moon_camp

Moon Camp Pioneers Galleria 2021-2022

Moon Camp Pioneers:ssä jokaisen tiimin tehtävänä on 3D-suunnitella täydellinen kuun leiri Fusion 360:n avulla. Heidän on myös selitettävä, miten he käyttävät paikallisia resursseja, suojaavat astronautteja avaruuden vaaroilta ja kuvaavat asumis- ja työskentelytilat.

Team: Queen Cells

郑州轻工业大学附属中学  河南省郑州市    Kiina 19, 18   6 / 3   Ensimmäinen sija - Muut kuin ETA:n jäsenvaltiot


3D-projektin ulkoinen katseluohjelma

Hankkeen kuvaus
  • Queen Cellsin tukikohta on ensimmäinen askel, jonka ihminen ottaa marssitessaan kohti kuuta. Aivan kuten sen nimi on, siellä missä kuningatar on. Sen merkitys on siinä, että riippumatta siitä, kuinka suureksi tukikohta laajennetaan tulevaisuudessa, Queen Cells Base on epäilemättä keskipiste, jotta varmistetaan, että tukikohtamme voi muodostaa orgaanisen kokonaisuuden, joka sopeutuu kuun ympäristöön tulevaisuudessa. Queen Cells -tukikohdan päätarkoitus on tieteellinen tutkimus. Se on paikka, jossa tutkitaan ja hyödynnetään Kuun in situ -resursseja, kuten helium-3:n talteenottoa, titaanin ja raudan talteenottoa ja käyttöä.
  • Modulaarinen tukikohta on jaettu asuinalueeseen ja työskentelyalueeseen, ja työskentelyalue on jaettu pieniin hytteihin tukikohdan toiminnan ja astronauttien normaalin elämän ylläpitämiseksi.
  • Sisäisessä ulkoasussa aloitamme väristä ja ulkoasusta, jotta saavutetaan astronauttien paineen keventäminen ja otetaan samalla käyttöön älykkään kodin käsite, jotta tukikohdasta saadaan älykkäämpi ja automatisoidumpi.
  • Energian kannalta suunnittelemme taittopaperikalvon aurinkosiiven, joka perustuu metamorfiseen taittopaperimekanismiin, ja käytämme PID-algoritmia taittopaperin aurinkosiiven taittamisen tarkkaan ohjaamiseen moottorilla yhdistettynä laseretäisyydellä. Se estää kuun pölyn ja lämpötilaeron aiheuttamat vauriot ja pidentää käyttöikää.
2.1 Minne haluat rakentaa Moon Campin?

Päätimme perustaa kuuleirimme Shackletonin kraatteriin Etelämantereen kuussa. Ylläpidämme tukikohdan normaalia toimintaa sen 80 % - 90 % valojaksolla. Samalla se tarjoaa meille vertaansa vailla olevia maantieteellisiä etuja tutkimustyötä varten. Ensinnäkin, tukikohta vierailee pysyvällä varjoalueella, siellä on paljon vesijäätä odottamassa meitä louhimaan, tutkimaan ja käyttämään; toiseksi, runsaat mineraalivarat antavat meille enemmän mahdollisuuksia tutkia ja rakentaa tukikohtamme; kolmanneksi, lämpötilaero on ystävällisempi kuin päiväntasaajalla; neljänneksi, noin 120 kilometrin päässä täältä, seisoo noin 5 kilometrin korkeudella Mount Marabert, joka on paras valinta Maan ja Kuun väliselle releelle.

2.2 Miten aiot rakentaa kuuleirin? Kuvaile tekniikoita, materiaaleja ja suunnitteluvalintojasi.

Pohjarakenteessa käytämme hunajakenno-bionista pohjaa, jotta rakennuksen rakennetiheys on suurin, tarvittavat materiaalit ovat yksinkertaisimmat, käyttötila on suurin, rakenne on vakaa ja vankka; se edistää pohjan rakentamista ja myöhempää laajentamista. Ensimmäisessä vaiheessa kuljetamme kuuhun jättimäisiä 3D-tulostimia, robotteja, säteilynkestäviä kupolirakenteita ja niin edelleen. Kun olemme löytäneet sopivan paikan, teemme järkevän muutoksen, jotta voimme tarjota suotuisat olosuhteet myöhemmälle tulostukselle. Korjaamme esimerkiksi epätasaisen kuun ja niin edelleen. Sen jälkeen robotti laajentaa puhallettavaa kalvoa maasta ja peittää sitten geopolymeeribetonin, jolla on äärimmäinen ympäristökestävyys kalvon ulkopinnalla ( geopolymeerimme koostuu pääasiassa aggregaatista, sementistä ja vedestä ) suojaavan roolin. Lisäksi käytämme kupolirakenteessa bariumsilikaattilasia, jolla on erinomainen säteilynkestävyys, jotta astronautit voivat tarkkailla kosmisia ilmiöitä. Toisessa vaiheessa kuljetamme kuuhun kaikenlaisia laitteita tukikohdan toiminnan ylläpitämiseksi, jotta voimme muodostaa täydellisen valvotun ekologisen turvajärjestelmän. Kolmannessa vaiheessa kaksi astronauttia astuu kuuhun ja aloittaa elämän kuussa. Tämä tilanne ei kestä kauan. Kun tukikohta on vakiintunut, asuinaluetta laajennetaan edelleen, jotta sinne mahtuu lisää astronautteja ja tieteellisiä tutkijoita.

2.3 Kuun ympäristö on astronauteille hyvin vaarallinen. Selitä, miten Kuuleirinne suojelee heitä. (enintään 150 sanaa)
  • Kuun ympäristön mukaan karkeasti ottaen seuraavat tapaukset: meteoriitti, säteily, lämpötilaero, kuupöly ;
  • Meteoriittilaskeutumisten suuri määrä : tukikohtien rakentaminen napa-alueille vähentää meteoriitin putoamisen todennäköisyyttä, ja tukikohtien tutkat havaitsevat jatkuvasti tukikohtien yläpuolella vallitsevat olosuhteet, jotta astronautit voivat ryhtyä hätätoimenpiteisiin.
  • Terroristisäteily : Geopolymeerien ja säteilynkestävien bariumsilikaattilasien käytön lisäksi lisäämme 50 cm:n yläpuolelle kerroksen kuun sääolosuhteita.
  • Äärimmäiset lämpötilaerot : astronautit ovat tukikohdassa pitkään. Käytämme tukikohdassa vakiolämpötilatekniikkaa, jolla varmistetaan astronauttien vakiolämpötila.
  • Moon Dust Invasion : Sisäinen puhallettava kalvorakenne ja ilmalukkojen sisään- ja ulostuloaukot takaavat jatkuvan ilmanpaineen ja puhtaan ilmakoostumuksen alustan sisällä.
2.4 Selittäkää, miten kuuleirinne tarjoaa astronauteille:

Vesi
Ruoka
Teho
Ilma

Koska maapallon vesivarannot ovat hyvin kalliita, kuutukikohdan tärkeimpinä vesilähteinä käytetään vesijäätä ja maaperää, jossa on vesijäätä, ja vesikiertojärjestelmää käytetään koko tukikohdan tärkeimpänä kehyksenä. Vesijäätä käytettäessä valitaan erityinen kuunmönkijä, jossa on lämmityspora ja lämmitysuuni vesijään sulattamiseen. Tukikohdan jokapäiväisessä elämässä varastoimme vettä säiliöön, joka voi ylläpitää tukikohdan normaalia toimintaa puolen kuukauden ajan. Samaan aikaan vesikiertolaitteet yhdistävät jokaisen hytin ja keräävät virtsaa, hikeä ja niin edelleen, jotta saavutetaan veden kierto.

Alkuvaiheessa astronautit söivät omaa avaruusruokaansa (enimmäkseen lihaa) Maasta. Vesiviljelylaboratorion ja istutusalueen valmistumisen jälkeen astronautit istuttaisivat porkkanoita ( C-vitamiini ), bataatteja ( proteiini, rasva, vitamiini ), tomaatteja ( A-vitamiini ), linssejä ( kalium ), soijapapuja ( kalsium, proteiini ) ja niin edelleen.

Energiajärjestelmässämme käytämme kahta tapaa: aurinkosähköjärjestelmää ja polttokennojärjestelmää, jotta voimme sopeutua kuun ympäristöön ja pitkäaikaiseen vakauteen kuun leirillä energian tuottamiseksi. Aurinkosähköä tuottavat laitteet hyödyntävät aurinkoenergiaa täysimittaisesti kuun päivinä tuottaakseen suoraa sähköä tukikohdalle; polttokennot toimivat kuun yön aikana tuottaakseen lämpöä ja sähköä tukikohdalle. Samaan aikaan perustamme energian integroituja hallintalaitteita, joilla valvotaan tukikohdan yleistä toimintakuntoa ja hallinnoidaan aikataulua.

Ilma on tärkeä osa valvottua ekologista ja ympäristönsuojelujärjestelmää. Yksisoluiset levät ja happikammiot vastaavat tästä tehtävästä. Niillä on vahva kyky vapauttaa happea ja sitoa hiilidioksidia. Käytämme sulatuselektrolyysiä ja vesielektrolyysiä. Kuun maaperä tai kivi kuumennetaan ja sulatetaan sulatuselektrolyysillä ja sitten elektrolysoidaan. Happi vapautuu kuplien muodossa sulasta. Yleensä 1600-2500 asteeseen kuumennettuna happea sisältävä kivimassa voidaan hajottaa tuottamaan happea. Vesielektrolyysimenetelmä käyttää enemmän vesivaroja hapen tuottamiseen.

2.5 Selitä, mikä olisi Kuuleirin tärkein tarkoitus.

Tukikohtamme päätarkoitus on tieteellinen tutkimus, pääasiassa mineraalivarojen, helium-3:n, vesijään ja niin edelleen mineraalivarojen, helium-3:n ja vesijään etsintä, louhinta, tutkimus ja varastointi kuussa. Luonnonvarojen etsinnässä tarkkailemme pääasiassa luonnonvarojen tyyppejä, jakautumista ja varantoja sekä arvioimme, onko kaivostoiminnasta taloudellista hyötyä. Kun tutkimus on saatu päätökseen, kuun luonnonvarat havaitaan ja hyödynnetään, kuun luonnonvarojen kuljetus, kuun luonnonvarojen erottaminen ja louhinta sekä kuun luonnonvarojen varastointi ovat useita töitä.

3.1 Kuvaa Moon Camp -astronauttimiehistön päivä Kuussa.
  • Hätätilanteiden välttämiseksi kuussa järjestämme kahdelle ihmiselle erilaiset aikataulut, ja jotta astronautit sopeutuisivat avaruuselämään, jatkamme 24 tunnin ja yhden päivän järjestelmän ylläpitämistä. Jaamme jokaisen päivän kolmeen kahdeksaan tuntiin. Toinen astronauteista lepää ensimmäisen kahdeksan tunnin aikana. Toiset kahdeksan tuntia ovat molempien yhteinen heräämisaika, jolloin he voivat kertoa päivän tutkimustuloksistaan. Kolmas kahdeksan tuntia on toisen astronautin lepoaikaa.
  • Samalla otimme käyttöön älykkään kodin. Keittiömanipulaattori voi valmistaa ruokaa itsenäisesti astronauttien EEG-ohjauksen avulla. Älykkään kodin robotit voivat seurata reaaliaikaisesti lämpötilan, kosteuden, happipitoisuuden ja niin edelleen muutoksia tukikohdassa. Unen seuranta ja hätäpakkoherätystoimenpiteet astronautteja varten unihytissä.
  • Astronauttien valveillaoloaika jaetaan kiinteään työaikaan ja vapaa-aikaan :
  • Kiinteän työajan aikana astronautit lähettävät tietoja Maahan tiettyyn aikaan, kuten kokeellisia tietoja, perusmateriaalin kulutusta jne., minkä jälkeen kussakin hytissä suoritetaan laitteiden turvallisuustarkastus ja huolto sekä testinäytteiden keräys tai arvioimalla kuukauden päivä ja yö, jotta ne mahtuisivat taittamalla taittamalla taittamalla taittamalla taittamalla paperin aurinkosiivet jne.
  • Vapaa-aikana, kolmen aterian lisäksi kiinteään aikaan, astronautit menevät usein kuntoilu- ja viihdehuoneeseen harjoittelemaan joka päivä, kuten juoksu ( alaraajojen voimaharjoittelu ), kuntorengas + VR-harjoitus ( viihde- ja kuntoilun yhdistelmä ) ja niin edelleen, jotta estetään kuun ympäristön aiheuttamat vahingot ihmiskeholle, ja samalla he voivat katsella elokuvia, jotka on tallennettu välimuistiin. Sitten he voivat myös lukea asuntolassa, kuunnella musiikkia ja perheen videokeskustelua ja niin edelleen.
  • Itse asiassa tämä on vain alustava tilanne. Kun tukikohta on vakaa, laajennamme jälleen olemassa olevan tukikohdan pohjalta ja aiomme kuljettaa tiedemiehiä, koneinsinöörejä ja niin edelleen kuuhun tieteellistä tutkimusta varten. Tuolloin Queen Cellsin tukikohdan rooli on suurempi.

Muut hankkeet:

  Pioneer

 

  郑州轻工业大学
    Kiina
  Lacus Somniorum

 

  郑州轻工业大学附属中学
    Kiina
  Tähtienvälinen merimies

 

  郑州轻工业大学附属中学
    Kiina
  The East Pioneer

 

  郑州轻工业大学附属中学
    Kiina