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.

Civilization Footprints

郑州轻工业附属中学  河南省郑州市-金水区    Hiina 19   6 / 1 Inglise keeles
3D projekteerimistarkvara: Fusion 360



1.1 - Projekti kirjeldus

Meil on kavas ehitada Kuu laager, mis saab valmis 20 aasta jooksul. Laagris on võimalik pakkuda joogivett, toitu ja muid põhilisi elamistingimusi Kuu töötajatele ning luua usaldusväärne energia- ja teaduslik uurimissüsteem, mis paneb Kuu töötajatele kindla aluse mitmete teadusuuringute läbiviimiseks. Laager on jagatud kaheks peamiseks osaks: funktsionaalne ala ja elamupiirkond. Esimeses etapis mahutab elamurajoon kuus inimest ja kui see on täielikult välja ehitatud, on selle maht 12 inimest. Ja varustatud asjakohaste varjupaikadega. Funktsionaalsed alad hõlmavad nelja uurimisala (bioloogia, geoloogia, füüsika ja materjalid), puhkeala ning elatus-, sulatus- ja kasvatusala, mis asuvad laagri kuues nurgas. Meil on ka kosmoselaev, mis on varustatud töötava ioonmootoriga, et teha pikamaalähetusi või naasta Maale. Laagri kvantkommunikatsiooniradar võimaldab ülikauget, kõikvõimalikku ja viivitusteta krüpteeritud sidet, mis võimaldab hõlpsasti suhelda teiste laagritega Maal või Kuul.

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

Meie rajatud Kuu laagri peamine eesmärk on teaduslik uurimistöö. Nagu meie meeskonna nimi viitab, on Kuulaager inimtsivilisatsiooni saavutus, millega ta lahkub oma koduplaneedilt ja saavutab reaalselt pikaajalise viibimise Kuu peal. See on märk inimtsivilisatsiooni väljapoole laienemisest. Kuulaagrite rajamine on oluline läbimurre inimkonna uurimisel ja teaduslik-tehnoloogilistel uuendustel, samuti on see inimliku julguse, tarkuse ja praktika kõrgeima taseme väljendus. Siin teeme füüsikalisi katseid, materjalide arendamist, bioloogilisi vaatlusi, meditsiinilisi uuringuid mikrogravitatsioonikeskkonnas, otsides kogemusi maavälise planeedi inimlikuks uurimiseks ning andes olulisi andmeid inimuuringute jaoks geoloogia, astronoomia, keemia ja muudes valdkondades. Kuu lõputu ruumi kasutamine teadusuuringuteks, arendustegevuseks ja navigeerimiseks, Maa teiseste häirete vältimine ja Maa ökoloogilise keskkonna kaitsmine.

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

Otsustasime rajada oma Kuulaagri väikesesse Shackletoni kraatri kohal Kuu lõunapoolusel asuvasse kokkupõrkekraatrisse, sest sealne 80-90% aastane valguse tsükkel võimaldaks meil muundada piisavalt päikeseenergiat elektriks, et baasi töös hoida; koht on lähedal püsivalt varjutatud piirkonnale ja pärast infrapunaspektri analüüsi on suur tõenäosus, et kraatri varjualas on palju veejääd, mis ootab meie tulevasi uuringuid ja kasutamist. Rikkalikud maavarad meie ehitusbaasi jaoks, et pakkuda rohkem mugavust; Umbes 120 kilomeetri kaugusel baasist on Mount Malapet, mille tipp on alati nähtav Maale, mida saab kasutada maapealse sidekeskuse ehitamiseks. Mäe kaugemal pool ei mõjuta Maa ja seda saab kasutada kosmosesügavuse astronoomilisteks vaatlusteks.

 

 

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.

Meie Kuulaagri ehitamisel kasutatakse Kuu ressursse võimalikult suures ulatuses ning kombineeritakse Kuu baasi peamise struktuuri ehitamiseks Kuu pinnase betooni kõvastumist 3D-printimise ja mikrogravitatsiooniklaasi valmistamise tehnoloogiaga. Me korraldame kontuuritrükkimisrobotid, 3D-trükkimisrobotid, intelligentsed veejää kogumisrobotid, pilvereaktsioonil põhineva vedela väävli valmistamise ahju, akustilise rõhu ahju, mis kannavad väikest kogust vajalikke abimaterjale Kuule maandumiseks. Pärast Kuu laagri põhikorpuse suure lumehelbeke raami ehitamise lõpetamist lähevad astronaudid Kuule, korraldavad ja kontrollivad elutoetussüsteemi seisukorda. Kui kõik on normaalne, on Moon camp esimene etapp lõpetatud. Teises etapis valmistatakse kontuuritrükkimisrobotite abil ette laagri meekärgist titaanisulamist kere, samuti rohkearvulisemad energiakogumisvahendid, näiteks Kuu pinnase termoelektriliste energiamassiivide ja isotooppatareide massiivi ehitamine.

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

Kuu ohud tulenevad peamiselt kiirgusest, meteoriitidest ja äärmuslikust temperatuurist. Varasemad uuringud on näidanud, et Kuu pinnas on hea soojusisolatsiooni ja teatud kiirguskaitsega, nii et Kuu pinnasega trükitud betoon mängib kõige olulisemat kaitsvat rolli. Lisaks sellele ehitatakse Kuu rikkalike ränioksiidi ja titaanoksiidi ressursside põhjal edasi titaanisulamist kest ja kiirguskindel klaasist võileib. Mitmed katseandmed näitavad, et struktuuril on suurepärased füüsikalised ja keemilised omadused. Ja meie Kuulaager asub väikeses kokkupõrkekraatris Shackletoni kraatri kohal Kuu lõunapoolusel. See paigutaks laagri küngaste või kraatritega ümbritsetud vajunud piirkonda, mis vähendab oluliselt meteoriitide tabamise ohtu laagrisse. Lisaks sellele on meie kuulaagri konstruktsioon pooleldi süvendatud ja kõige alumine korrus ehitatakse varjualuseks. Samal ajal kasutatakse Maa ja Kuu ühist hoiatussüsteemi, et anda kõikvõimalike ohtude eest hoiatus, et vältida suuremahulisi katastroofe, mis ei saaks kahjustada Kuu peal paiknevat personali.

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

Vesi:
Veevarud on ellujäämiseks hädavajalikud ja me ehitasime baasi veejäätme ala lähedale, et hõlbustada juurdepääsu. Kogutud veejääd hoitakse esmalt maa-alustes jääkoobastes ja sulatatakse seejärel iga nädal, et seda saaks suunata veevarustussüsteemi, kus see filtreeritakse inimeste tarbeks.
Toit:
Uurimisprotsessi varases etapis peaks toit põhinema Maa kosmosetoidul, kuid mitte ainult Maalt toodud toidul. Ettevalmistudes pikaks viibimiseks Kuul, hakkame toituma peamiselt põllukultuuridest, millel on lühike kasvutsükkel. Ehitasime baasi välimistesse ruumidesse aerokultuuriruume, täitsime kultuuriruumid inimtekkelise toitainelahuse, hapniku ja süsihappegaasi rõhu all pihustamisega, et teostada mullata kultuuri, kasvatada transgeenseid põllukultuure ja tagada astronaudidele vajalikud toitained.
Õhk:
Õhk on üks olulisi keskkonnategureid inimese ellujäämiseks. Hapnikku saab eraldada vee elektrolüüsi teel kui hapniku varuressurssi. Samuti on kavas hapniku eraldamine/töötlemine hapnikku sisaldavatest kivimassidest. Samal ajal lisame õhuringluse süsteemi, et tagada astronautidele baasis kogu aeg värske õhk.
Energia:

Radioisotooppatareisid, mida iseloomustab nende lihtne struktuur ja võime töötada ilma liikuvate osadeta, võiks kasutada varu- ja avariitoiteallikatena Kuu laagrites.

2.Päikeseenergiat saab kasutada tulevikus Kuu baasi ehitamiseks. Ilma atmosfääri mõjuta kasutab Kuu päikeseenergiat 1,5 korda tõhusamalt kui Maa. Lisaks saab Kuu pinnalt kaevandada päikesepaneelide tootmiseks vajalikke räni materjale ja paneelide tugimaterjale, millel on suured eelised hilisema Kuu baasi järkjärguliseks laiendamiseks.
3.Monthly pinnase temperatuuri erinevus elektritootmine

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

Kuu elanike väljahingatav süsihappegaas on võimalik kinni püüda mitmekesise fikseeritud adsorptsiooniseadmega (McCas), mis muudab tahke süsihappegaasi gaasiks, mida taimed saavad kasutada fotosünteesiks. Elutagamissüsteem tühjendab higi ja uriini sisseimbunud vee tsirkulatsioonimahutisse, kus ta kasutab kalasarnast kidurafiltrit, et eemaldada olemasolev hapnik ja luua uut vett, mida süüa. Kodumajapidamisjäätmeid hoitakse laagri masinaruumis ja osa astronautide tekitatud jäätmetest saab taaskasutada, näiteks taaskasutatavad materjalid, metallseadmed jne. Neid esemeid saab ümber töödelda ja ümbertöödelda, et neid saaks kasutada kosmosesõidukite osadena, vähendades seeläbi sõltuvust Maa ressurssidest, ning kasutada laagri hoolduses ja ehituses. Muud astronautide poolt toodetud jäätmed, mida ei saa taaskasutada, nagu ühekordseks kasutamiseks mõeldud kindad, kilekotid ja paberrätikud, tuleks keskkonnakahjustuste vältimiseks põletada ja matta Kuu peal kõrgel temperatuuril.

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

Meie kuulaagris kasutatakse kvantkommunikatsioonitehnoloogiat, kvantkommunikatsiooniradarit ja kahte signaali vastuvõtu- ja kaitseseadet ning realiseerime reaalajas krüpteeritud kvantkommunikatsiooni kahe koha vahel mis tahes kaugusel, kasutades ära kvantpöördumise ja kvantülekande ülikauguse efekti ja krüptimata omadusi. Samal ajal ei vaja kuu ees- ja tagaküljel asuvad baasid kvantpunutise omaduste tõttu enam releesatelliitide signaaliülekannet ning saavad igal ajal suhelda ja võtta signaale vastu.

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).

Proovide võtmine Kuu pinnalt: Kuu meeskond võtab Kuu pinnalt proove, et uurida Kuu päritolu, koostist ja Päikesesüsteemi arengut.
Planeedi geoloogiline eksperiment: Astronautid viisid Kuu pinnal läbi geoloogilisi uuringuid Kuu roomikute, sondide ja muude vahendite abil, kogudes ja analüüsides kivimeid, tolmu ja muid andmeid ja proove, et mõista Kuu maakoorestruktuuri, geomorfilisi muutusi, magnetvälja jne.
Kuubaasi ehitamise tehniline kontroll: Kuu baasi rajamise visiooni realiseerimiseks on kavas ehitada Kuule laboratooriumid, elektrijaamad, hapnikutootmisrajatised, elutegevuse toetamise ja jäätmekäitlussüsteemid ning viia läbi tehniline kontroll ja praktiline rakendamine.
Kuu keskkonna seire eksperiment: Kuna Kuu ei oma kaitsvat atmosfääri ega magnetvälja, on ta avatud kosmose kiirgusele ja väikestele objektidele. Teadlased saavad kasutada mitmesuguseid tehnoloogiaid, et jälgida Kuu kiirguskeskkonda, väikeste objektide mõju ja temperatuuri muutusi Kuu pinnal. Need katsed võivad anda olulisi keskkonnaandmeid tulevaste mehitatud missioonide jaoks, et tagada astronautide tervis ja ohutus.
Kosmoseteaduse eksperimendid: Kuu peal saab teha kosmoseteaduslikke eksperimente, näiteks kosmilise taustakiirguse, päikesekiirguse, tähtedevahelise tolmu, Linnutee struktuuri jms vaatlusi.
Meditsiinilised eksperimendid kosmoses: See aitab teadlastel mõista inimeste füüsilisi ja psühholoogilisi reaktsioone ekstreemsetes tingimustes, millel on oluline mõju pikaajaliste astronautide tervisele ja ohutusele. Need katsed võiksid hõlmata uute kosmoserõivaste mõju, elutegevussüsteemide toimivust ning inimese toidu, vee ja hapniku tootmise ja tarbimise määra katsetamist.

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

Põhiteadmised füüsikast, tehnikast ja lennundusest: Astronaudid peavad mõistma kosmosesõidukite füüsikalisi ja mehaanilisi omadusi, nagu kinemaatika, dünaamika ja termodünaamika, samuti erinevate tehnosüsteemide, sealhulgas tõukejõusüsteemide, elutegevussüsteemide, sidesüsteemide ja andmetöötlussüsteemide mõisteid.
Kosmosekeskkonna mõistmine: Astronaudid peavad mõistma kosmosekeskkonna omadusi, nagu vaakum, kiirgus, mikrogravitatsioon, kosmiline tolm jne. Nad peavad tundma ka Kuu keskkonda, sealhulgas pinna omadusi, kivimite koostist, õhu kvaliteeti, päikesekiirgust ja muud.
Erioskused ja tehnilised oskused: Astronaudid peavad omandama asjakohaseid oskusi ja tehnilisi oskusi, näiteks kosmosekäimine, kosmosesõidukite käitamine, juhtimissüsteemid, meditsiiniline esmaabi ja hooldus.
Meeskonnatöö ja suhtlemisoskus: Kuu missioonidel peavad astronaudid töötama suhteliselt piiratud keskkonnas, seega peavad nad õppima tõhusat meeskonnatööd ja suhtlemisoskust ning probleemide lahendamise oskust.
Ettevalmistus füüsiliseks ja vaimseks sobivuseks: Astronaudid peavad olema heas füüsilises ja vaimses vormis, et tulla toime pikkade lendude ja keskkonnatingimustega. Nad peavad läbima simulatsioonitreeninguid ja ellujäämisoskuste treeninguid, et säilitada füüsilist tervist ja emotsionaalset stabiilsust.
Lennu simulatsioon: Astronautide väljaõpe peab toimuma simulaatorites ja keskenduma lennusimulatsiooni oskuste treenimisele, et tagada nende võimekus tulla toime tekkivate hädaolukordadega.
Akadeemiline õppekava: Lisaks praktilistele oskustele missiooni jaoks õpivad astronaudid teoreetilisi teadmisi mitmel viisil, sealhulgas akadeemilistes ainetes, nagu inimese füsioloogia, süsteemitehnika disain jne, et anda kontseptuaalne arusaam missiooni uurimis- ja lahendamisprobleemidest.

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 Kuu kosmosesõidukid kasutavad peamiselt tavalisi rakette. Kuu pinnal kasutame uurimiseks ja töötamiseks spetsiaalset liikurit. Lisaks sellele on meil kosmoseaparaat, mis on varustatud raketikütusevaba ioonmootoriga, mis võimaldab Kuu meeskonnal lühikese aja jooksul lõpetada uurimine ja ümberistumine. Peamine viis Maale tagasipöördumiseks on kosmoselaeva dokkimine madalal Maa orbiidil asuvaga ja seejärel tagasipöördumismooduliga sõitmine tagasi Maale.