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.

Lunar Optimum

郑州轻工业大学附属中学  河南省郑州市-金水区    Hiina 18, 19   6 / 2 Inglise keeles
3D projekteerimistarkvara: Fusion 360



1.1 - Projekti kirjeldus

Lunar Optimumi põhikorpus on jänesekujuline, mis on kombinatsioon lääne lihavõttekultuurist ja Hiina sodiaagikultuurist. Jänese kuju ja heledat värvi kui teemat, mitte ainult selleks, et lisada lõbu ja soojust Kuu baasis elavatele astronautidele, vaid ka tulevastele astronautide tegevusele, nagu jänes, jõuline, täis elujõudu.

Kasutame laagri ehitamiseks 3D-printimise tehnoloogiat. Suurem osa kajutitest on põhikorpuses. Laagri suhteliselt puutumatu ja suletud struktuur aitab astronautidel end kaitsta karmi Kuu keskkonna eest. Kompaktne paigutus võimaldab meil laagrit paremini kontrollida. Lunar Optimum keskendub teadusuuringutele, kus kosmose ressursside uurimine ja kasutamine, biomeditsiin, loomade ja taimede kasvatamine ja muud teaduslikud uurimisseadmed, kosmoseaparaadid, kuuvarjundaja ja massikiirendi on transpordivahendid. Salongid, restoranid, jõusaalid ja meditsiiniruumid, mida täiendab tehisintellektiuuring, pakuvad astronautidele kvaliteetset, tervislikku ja mugavat elu. Samuti varustatakse vee, õhu, toidu ja energiaga.

Lunar Optimum mitte ainult Kuu uurimise kiirendajana, vaid ka marslase ja teiste salapärasemate planeetide inimtegevuse uurimisjaamana.

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

Kuulaagri projektis on meie loodud Kuulaagri peamine eesmärk teaduslik. Selleks oleme loonud kaks uurimislaboratooriumi, millest üks on kosmosevaatluseks ja teine biomeditsiini jaoks. Kosmosevaatluste uurimise hõlbustamiseks oleme rajanud astronoomilise observatooriumi ja keskse kontrollruumi astronoomilise observatooriumi juhtimiseks; biomeditsiinilistes uuringutes valmistame induktiivselt ühendatud plasma massispektromeetrid (ICP-MS), mida kasutatakse ühe või mitme elemendi kvalitatiivseks, poolkvantitatiivseks ja kvantitatiivseks analüüsiks materjaliproovides, samuti meditsiinilisi jaotuskärusid, et hõlbustada suhtlemist meditsiiniruumidega.

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

Me kavatseme ehitada laagri Päikesesüsteemi suurimasse basseini, Aitkeni basseini Kuu lõunapoolusel. See kraater, mille läbimõõt on 2500 kilomeetrit ja sügavus 12 kilomeetrit, ei ole mitte ainult ideaalne koht Kuu sisemise struktuuri ja evolutsiooni uurimiseks, vaid pakub ka soodsaid tingimusi laagrite ehitamiseks, mis peavad vastu madalale temperatuurile ja suure energiaga kiirgusele. Samuti on see rikas jäävee, heeliumi 3, päikesevalguse, metallide ja muude nappide ressursside poolest. Maastiku kalleus ja tasasus lihtsustab maanduri ohutut maandumist ning temperatuur on piirkonnas stabiilne ja sobiv. Osa kõrgest pinnasest lihtsustab Maa ja Kuu vahelist suhtlemist ning tagab astronaudidele paremad elutingimused.

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.

Me kavatseme kasutada Kuu ressursse ratsionaalselt, kasutades peamiselt 3D-printimist ja Maa-Kuu transporditehnoloogiat, mis jaguneb peamiselt kolmeks etapiks:

 1. "Ettevalmistusetapp" : algstaadiumis ei saa laager olla iseseisev. Esmalt kasutatakse Maa-Kuu transporti, et transportida mõningaid Kuu ehitamiseks vajalikke esemeid, nagu toit, 3D-printerid, kogumis- ja töötlemismasinad ja -seadmed, ning ehitatakse mõned põhilised Kuu rajatised.

2. "Ehitusfaas": Kuu ja pinna ilmastikukihi sõelumine ja paagutamine, mis koosneb peamiselt silikaatidest, oksiididest jne ja on suurepärane tooraine 3D-printimiseks, liimide ja katalüsaatorite abil on võimalik printida osi või rajatisi mitmesuguste rakenduste jaoks. 3D-printimisega kaasnevad katsetused Kuu taimede kasvatamiseks, hapniku tootmiseks, põlevjäätmete töötlemiseks ja päikeseenergia kogumiseks, et muuta laager isemajandavaks.

3. "Lõppetapp": 3D-trükitud osad või rajatised pannakse kokku ning Kuu tehnoloogia täiustatakse ja küpseb järk-järgult, et saavutada Kuu uurimise laagri isemajandavus. 

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

Kuna Kuul puudub magnetväli ja atmosfäär, võtavad meie Kuu laagrid täiendavaid ettevaatusabinõusid, et kaitsta end kiirguse eest ja hoida end soojana. Katsed on tõestanud, et Kuu pinnas on hea kiirgusvastane ja soojusisolatsioonimaterjal, seega kasutame 3D-printereid, et printida Kuu pinnale 1,6 meetri paksune kaitsev sein Kuu baasihoone pinnale. Kuu tolmu isoleerib meie suletud baaskeha. Kui me välja läheme, on Rover ja kosmoseriietus meie vihmavarju. Meteoriitide jaoks ehitatakse meie baasi alla hädaolukorras varjualune (varjualuses on põhilised eluks vajalikud ressursid), kuhu me võime varjuda, kui meteoriidid tabavad meid, muidugi kaitseb meie 1,6 meetri paksune kaitsev sein ka meie baasi teatud määral, ja kui kriis on suurem, siis sõidame ka Kuu kosmoselaevaga turvalisse kohta, et oodata päästmist.

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

Vee hankimise meetodid: tuua (esialgne), Kuu pinnase kuumutamine ja veejää kaevandamine. Meie kehadel on kumerad läätsed, mis peegeldavad ja koondavad päikesesoojust, et Kuu pinnase ja veejää soojendamiseks vett toota. Veevarude säästmiseks ja täielikuks kasutamiseks on meile hädavajalik vee ringlussevõtu süsteem.
Esialgu valmistati astronaudide toit Maal ja transporditi Kuule, sealhulgas valmistoidud, külmutatud puu- ja köögiviljad ning rehüdreeritud toidud ja joogid, et rahuldada astronaudide tervise vajadusi suhkrute, rasvade, vitamiinide ja mikrotoitainete osas. Kui laager on stabiilne, katsetatakse ökosüsteemis põhitoitude, nagu kartuli ja nisu, köögiviljade, nagu salat ja tomatid, ja isegi kala kasvatamist, mis võimaldab astronaudidel kasvatada ja süüa oma toitu, et säästa transpordikulusid.
Hapniku saamiseks elektrolüüsitakse esmalt Kuu pinnase kivimid. Pärast Kuu pinnase ja kivimite kuumutamist ja sulatamist vabaneb hapnik mullidena. Teiseks, elektrolüütiline vesi, vee ja jääveevarude hilisema kasutamise kaudu muutub piisavaks, elektrolüütiline vesi võib toota piisavalt hapnikku, kõrvalsaadusena tekkivat vesinikku saab kasutada ka kütusena. Õhku võetakse ringlusse ja transporditakse igasse kabiini laagri õhuringluse süsteemi kaudu.
Meil on kaks võimalust elektrienergia saamiseks: fotogalvaaniline elektritootmine ja soojusenergia tootmine. Meie laagri asukohas on aastas 80% kuni 90% päikesevalgust, seega saab päikesepaneelide abil saada palju energiat. Kuuaparaadi soojusenergia tootmise materjal on kahesuguse kasutusega elektritootmise ja sulaveeprojekt.

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

Kodumajapidamisjäätmete, näiteks toidujäätmete, paberi, plasti ja muude tahkete jäätmete kõrvaldamiseks kasutatakse laagris ringlussevõtu ja põletamise meetodeid.
Jääkgaaside töötlemiseks, sealhulgas peamiselt süsinikdioksiidi ja formaldehüüdi, võetakse vastu absorbeeriv töötlemine ja REDOX töötlemine: meie laagris on õhupuhastid ja tsirkulatsioonitranspordiseadmed, et absorbeerida heitgaase absorbeeriva töötlemise kaudu, näiteks süsinikdioksiidi adsorptsioon süsinikdioksiidi sõela kaudu, formaldehüüdi adsorptsioon aktiivsöe kaudu, et saavutada heitgaaside eemaldamise efekt. Jäätmegaasi töödeldakse REDOX-reaktsioonide abil, näiteks süsinikdioksiidi redutseerimine hapnikuks ja süsinikuks ning formaldehüüdi oksüdeerimine CO2-ks ja H2O-ks.
 Reovee puhastamiseks on meil olemas veepuhastusseade. Veepuhastusseade kasutab mikrofiltratsiooni (MF), ultrafiltratsiooni (UF), NF, pöördosmoosi (RO) tehnoloogiat, et filtreerida heitvees olevad hõljuvained ja lisandid välja ning steriliseerida see.

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

Satelliitside, me paigutame mitu satelliiti Kuu orbiidile, et suhelda Maa sidesatelliitidega. Need sidesatelliidid saavad edastada signaale Maa sidejaamadele enne nende edastamist teistele Kuu baasidele. Raadioside, mis on vähem efektiivne pikamaa sidepidamisel, kuid väga tõhus lühimaa sidepidamiseks. Me võime kasutada raadiosidesüsteeme, et suhelda teiste lähedal asuvate Kuu baasidega, või me võime kasutada raadioteleskoope, et saata signaale Maale.

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).

Kuulaagris keskendutakse kosmosevaatlusele ja biomeditsiinile.

Esimene neist on kosmose vaatlus, sest Kuu omadusi on sellised, nagu peaaegu puudub atmosfäär, magnetväli, nõrk gravitatsiooniväli ja stabiilne geoloogiline struktuur, nii et Kuult on palju lihtsam käivitada kosmosesondi kui Maalt. Vaatlusvõrgu rajamine Kuu pinnale ei võimalda mitte ainult teostada pidevaid astronoomilisi vaatlusi, vaid ka jälgida ja uurida Maa geoloogilist struktuuri ja keskkonnamuutusi, eriti võimalikku ohtu, mida Maale kujutavad endast maapinnalähedased kosmose- ja isegi süvakosmoses asuvad väikesed objektid, et kaitsta inimesi.

Teiseks, biomeditsiin, looduslikud laboratooriumid ja erimaterjalide tootmise alused Kuu erilise geograafilise struktuuri ja ainulaadse looduskeskkonna tõttu saab Kuu peal edukalt läbi viia paljusid teadusuuringuid ja katseid, mida Maal ei saa teha, mis mängivad ootamatut rolli meditsiiniliste uuringute ja taimekasvatuse edendamisel. Meie kuulaagris on täielikult toimiv ökosfäär, mille kaudu saab kontrollida kogu seemnete idanemise, seemikute kasvu ja taimede õitsemise protsessi madala gravitatsiooni ja tugeva kiirguse tingimustes või munade koorumist, vastsete kasvu ja arengut ning kookonite purunemist liblikateks, kontrollida seemnete hingamist ja taimede fotosünteesi kuukeskkonnas. Kui loomad ja taimed suudavad kohaneda kasvamiseks Kuu valgusega, siis võib inimene tulevikus ehitada Kuule baasi ja teha pikaajalist teaduslikku uurimistööd, mis on väga oluline inimese tulevase ellujäämise jaoks maavälisel planeedil.

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

Astronaudid on inimesed, kes tegelevad kosmosetegevusega erilisel ametialal, nad tahavad täita lennujärelevalvet, käitamist, kontrolli, sidepidamist, hooldust ja teadusuuringuid nii kabiinis kui ka väljaspool seda erilistes keskkonnatingimustes ning saavad elada normaalset elu. See eeldab nende ranget väljaõpet, et neil oleks suurepärane füüsiline ja psühholoogiline kvaliteet, tugev võime kohaneda Kuu eriliste keskkonnateguritega ning omandada kõikvõimalikud teadmised ja oskused, mis on vajalikud Kuu baasil ellujäämiseks.

Koolitus, mida astronaudid peavad enne Kuu maandumist läbi viima, hõlmab üldiselt füüsilist treeningut, teoreetilisi teadmisi, psühholoogilist koolitust, vastupidavuse ja kohanemisvõime koolitust eriliste keskkonnategurite suhtes, ellujäämiskoolitust ja kosmoseaparaadi tehnoloogia koolitust, kosmosetehnoloogilist koolitust, kosmoseteaduse ja -rakenduse alaste teadmiste ja tehnoloogia koolitust, ellujäämiskoolitust ja terviklikku koolitust. Koolituse erinõuded ja sisu varieeruvad vastavalt astronautide kategooriale ja ametile. Professionaalsetel astronautidel, näiteks pilootidel ja missiooniekspertidel, on rohkem koolituse sisu, ranged nõuded ja pikk koolitusaeg, mis kestab üldiselt umbes 3 aastat. Mitteprofessionaalsetel astronautidel, näiteks kasuliku koormuse spetsialistidel või teadlastest astronautidel, on vähem ja lühem koolitus. Põhjaliku väljaõppe alusel viiakse läbi põhikoolitus sellistes aspektides nagu kosmosejaama tehnoloogia, ekstravegeeritav tegevus, robotkäe juhtimine, psühholoogiline kohanemine, töö ja elu orbiidil. Iga astronaut vajab rohkem kui 6000 tundi koolitust, et tagada tema hea ettevalmistus missiooniks.

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.

Meie missioon Kuule nõuab lasti ja mehitatud kosmoselaevu:

Kõigepealt transporditakse Kuule esialgu vajalikud vahendid, nagu toit, 3D-printerid ning kogumis- ja töötlemisseadmed, kaubalaevaga, mis võib olla astronautide esialgne ajutine elukoht. Hiljem, kui laager on valmis, saab selle lahti võtta ja ümber ehitada sõidukiks, et uurida Kuu pinda.

Teiseks, mehitatud kosmoselaev viis Kuule veel kolm astronauti ja seda võis kasutada Maa ja Kuu vahelise süstikuna.

Kolmandaks, me rajame Kuule kuu ränduri ja kuuaparaadi, et transportida inimesi, koguda ja uurida kuuvarusid.

Muud projektid: