfäär ja magnetväli, mis ei võimalda neil saavutada maksimaalset täpsust; kosmoseteleskoopidel on suurem täpsus, kuid nende hooldamine on kulukam ja raskem, mistõttu nende eluiga on lühike. Seega on väga oluline leida kosmoses platvorm, kus teleskoope saab ehitada ja kus töötajad saavad elada pikka aega. Kuu on ideaalne valik. Kuu laagri eesmärk on kasutada seda Kuu observatooriumina, et teostada vaatlustegevust, mida ei saa teha Maal, jälgida muutusi tähtede ja planeetide ning teiste taevakehade orbiitides, et tuletada muutused, mis aitavad inimestel paremini kaitsta Maad ja uurida kosmost.

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

Meie laager asub Antarktika piirkonnas Shackletoni kraatri ümbruses asuvas igavese päevavalguse tsoonis. Kohavalikul on järgmised kaks peamist eelist:
1.Yongdiani piirkond on rikas päikesevarude poolest. Fotogalvaanilist energiatootmist saab kasutada päikeseenergia muundamiseks elektrienergiaks, mis annab energiat baasi põhitegevuseks.
2. kraatri sees olev varjuala on rikkalikult veevarudega. Kuu veejää kasutamine ja puhastamine võib tagada astronautide veevajaduse.

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.

Laagris võetakse kasutusele meetod, mille kohaselt paagutatakse kuupinnas, et teha telliseid ja pistikupesasid, mis ulatuvad kahe kihi ulatuses alla. Maapinna avatud osa kasutab kuupinnasega katte pööramiseks põhilist arhitektuurilist kontuuri. Tagada laagrihoone tugevus eeldusel, et vajalik pindala on olemas.
 1. etapp: Maalt Kuule päikesepaneelide, kuupoolsete buldooserite/ekskavaatorite, kuupinnase sulatamise ja valamise masinate, kaugjuhitavate robotite ja muude tööriistade transportimiseks.
2. etapp: ehitada väike fotogalvaaniline energiatootmissüsteem. Seda kasutatakse ehitamiseks vajaliku elektrienergia saamiseks ning kasutatakse Kuu pinnase sulatamise ja valamise masinat, et põletada Kuu pinnas soovitud kujuga ning kasutada laagri ehitamiseks kaugjuhitavaid roboteid.
Kolmas etapp: mitmesuguste teleskoopide, teaduslike uurimisseadmete ja bioloogiliste rajatiste transportimine Kuule ning robotite kasutamine nende kokkupanekuks ja paigutamiseks.
4. etapp: astronaudid liiguvad sisse ja täidavad esimesi teaduslikke uurimisülesandeid.

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

Praegu on Kuu peamised ohud järgmised: vee hapnikupuudus, kosmiline kiirgus, mikrometeoriitide kokkupõrge, suur temperatuuri erinevus päeva ja öö vahel ning madalast gravitatsioonist tingitud luukadu. Nende probleemide lahendamiseks oleme võtnud järgmised meetmed:
Meie baas kasutab täielikult ära Kuu päikese- ja veevarusid. Fotogalvaaniliste energiatootmissüsteemide ja Kuu veejää kaevandamise abil saab seda probleemi tõhusalt lahendada.
Baasi välisseinad on paagutatud Kuu pinnasest, millel on teatud funktsioonid: see peab vastu meteoriidi kokkupõrgetele, isoleerib kosmilise kiirguse eest ja hoiab sooja. Astronaudid saavad ka kosmoseriietel olla samad funktsioonid, kui nad välja lähevad, mis maksimeerib astronautide ohutust.
 Samal ajal oleme varustanud astronaudid spordisaaliga ja nõuame vähemalt kaks tundi treeningut iga päev, et parandada nende füüsist ja ennetada tõhusalt luukadu.

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

Vesi: Kuu veekraatri jää on kaevandatud Kuumatkuri poolt ja seda saab puhastada enne igapäevasteks tegevusteks kasutamist. Lisaks sellele on baas varustatud ka keskkonnakontrolli- ja elutegevussüsteemiga, mis kogub astronautide poolt väljahingatava niiskuse, higi ning kodu- ja tööjäätmed kondenseerimise ja kuivatamise teel kokku, et neid puhastada ja sekundaarselt kasutada.
Toit: varajases etapis tugines ta varustamisel peamiselt maapinnale, istutades ökoloogilistes kasvuhoonetes hilisemate toiduallikatena porgandeid, sojaube ja muid vitamiini-, valgu- ja rasvarikkaid taimi. Liha peab endiselt varustama Maa.
 Võimsus: Sait on väga rikas päikeseenergia ressursside, me kasutame fotogalvaanilist energiatootmissüsteemi, et muuta päikeseenergia elektrienergiaks, nagu baasi energiavarustus. Samal ajal saame eraldada Kuu pinnasest heelium-3, et saada süsinikku ja muid energiaallikaid, nii et astronautide elu oleks turvalisem.
Õhk: Hapnikku saab valmistada sulatuselektrolüüsi teel (kuumutades neid hapnikku sisaldavaid aineid 1600-2500 kraadini ja seejärel elektrifitseerides neid, elemendid ioniseeruvad ja hapniku aatomid ühenduvad hapniku moodustamiseks). See hapniku valmistamise meetod on väga tõhus ja rikkalik. Samuti on võimalik valmistada hapnikku vee elektrolüüsi teel.

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

Meie laagris on keskkonnakontrolli all olev bioturvasüsteem, mis kogub astronautide väljahingatava veeauru kondenseerimise ja kuivatuskomponentide kaudu, samas kui tekkiv süsinikdioksiidigaas kogutakse kokku ja suunatakse taimede hingamise varustamiseks taimede kasvuhoonesse.
Astronautide toodetud uriin kogutakse kokku, et saada destillatsiooniseadmete ja gaasi-vedelik eraldusseadmete abil puhast vett, ning osa sellest kasutatakse testimiseks, et saada teavet astronautide füüsilise seisundi kohta. Sõnnikut töödeldakse mitme käärimisprotsessi kaudu, et valmistada bioloogilist väetist, mis on mõeldud toitainete tarnimiseks köögiviljade kasvuhoonesse.

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

Meie laager võtab vastu sama moodi nagu Chang'e-4, kusjuures täiendav releesatelliit on Kuu tagaküljel sillana, mis võtab vastu sidesõnumeid Maa ja Kuu vahel, et tagada sidepidamine igal ajal. Laagri piirkonda ehitatakse suur raadioteleskoop, et võtta vastu teavet.

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).

Astronoomia on meie kuulaagri teadusuuringute keskmes, nagu see oli ka laagri rajamisel, et luua kuuobservatoorium, mis tagab paremad tingimused astronoomilisteks vaatlusteks.
Observatooriumi rajamine Kuu pinnale annab erakordselt üksikasjaliku ülevaate tähtedest ja avab uusi aknaid universumi uurimiseks. Kuu vaatluste lahutusvõime oleks kümneid tuhandeid, kui mitte 100 000 korda suurem kui Maa optilistel instrumentidel. Samal ajal avavad Kuu vaatluskeskused uue akna universumi avastamiseks väga madalatel raadiosagedustel. Need võivad isegi avada mõned uued astronoomiaharud gravitatsioonilainete ja neutriinode raskesti tabatavate neutraalsete osakeste uurimise kaudu.
Seega teostame baasis mitmeid vaatlustegevusi, mida Maal ei ole tehtud või ei saa teha, ning teeme pikaajalisi ja ülitäpseid vaatlusi tähtede, planeetide ja teiste taevakehade kohta, et saada nende muutuvaid liikumismustreid ning aidata inimestel paremini kaitsta Maad ja uurida kosmost.

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

Astronautide poolt läbiviidava koolituse peamised eesmärgid on järgmised

(1) parandada füüsilist ja vaimset vormi ning vastupidavust ja kohanemisvõimet erilise kuukeskkonnaga;

(2) varustada astronaudid vastavate instrumentidega ning teadmiste ja oskustega Kuu keskkonna kohta

(3) tutvustada astronautidele Kuu maandumise plaane ja programme ning erinevaid protseduure

(4) Võimaldada sama meeskonna astronautidel olla kvalifitseeritud ja võimeline hästi koos töötama ning vajadusel teiste tööd tegema.

Eespool nimetatud eesmärkide saavutamiseks toimub astronautide väljaõpe neljas etapis:

(1) Põhikoolituse etapp. Selles koolitusetapis keskendutakse teoreetilisele baaskoolitusele, mille eesmärk on võimaldada astronautidel omandada Kuu peal vajalikud põhiteadmised, et panna alus hilisemale erialasele ja tehnilisele koolitusele.

(2) kutse- ja tehnilise koolituse etapp. Koolitus keskendub kosmoseeksperimendi erialaste oskuste väljaõppele, eesmärk on panna astronaudid omandama Kuu peal nõutavad operatiivsed oskused ja erialased teadmised. Spetsialiseeritud tehnilise väljaõppe käigus toimuvad toimingud normaaltingimustes, kuid ka rikkeid ja hädaolukordadele reageerimise väljaõpe.

(3) Kuu pinnal toimuva missiooni simulatsiooni koolitus. Keskendutakse missioonide simulatsioonikoolitusele. Selles koolitusetapis mõistavad astronaudid lennuplaani ja missiooni jaotuse nõudeid. Oskus kogu missiooni täitmise protsessis.

(4) Intensiivne väljaõppe ja missioonide ettevalmistamise etapp. Keskendutakse osalemisele suurtel ühisõppustel, et valmistuda Kuu maandumiseks, ning missiooni meeskonna sihipärasele intensiivsele väljaõppele manööverdamise ja lennuprotseduuride ning simuleeritud missioonide osas.

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.

Maa ja Kuu vaheliseks edasi-tagasi lennuks kasutatakse kanderaketti, mille kandevõime on umbes 140 tonni ja maksimaalne stardijõud 5800 tonni, mis võimaldab saata Kuule korraga kaks uue põlvkonna mehitatud kosmoseaparaati. Kanderaketi maksimaalne stardijõud on 800 tonni ja see suudab korraga saata Kuule kaks uue põlvkonna mehitatud kosmosesõidukit,

Kuu uurimise sõidukit kasutatakse Kuu peal, mis on varustatud päikesepaneelidega ja kannab pardal radarit reaalajas positsioneerimiseks, avastamiseks ja uurimiseks, et astronaudid ei läheks missioonil ekslema.

Selle missiooni sihtkoht on Kuu lõunapoolusel asuva Shackletoni kraatri lähedal asuvas püsivas päevavalguspiirkonnas, kuhu rajame pärast uurimise lõpetamist Kuu vaatluskeskuse.