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.
郑州轻工业附属中学 河南省郑州市-金水区 Hiina 19 5 / 2 Inglise keeles
3D projekteerimistarkvara: Fusion 360
Teaduslik Lunar Base'i projekt keskendub Kuu laavatorude kasutamisele elamisstruktuuridena tulevaste Kuu missioonide jaoks. Projekti raames ehitatakse Kuule moodulitest koosnev baas, mida saab vastavalt vajadusele kokku- ja lahti võtta. Kuubaasi projekt keskendub Kuu laavatorude kasutamisele elamisstruktuuridena tulevaste Kuu missioonide jaoks.
Projekti peamine eesmärk on uurida Kuu loodusliku keskkonna kasutamise võimalikkust ohutu ja elamiskõlbliku keskkonna loomiseks. Kuu laavatorud on ideaalsed elupaigad, sest need pakuvad loomulikku kaitset kiirguse, mikrometeorite ja äärmuslike temperatuurikõikumiste eest. Me kasutame arenenud robootikat ja 3D-printimistehnoloogiat, et ehitada moodulbaas, mis saab energiat termoelektrilisest energiast ja millel on avariitoetussüsteem. Baas on ka platvormiks uute tehnoloogiate katsetamiseks, mida kasutatakse lõpuks inimeste ekspeditsioonidel Marsile ja kaugemale. Üldiselt on projekti eesmärk ehitada jätkusuutlik ja tehnoloogiliselt arenenud Kuu baas, et hõlbustada pikaajalisi teadusuuringuid ja Kuu uurimist, vähendades samal ajal pikaajaliste kosmosemissioonidega seotud riske.
Kuu laavatorudesse teaduspõhise Kuu baasi rajamise peamine eesmärk on erinevate teaduslike katsete ja vaatluste läbiviimine. Laavatorudes valitsevad tingimused pakuvad ainulaadseid võimalusi Kuu geoloogia uurimiseks, Kuu varase ajaloo tundmaõppimiseks ning vee ja muude oluliste ressursside kaevandamise võimaluste uurimiseks. Laavatorude kontrollitud keskkonda võiks kasutada ka taimede kasvatamiseks ning uute tehnoloogiate ja teaduslike instrumentide katsetamiseks ja arendamiseks. Teadusuuringutel põhineva Kuu baasi rajamisega saaksid teadlased laiendada meie teadmisi Kuust, parandada meie teadmisi Päikesesüsteemist ning panna aluse teiste planeetide või kuude edasiseks uurimiseks ja võimalikuks asustamiseks tulevikus.
Esiteks kaitseb maa all asumine baasi karmi kuukeskkonna, sealhulgas päikesekiirguse ja äärmuslike temperatuurikõikumiste eest. See vähendaks vajadust raskete kaitseseadmete järele, muutes ehitusprotsessi lihtsamaks ja odavamaks.
Teiseks pakuvad laavatorud kergesti kättesaadavaid ressursse, näiteks vett, mida saab kaevandada jäisest regoliidist. Kuna vesi on inimeste elamiseks ja raketikütuse tootmiseks hädavajalik, vähendaks lähedal asuv allikas oluliselt varustusmissioonide kulusid.
Lisaks võiks laavatorude pakutavat looduslikku kaitset kasutada taimede kasvatamiseks kontrollitud keskkonnas, pakkudes jätkusuutlikku värske toidu allikat.
Lõpuks on Philolaus'i kraatri asukoht strateegiliselt soodne, kuna see asub Kuu põhjapooluse lähedal. See asukoht tagab juurdepääsu peaaegu pidevale päikesevalgusele, mida saab kasutada päikeseenergiaks, mis võib muuta baasi energiasõltumatuks.
Kogu ULS baas võtab kasutusele bioonilise sipelgapesa struktuuri, mis on ehitatud vastavalt Kuu laavaputke suundumusele, nii et hoone struktuur on kõige tihedam, vajalikud materjalid on kõige lihtsamad, kasutatav ruum on suurim ning struktuur on stabiilne ja kindel. Soodustab baasi ehitamist ja hilisemat laiendamist.
I faas: saadetakse koopa-uurimisrobotid, et viia lõpule baasi üldkonstruktsioon vastavalt maastiku uurimise andmetele, tarnitakse vajalikud varud ja hiiglaslikud 3D-printimisrobotid, sisestatakse Kuu pinnale termoelektriline energiasammas maandumisel inertsuse abil ning kasutatakse kütuseelemente ja termoelektrilist energiatootmist varase ehitamise jaoks; kasutatakse laserpalli tehnoloogiat, et mõistlikult muuta laava toru ja seejärel trükitakse baasi üldine struktuur Kuu pinnase abiga. Pinnal olevad hooned on kaetud 3D-printimisrobotite poolt trükitud pöörddialüüsmembraanidega ja isepanekuga vastavalt programmeeritavale plastikmaterjalile ja origami struktuurile, et absorbeerida päikesetuult varajase ehitamise jaoks.
2. faas: mitmesuguste seadmete transportimine Kuule, B1-baasilise elutsooni ehitamine, et väike arv astronaute saaks siseneda ja aidata tulevaste baasikatsete läbiviimisel, ning B2 (Kuu-uuringute ala) ja B3 (elu- ja meelelahutusala) alumine kiht.
Kolmas etapp: Neli või viis astronauti lähevad Kuubaasi pardale, ja kui baas on stabiliseerunud, saab eluruumid jätkata allapoole ja laieneda veelgi, et mahutada rohkem astronaute ja teadlasi.
ULSi ainulaadne arhitektuurne asukoht lahendas enamiku astronautide ellujäämisprobleemidest Kuu peal. ULSi ainulaadne sissepääs on kahekorruseline konstruktsioon, mis kasutab Whipple Shieldi konstruktsioonikontseptsiooni, et tõhusalt vastu seista meteoriidi kokkupõrgetele. Maa-alused konstruktsioonid on kavandatud nii, et need peavad vastu Kuu karmile keskkonnale, sealhulgas päikesekiirgusele, äärmuslikele temperatuurikõikumistele ja mikrometeoriidi kokkupõrgetele. (NASA uuringute kohaselt on Kuu pinnal võimalik säilitada püsiv temperatuur 17-19 kraadi Celsiuse järgi allpool 6 meetrit).
Hädaolukorras on baasis keskne keskus, mis on turvaline ala. Keskus on varustatud õhulukkude ja hädaolukorra varustusega, näiteks täiendava hapniku, vee ja toiduga. Lisaks sellele on Kuubaasis varutoitesüsteemid ja sideseadmed, et astronaudid saaksid hädaolukorras Maaga suhelda.
Lisaks sellele on baasis meditsiinirajatised, mis pakuvad astronautidele arstiabi. See rajatis on varustatud täiustatud meditsiiniseadmete ja koolitatud meditsiinipersonaliga, et tulla toime mis tahes vigastuse või haiguse korral.
Lühidalt öeldes kavandatakse Kuu teaduslik baas nii, et see pakuks astronautidele piisavat kaitset ja peavarju. Moodulstruktuur ja kiirguskaitse aitavad kaitsta astronaute karmi kuukeskkonna eest, samal ajal kui täiustatud elushooldussüsteemid ja hädaabivarustus tagavad nende ellujäämise hädaolukorras.
Astronautide jätkusuutlike põhivajaduste rahuldamiseks rakendab Lunar Camp mitmeid põhifunktsioone, et rahuldada nende ellujäämisvajadusi:
Vesi: Veevarude normaalse varustatuse tagamiseks kasutame kahte veevarustusliini. Ühest küljest saame vett laavatorude ja jää kaudu püsivalt varjulistes piirkondades põhjapooluse lähedal; teisest küljest võivad maa-aluste hoonete pinnal asetsevad pöörddialüüsimembraanid toota vett ja hapnikku, püüdes päikesetuulest vesinikioone, samas kui vee taaskasutussüsteemi abil kogutakse astronautide uriini ja higi ringlussevõtuks.
Toit: Kuule jõudmisel söövad astronaudid Maalt toodud kosmosetoitu (peamiselt valku); pärast veekultuurilabori valmimist kasvatavad astronaudid mitmesuguseid söödavaid taimi. Me kavatseme ka 3D-trükkimisega valmistada sojakiududest taimetoidulist liha;
Õhk/hapnik: Me toodame hapnikku peamiselt kolmel viisil. Pärast Kuu pinnase või kivimi kuumutamist ja sulatamist teostame elektrilise elektrolüüsi. Hapnik eraldub sulast mullidena. Kui kuumutada 1600-2500 ℃, võib hapnikku sisaldav kivim laguneda ja toota puhast hapnikku. Hüdropoonilises kambris olevad taimed absorbeerivad ka astronautide poolt vabanenud süsinikdioksiidi, et saada pidevat hapnikuvarustust; lisaks saab hüdrolüüsi abil rohkem hapnikku.
Energiavajadus: Võtame kasutusele temperatuuri erinevuse energiatootmise süsteemi. Temperatuurierinevuse tootmise kolonni kaudu võtame kasutusele suure soojusülekandega isekäiva termosifoni, et kuumutada kuupinnase. Vedela tagasivoolu tekitamiseks kasutatakse liikumapaneva jõuna gravitatsiooni. Kuid varajases etapis on kütuseelemendid ka varuenergiaallikad, mis annavad baasile soojust ja elektrit.
Siin on viis võimalust, kuidas me hakkama saame eri liiki prügiga, mida meie astronaudid Kuu peal toodavad:
Taaskasutamine: vesi, mis on vajalik ellujäämiseks. Vett saab taaskasutada astronautide higi, uriini ja hingamisveeauru taaskasutamise teel.
Kokkupressimine ja ladustamine: Jäätmeid saab kokku suruda ja ladustada, et need võtaksid vähem ruumi. Tahkeid jäätmeid saab kompressori abil väiksemateks tükkideks suruda ja ladustada prügikasti või sarnasesse konteinerisse.
Põletamine: Mõned orgaanilised jäätmed võib kõrvaldada põletamise teel. See muudab jäätmed tuhaks ja süsinikdioksiidiks, mille saavutamiseks on vaja õigeid hapniku- ja temperatuuritingimusi.
Taaskasutamine: Köögijäätmeid saab kompostida ja kasutada uuesti pinnasena köögiviljade kasvatamiseks kohapeal.
Kombineeritult aitaks see töötlus hoida Kuubaasi puhtana ja jätkusuutlikuna, tagades samal ajal, et ellujäämiseks vajalikud ressursid oleksid täielikult ära kasutatud.
Kuu baas vajab tõhusaid ja usaldusväärseid sidesüsteeme, et säilitada ühendust Maa ja teiste Kuu baasidega. Peamine sidevahendi meetod on kõrgsageduslik raadioside. Kuubaasis on ka hulk orbiidil tiirlevaid sidesatelliite, mis tegutsevad baasi ja Maa vaheliste releedena.
Lisaks sellele on Kuubaasis antennid ja sideantennid otsese ja katkematu sidepidamise tagamiseks Maaga, samuti redundantsed sidesüsteemid, et tagada sidepidamise katkematus ka süsteemi rikke korral.
Kuubaasis on ka integreeritud võrgusidesüsteem, mis võimaldab sidet nii baasi eri osade vahel kui ka teiste Kuubaasidega. See süsteem hõlmab kiudoptilisi kaableid ja Wi-Fi-võrke andmeedastuseks, mis võimaldab tõhusat teabevahetust ja teabe jagamist erinevate Kuubaaside vahel.
Teadusuuringutel põhinevas Kuu baasis, mis asub Kuu laavatorus, on mitmeid teaduslikke teemasid, mis oleksid teadusuuringute keskmes. Mõned peamised uurimisvaldkonnad oleksid Kuu geoloogia, Kuu ressursside kasutamine ja astronoomilised vaatlused Kuult.
Kuubaasis viiakse läbi Kuu geoloogia eksperimente, sealhulgas uuritakse Kuu pinna mineraalset koostist, analüüsitakse Kuuvärinate käitumist ning uuritakse lenduvate ainete, näiteks vee levikut ja liikumist Kuul. Need uuringud annavad väärtuslikke teadmisi Kuu kujunemisest ja arengust ning aitavad kaasa meie arusaamisele universumist.
Teine valdkond, millele keskendutakse, on Kuu ressursside kasutamine, näiteks vee ammutamine Kuu pinnasest ja Kuu regoliidi kasutamine ehitusmaterjalina. Need ressursid oleksid vajalikud inimasustuse jätkusuutlikuks rajamiseks Kuule ja Kuubaasi uurib võimalusi nende tõhusaks kasutamiseks.
Lisaks sellele tehakse Kuubaasis astronoomilisi vaatlusi Kuult, kasutades ära selle ainulaadset asukohta, et jälgida taevakehi, mida Maalt ei ole võimalik näha. Kuu baas on ka ideaalne koht Maa keskkonna ja looduslike ohtude jälgimiseks, näiteks kosmoseilma sündmuste jälgimiseks ja meteoroidide kokkupõrgete avastamiseks.
Üldiselt keskendub Kuu baas teadusuuringutele, mis aitavad meil paremini mõista Kuu, universumi ja inimasustuse jätkusuutliku rajamise potentsiaali Kuu peal. Kuu baas aitab Kuu geoloogia uurimise, Kuu ressursside kasutamise ja Kuult tehtavate astronoomiliste vaatluste kaudu kaasa erinevate teadusvaldkondade arengule ja annab kriitilisi teadmisi tulevase kosmoseuurimise jaoks.
Astronautide ettevalmistamiseks Kuule võiks jõuline koolitusprogramm sisaldada järgmist:
Füüsiline ja füsioloogiline treening: Astronaudid peavad läbima gravitatsioonitreeningu, vastupidavustreeningu, südame-veresoonkonna treeningu ja lihaste tugevdamise treeningu pikaajaliseks kosmosereisiks ja missioonideks Kuu pinnal.
kosmosega kohanemisvõime koolitus: kosmosekeskkonnaga seotud koolitus, sealhulgas tegutsemisoskused kaaluta keskkonnas, kosmoseorientatsiooni ja kosmose positsioneerimise oskused, kosmosepsühholoogia ja oskus tulla toime kosmosekeskkonnas jne.
kosmoselaevade ja -seadmete käitamise koolitus: kosmosekapslite, jääkoristusmasinate, kuuvarjurite ja muude seadmete käitamine ja hooldamine.
Geoloogia- ja kuuteaduse koolitus: Kuu geoloogilise struktuuri, topograafia ja geomorfoloogia tundmaõppimine teaduslikeks uuringuteks ja proovide kogumiseks.
Hädaolukorra koolitus: meditsiinilised baasteadmised ja hädaolukorra lahendamise koolitus võimalike õnnetuste korral.
Missiooni simulatsiooni koolitus: Astronaudid peavad saama koolitust, et simuleerida missioone reaalses keskkonnas, sealhulgas missioone Kuu pinnal, operatsioone kapslis, hädaolukordadele reageerimist jne.
Kommunikatsioonikoolitus: Õppida suhtluskeelt, -protokolle ja -protseduure, osata tõhusalt suhelda missioonikontrolliga ja teha tihedat koostööd teiste asjaomaste töötajatega.
Psühholoogiline koolitus: astronautide psühholoogiline koolitus, et kohaneda astronautide selle kõrge riskiga elukutse ja kosmosekeskkonna eripära, on vaja läbi viia astronautide range psühholoogiline koolitus, nii et neil oleks suurepärane psühholoogiline kvaliteet ratsionaalse mõtlemise võime, julgevad seks, psühholoogiline ühilduvus ja mitte kaos kriisiolukorras, võime toime tulla ootamatu kriisiga.
Lühidalt öeldes peavad astronaudid saama põhjaliku väljaõppe, et tagada nende pädevus Kuule maandumiseks.
Tulevaste missioonide jaoks Kuule on vaja kosmoselaevu, mis suudavad inimesi ja varustust Maa ja Kuu vahel transportida, samuti mehitatud rakette. Ja lasti transportimiseks eelistame kasutada suuri kanderakette nagu SLS või Saturn V.
Lisaks nendele kosmoseaparaatidele vajaks Kuubaasium mitmesuguseid sõidukeid, et liikuda Kuu pinnal. Me projekteerisime Kuu RV, mille ainulaadne šassii konstruktsioon suudab paremini kohaneda Kuu pinnaga ning mille ruumikas lastikast annab võimaluse ka pikaks vahemaaks ja pikaks ajaks väljasõiduks. Modulaarne konstruktsioon võimaldab ka konkreetsete instrumentide laadimist mitmesuguste eriülesannete täitmiseks.
Kuu jääkoristusmasin on meie poolt konstrueeritud lasti kogumiseks ja transportimiseks. Intelligentse eemaldatava kaubakasti ja tehisintellekti kasutamine võimaldab jääkoristusmasinal iseseisvalt täita jääkaevandamise ülesannet.
English 
Chinese 
Czech 
Danish 
Estonian 
Finnish 
French 
German 
Greek 
Hungarian 
Italian 
Latvian 
Lithuanian 
Dutch 
Norwegian 
Polish 
Portuguese (Portugal, AO90) 
Romanian 
Slovak 
Slovenian 
Spanish 
Swedish 