moon_camp
vuorovaikutteinen kuva

Moon Camp Pioneers 2022 - 2023 Hankegalleria

 

Moon Camp Pioneers:ssä jokaisen tiimin tehtävänä on suunnitella 3D-suunnittelulla kokonainen kuun leiri valitsemallaan ohjelmistolla. Heidän on myös selitettävä, miten he käyttävät paikallisia resursseja, suojelevat astronautteja avaruuden vaaroilta ja kuvaavat kuuleirin asuin- ja työskentelytilat.

Skyhook

  Ensimmäinen sija - Muut kuin ETA:n jäsenvaltiot

Shanghai Qingpu Senior High School  Shanghai-Qingpu    Kiina 17, 16   6 / 0 Englanti
3D-suunnitteluohjelmisto: Fusion 360


3D-projektin ulkoinen katseluohjelma


Youtube Video Link:


1.1 - Hankkeen kuvaus

Kuuleirimme on kuutukikohta, joka rakennetaan vuonna 2035 selviytymään maapallon energiakriisistä ja pitkäaikaiseen tutkimukseen Kuun pinnalla. Tukikohdan ensisijaisena tarkoituksena on kuljettaa energialähteitä, kuten helium-3:a, edullisesti Kuusta Maahan, tehdä materiaalitieteen, biologian ja muiden tieteenalojen tutkimusta Kuussa ja tutkia Kuussa asuvien astronauttien fyysistä tilaa.

1.2 - Miksi haluat rakentaa Kuuleirin? Selitä kuuleirisi päätarkoitus (esimerkiksi tieteelliset, kaupalliset ja/tai matkailutarkoitukset).

Kuuleirimme tarkoituksena on kehittää kuun helium-3-energialähteitä tieteellistä tutkimusta varten, tuoda edullisia ja puhtaita ydinfuusiomateriaaleja Maahan entistä tehokkaammin ja tutkia kuun maaperän ja muunlaisten energialähteiden käyttöä kuun tutkimustukikohdassa, jotta ihmiskunta voisi selviytyä energiakriisistä, joka saattaa syntyä lähivuosikymmeninä.

2.1 - Mihin haluat rakentaa kuutamoleirin? Selitä valintasi.

Sijaitsee Kuun Shackleton-kraatterin reunalla (0,0°89,9° eteläistä leveyttä)，paikka on ikuisen päivänvalon vyöhyke, joka sisältää Klipp-kallion (Kuun pinnan jatkuvan valaistuksen kesto on 86% eteläisellä pallonpuoliskolla).Lähellä napaa lämpötilan ja kulmanopeuden vaikutuksesta suurin osa Kuun vesivaroista on jäätynyt maahan, mikä on suotuisa Kuun leirin kehitykselle. Lisäksi tiedot osoittavat, että kraatterissa on paljon enemmän vetyä, mikä viittaa siihen, että siellä voi olla vesijäätä. Shackletonin kraatterin lähellä on Malapert-vuori, jonka huippu, miten Kuu sitten kiertääkin, näkyy aina Maahan, ja joka soveltuu suuren mittakaavan maanpäälliselle viestintäkeskukselle. Lisäksi. vuoren takaosa soveltuu radiosignaalien suoja-alueeksi, sillä se voi poistaa kokonaan maan sähkömagneettiset häiriöt, mikä edesauttaa radioteleskoopin asennusta.

2.2 - Miten aiot rakentaa kuuleirin? Pohtikaa, miten voitte hyödyntää Kuun luonnonvaroja ja mitä materiaaleja teidän pitäisi tuoda Maasta. Kuvaile tekniikoita, materiaaleja ja suunnitteluvalintojasi.

Maahan verrattuna kuussa on runsaasti helium-3-varoja, joita voidaan käyttää raaka-aineena lämpöenergian tuottamiseen ydinfuusion avulla, joka muunnetaan sähköksi generaattoreilla ja muuntajilla ja varastoidaan maanalaisiin superakkuihin. Lisäksi kuun maaperässä runsaasti esiintyviä oksideja, kuten titaanidioksidia ja alumiinioksidia, voidaan pelkistää redox-laitteilla veden ja vastaavien metallien tuottamiseksi.

Tarkoituksemme on sekoittaa kuun maaperässä olevaa mursketta, soraa ja muita materiaaleja veden kanssa betoniksi, jotta voimme rakentaa kuutukikohdan päärakennuksen kuoriosan maanpinnan yläpuolelle. Maasta käsin kuljetamme mukanamme 3D-tulostimen, jolla betonimateriaali voidaan valmistaa rakennukseksi, mikä voi vähentää huomattavasti riippuvuutta Maan kuljetuskapasiteetista. Sillä välin sekoitamme betoniin lasikuituja parantaaksemme tukikohdan kuoren lämmöneristyskykyä. Tukikohtaan sijoitetaan eri alueille vakiolämpötilalaitteita, jotta astronauttien työ- ja asuinympäristö olisi miellyttävä.

2.3 - Miten kuuleirinne suojaa ja tarjoaa astronauteille suojan Kuun ankaraa ympäristöä vastaan?

Meteoriitin torjuntatehtävämme Kuun leirissä koostuu kolmesta osasta, joista ulompi kerros on täydennetty laserohjuksilla, keskimmäinen kerros on täydennetty ilmatorjuntaohjustekniikalla. Useat lähitorjuntatykkien sarjat sieppaavat kahdella edellisellä kerralla jäljelle jääneet meteoriittisirpaleet. Ja tutkan avulla ne voivat tarkasti tunnistaa, onko esine meteoriitti. Kupolimme voi tehokkaasti suojata meitä päätepisteen meteoriitin pienten sirpaleiden hyökkäykseltä. Lisäksi pystytämme maan alle suojakerroksen, jonka avulla astronautit voivat suojella henkilökohtaista turvallisuuttaan ja selviytyä Maan tukihenkilöstön saapumiseen asti.

3.1 - Miten kuuleirinne tarjoaa astronauteille kestävän pääsyn perustarpeisiin, kuten veteen, ruokaan, ilmaan ja sähköön?

a ) VESI
Ⅰ. Vesihuolto
1.Kuljetetaan jakelulaitteella.
2. elektrolysoidun veden tuottama vetykaasu pelkistää kuun maaperän runsaat oksidit ja tuottaa vettä.
Ⅱ. Veden kiertojärjestelmä
1.Avaruusasemalla hengityksen tuottama vesihöyry palautuu säiliöön tiivistymällä.
2.Toiletin jätevesi ja muu kotitalouksien jäteveden puhdistusjakso.
b) RUOKA
1. istutusasemalla viljellyt perunat ja kaalit voivat muodostaa osan tarjonnasta, ja tarkka kastelu- ja viljelytekniikka mahdollistaa korkean kasvunopeuden.
2.Laukaisuajoneuvon kautta tyhjiöpakkauksissa oleva avaruusruoka toimitetaan säännöllisesti tukikohtaan.
3.Varastoitu ylimääräisen pakatun ruoan kanssa hätätilanteen kylläisyyttä varten.
c) POWER
Ⅰ.Tärkeimmät energialähteet
1.Nuclear fuusiolaitteet
Deuterium ydinfuusiolaitteita varten, anna ytimen ulkopuolella olevien elektronien päästä eroon ytimen kahleista, atomien ytimet polymerisoituvat keskenään. Suuri määrä elektroneja ja neutroneita vapautuu, jolloin vapautuu valtavasti energiaa.
2.Aurinkoenergia
Koska kuussa ei ole ilmakehää, aurinkopaneelit voivat muuntaa sähköenergiaa suuressa määrin, ja ylimääräinen sähköenergia varastoidaan akkuun.
d) ILMA
1.Sähköistetyn vesigeneraattorin kautta. Osa hapesta lähetetään ilmanvaihtojärjestelmään ihmisen hengittämistä varten, ja ylimääräinen osa varastoidaan ulkoilmaan ja jäädytetään "happijääksi".
2.Käytä kasvien fotosynteesiä istutusasemalla hapen tuottamiseksi ja hiilidioksidin poistamiseksi.
3.Loput ilmakomponentit eivät periaatteessa vähene. Kuitenkin juuri vuodon varalta varastotilaan on varastoitu paineistettua kaasua.
4.Ilmavuodon varalta varastossa on paineistettua kaasua, joka riittää tasapainottamaan sisällön kolme kertaa.

3.2 - Miten Kuuleirinne käsittelee astronauttien Kuussa tuottamat jätteet?

Muovituotteiden osalta voimme syöttää suoraan astronauttien tuottaman kotitalousjätteen 3D-tulostimen kautta, ja siitä tulee tulostimen raaka-aine, jolla voidaan tuottaa lisää asioita. Mitä tulee ihmisjätteeseen, meillä on erityisiä biologisia ja kemiallisia alueita käsittelyä varten, ja niistä tulee lannoitetta avaruuskasveille.

3.3 - Miten kuuleirinne pitää yhteyttä Maahan ja muihin kuutukikohtiin?

Kuutukikohdastamme laukaistaan avaruusaluksia avaruusasemalle tai Maahan tukikohdan keskellä olevan sähkömagneettisen kiihdytysradan kautta. Avaruusalus on varustettu ionipotkureilla, jotka ionisoivat ajoaineita ja käyttävät sähkökenttää kiihdyttääkseen ionien sinkoutumista työntövoiman muodostamiseksi, ja se voi matkustaa kuutukikohtaan ja sieltä pois suhteellisen suurella nopeudella. Samalla tukikohta on varustettu myös kuunmönkijöillä, joilla voidaan toteuttaa tavaranvaihto kussakin tukikohdassa. Tukikohtien välillä on signaalitukikohtia, jotka vahvistavat radiosignaalia ja tekevät tukikohtien välisestä viestinnästä helpompaa ja nopeampaa.

4.1 - Mihin tieteelliseen aiheeseen (aiheisiin) keskittyisi tutkimus Kuuleirilläsi? Selitä, mitä kokeita aiot tehdä Kuussa (esimerkiksi geologian, matalan painovoiman ympäristön, biologian, teknologian, robotiikan, tähtitieteen jne. aiheista).

Leiri toimii kuututkimuksen etulinjan tukikohtana, joka vastaa pääasiassa kuun geofysiikan, kuun maaperän materiaalien ja kuun pinnan istutusten tieteellisestä tutkimuksesta. Kuussa olevat mineraalit voidaan kuljettaa avaruusasemalle tai Maahan tukikohdan keskellä sijaitsevan sähkömagneettisen kiihdytysradan kautta. Koska ilmanvastusta ei ole, avaruusalus voidaan kiihdyttää helposti tiettyyn laukaisunopeuteen tämän laitteen avulla, mikä selittää myös tukikohdan nimen skyhook merkityksen. Kuun laboratoriossa voi olla myös tutkimuslaitteita, jotka ovat lähellä Maan tutkimuslaitteita, jotta Kuun pinnan tutkimuksen toteutettavuus voidaan toteuttaa. Kuun pinnalla tapahtuva istutus on myös tärkeä tutkimusaihe tukikohdassa, ja istutusalue voi vastata koko henkilöstön ruokahuoltoon Kuun pinnalla tehtävän tieteellisen tutkimustyön aikana. Samalla toteutetaan avaruusjalostusta, jotta voidaan viljellä lajikkeita, joilla on suurempi sato pinta-alayksikköä kohti, ja ratkaista nykyinen elintarviketurvaongelma. Tukikohdassa tehdään myös robotiikan tutkimusta, jotta tutkijat voivat käyttää robottikäsivarsia tieteellisessä tutkimustoiminnassaan.

5.1 - Mitä sisältyisi astronauttien koulutusohjelmaan, joka auttaisi astronautteja valmistautumaan Kuun matkaan?

Vähäisen painovoiman vaikutusten ehkäisemiseksi astronautit tekevät harjoituksia joka päivä.Kahden harjoituksen päivässä on tarkoitus varmistaa fyysinen kunto avaruuteen mentäessä. Astronauteillamme on erilaisia rooleja, ja he oppivat Maassa erityistaitoja, jotta he voivat erikoistua eri aloihin roolinsa mukaan. Esimerkiksi tiimin lääkärit oppivat vammojen perushoitoa, lääkintäastioiden tilanteen estämistä tai miehittämistä. Insinöörit oppivat koneiden kunnossapitoa maan päällä, jotta kuun leirissä ei pääse tapahtumaan vahinkoja. Lentäjät oppivat ohjaamaan avaruusalusta, estämään autopilottitekniikan vikaantumisen ja ohjaamaan avaruusalusta ja kuun ajoneuvoja manuaalisesti. Data-analyytikot analysoivat energian käyttöä ja tuotantoa tukikohdassa ja ylläpitävät tukikohdan normaalia toimintaa. Sitten he tutkivat myös eri laitteiden käyttöä tukikohdassa ja harjoittelevat erilaisia fysikaalisia ja kemiallisia kokeita, jotka voidaan suorittaa vain kuun ympäristössä tai jotka on helppo suorittaa kuun ympäristössä. Lisäksi simuloidaan kasvien viljelyn seurantaa ja hoitoa kasvualueella. Astronauttien on tunnettava pakoreitit paluukapseliin palaamiseksi ja hengenpelastuslaitteiden käyttö hätätilanteissa. Astronautit harjoittelevat toistuvasti tukikohdan tarkastusprosessia, jotta voidaan ehkäistä ongelmia ja haavoittuvuuksia, jotka voivat vaarantaa ihmishenkiä. Astronautit tutkivat kuun ympäristöä lähes todellisuutta vastaavassa simulaatiossa ja keräävät elämän jälkiä ja kaikenlaista tietoa. Harjoitusohjelma kestää 20 päivää, jotta astronautit ovat täysin perehtyneet tulevaan elämäänsä kuuleirillä. Päivittäisen harjoittelun jälkeen on vielä suoritettava yhden päivän ajan tietojen lajittelua ja keräämistä sekä muita lajittelu- ja analyysitöitä ja lokien lajittelua.

5.2 - Mitä avaruusaluksia tuleva Kuu-lento tarvitsee? Kuvaile Moon camp:stäsi löytyviä kulkuneuvoja ja pohdi, miten aiot matkustaa Maahan ja Maasta ja tutkia uusia kohteita Kuun pinnalla.

Käytimme rahdin kuljettamiseen kolmea sähkömagneettista raidetykkiä, ja kuun pinnalla oleva Tokamak-laite voi tuottaa meille jatkuvaa sähköenergiaa. Laitoimme kuun resurssit tykkiin ja lähetimme ne sitten sähkömagneettisen railgunin valtavan kiihtyvyyden avulla kuun synkroniselle kiertoradalle telakoitumaan Skyhook-avaruusalukseen ja nousemaan korkeammalle avaruusasemalle. Henkilökuljetusten osalta olemme rakentaneet astronautteja varten korkealla kiertoradalla oleville avaruusasemille ja sieltä pois kulkevia avaruussukkuloita, jotka voivat nousta suoraan kuun pinnalla olevalta kiitoradalta, ja meillä on avaruusbusseja kuun avaruusaseman ja geostationaarisen avaruusaseman välisiä lentoja varten. Mönkijän takaosaan voitaisiin asentaa erilaisia toimintoja sisältäviä osastoja, jolloin siitä saataisiin modulaarinen rakenne erilaisia tilanteita varten. Esimerkiksi kuljetusmoduuli, tutkimusmoduuli, rakennusmoduuli.

Muut hankkeet: