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.

Moon Precedent Camp

Shanghai Qingpu Senior High School  Shanghai-Qingpu    Kiina 15, 16   6 / 1 Englanti
3D-suunnitteluohjelmisto: Fusion 360



1.1 - Hankkeen kuvaus

Ihmiset ovat muinaisista ajoista lähtien kuvitelleet salaperäistä taivasta lukemattomia kertoja ja odottaneet loputtomia tähtiä.Emme ole luopuneet tulevaisuuden tutkimisesta. Ja leirin perustaminen kuuhun olisi ensimmäinen todellinen askel syvälle avaruuteen.

Leirimme nimi on Moon Precedent Camp, mikä tarkoittaa, että se on maailman ensimmäinen ennakkotapaus.

Kuuleirillä tarjoamme astronauteille täydellisen asumisleirin, helpomman ympäristön tieteellistä tutkimustoimintaa varten ja luomme tieteellistä arvoa tutkimalla kuun geologiaa.

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

Tieteellinen tutkimus on kuun resurssien käyttöä. Kuun resursseihin kuuluvat laajasti ottaen sijaintiresurssit, ympäristöresurssit ja materiaaliresurssit. Sijaintiresursseilla tarkoitetaan Kuun ainutlaatuista sijaintia ja toimintaperiaatteita suhteessa Maahan. Esimerkiksi kuun toinen puoli on aina maapalloon päin, mikä on erittäin suotuisa edellytys keskeytymättömälle maapallon havainnoinnille. Toinen puoli on aina poispäin Maasta, ja sähkömagneettinen ympäristö on hyvin "hiljainen", mikä soveltuu tieteelliseen tutkimustoimintaan, kuten radioastronomian havainnointiin. Ympäristöresursseilla tarkoitetaan kuun ainutlaatuisia ympäristöominaisuuksia, kuten korkeaa alipainetta, alhaista painovoimaa, heikkoa magneettikenttää, suurta lämpötilaeroa ja voimakasta säteilyä, joita voidaan käyttää erityisiin tieteellisiin kokeisiin ja materiaalien valmistukseen. Kuun materiaaliresursseihin kuuluvat pääasiassa mineraalivarat ja energiavarat. Mineraalivaroihin kuuluvat titaani, rauta, kromi, nikkeli ja muut metalliset mineraalivarat, ei-metalliset mineraalivarat, kuten kuun maaperä, basaltti ja haihtuvat aineet (H, He, C, N), happivarat ja meteoriittivarat. Energiavaroihin kuuluvat helium-3-varat, vesijäävarat ja aurinkoenergiavarat. Kuun tutkiminen on syvän avaruuden tutkimuksen ensimmäinen vaihe, ja se auttaa meitä tutkimaan syvää avaruutta sen jälkeen, kun olemme rakentaneet täyden tukikohdan Kuuhun.

2.1 - Mihin haluat rakentaa kuutamoleirin? Selitä valintasi.

Päätimme rakentaa Moon Campin Shackletonin alueelle kahdesta syystä. Ensinnäkin on erittäin todennäköistä, että maanalainen ikirouta pystyy hyödyntämään vesivaroja, jotka ylläpitävät miehistön juomaongelmaa pitkään ja jopa rakentavat itsekantavan veden kierrätysjärjestelmän. Toinen syy on se, että vuotuinen valaistusaika tällä alueella on yli 70%, mikä voi muuntaa aurinkoenergiaa sähköenergiaksi.

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

Aiomme perustaa kuuleirin Kuun Shackletonin alueelle, jossa on runsaasti vettä ja kuun maaperää rakentamisen ja asumisen tarpeisiin. Tarvitsen 3d-tulostimen ja kuunkulkijan Maasta. Mönkijä kaivaa maaperää. 3d-tulostin tulostaa kerroksittain kuun maaperää päärakennetta varten. Sisäiset koneistot, kuten ydinreaktorit ja kiertovesipumput, kuljetettiin Kuuhun sen jälkeen, kun ne oli rakennettu Maassa.

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

Kuun ankarassa ympäristössä on pääasiassa kolme ongelmaa: lämpötila, säteily ja ilma.

Leirin kuori on monikerroksinen, ja sen sisä- ja ulkopuolella on bionisia laitteita, jotka muistuttavat ulkonäöltään sääasemien luukkuja. Pyörivä osa on varustettu eräänlaisella metallilangalla, joka laajenee ja supistuu kylmän vaikutuksesta. Kun valon lämpötila ylittää normin, metallilanka laajenee lämmön vaikutuksesta, jolloin lamellit avautuvat, ja pinta, jolla on suuri säteily- ja lämmöntuottokyky, suuntautuu kohti avaruutta. Kun valon lämpötila laskee nopeasti, metallilangat kutistuvat välittömästi kylmettyessään, jolloin kukin terä sulkeutuu tiiviisti ja estää satelliitin lämmönsiirtoa.

Ulommat kerrokset ovat säteilyltä suojattua metalli-alumiinia, ja loput ovat keraamisia tai makromolekyylisiä materiaaleja, jotka on täytetty protiumilla kerrosten välissä.

Lopuksi sisätiloihin asennetaan useita ilmalukkoja, jos ilmansyöttö ei riitä.

Lisäksi tukikohta suojataan kupolilla, joten jos meteoriitin isku ei ole puolustettavissa, voimme silti suunnata Perry Crateriin suojaan ja palata sitten rakentamaan leiriä uudelleen.

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

vesi

Ihmisen jokapäiväisen elämän vesipäästöt jaetaan virtsaan, ulosteveteen, ihon haihtumiseen, hengitysteiden päästöveteen. Ensin mainittu kuljetetaan istutusalueelle käymälän alaslaskuputkella, joka kuivataan, murskataan, lisätään käynnistysviljelmään ja käymisprosessiin, jolloin muodostuu orgaanista lannoitetta kasvien kasvua varten. Ylimääräinen jätevesi kuljetetaan energia-alueelle ja puhdistetaan talousvedeksi vedenkäsittelymoduulissa. Samaan aikaan äärimmäisessä vesipulassa voidaan kerätä kuun maanalaista vettä.

ruoka

Istutusalue perustettiin, auringonvaloa tai valoja käytettiin valaistusympäristön palauttamiseksi ja kasvien kasvulle sopivan lämpötilan ja paineen simuloimiseksi. Kvinoa, bataatti ja peruna valittiin tärkeimmiksi hiilihydraattien ja proteiinien lähteiksi, kun taas tomaatteja, kurkkuja ja porkkanoita täydennettiin erilaisilla vitamiineilla, ravintokuiduilla ja hivenaineilla.

energia

Sähköä tuotetaan energia-alalla pääasiassa ydinreaktiovoiman ja aurinkovoiman avulla. Ydinreaktiovoimantuotanto tuottaa energiaa tieteelliselle tutkimusalueelle, kuun kulkijalle ja muille energiaa kuluttaville välineille. Aurinkoenergialla varmistetaan sähkönkulutuksen vakaus jokapäiväisessä elämässä.

happi

Ihmisen hengityksestä vapautuva hiilidioksidi kulkeutuu istutusalueelle kunkin alueen ilmanvaihtojärjestelmän kautta hapenvaihtoa varten.

3.2 - Miten Kuuleirinne käsittelee astronauttien Kuussa tuottamat jätteet?

Kuun leirin jätteet käsitellään eri ominaisuuksien mukaan. Kotitalousjätteet: ulosteet, keittiöjätteet, kuljetetaan kasvualueelle lannoittamaan kasveja. Jätevesi kastellaan osittain kasveilla ja osittain se syötetään vedenkäsittelykomponentteihin: sterilointikomponentit, monikerroksiset suodatuskomponentit ja haihtuvien aineiden poisto, puhdistus puhtaaksi vedeksi. Muut jätteet käytetään uudelleen, ja osa niistä, joita ei voida hävittää, kuljetetaan roverilla kaukaisille kaatopaikoille.

3.3 - Miten kuuleirinne pitää yhteyttä Maahan ja muihin kuutukikohtiin?

Astronauteilla oli mukanaan VHF-radiopuhelimet, joilla he lähettivät ääni- ja biosensoritietoja avaruuspuvuistaan Lunar Encampment Communications -järjestelmään, joka lähetti signaalit takaisin Maahan S-kaistalla, joka on erittäin korkea taajuuskaista, joka pystyy läpäisemään Maan ionosfäärin heijastumatta tai heijastumatta ja jota käytetään laajasti avaruudessa. Ja varmistaaksemme, että kuun toisella puolella sijaitseva kuuleiri ei ole suorassa yhteydessä Maahan, lähetämme relesatelliitin kiertämään Lagrangen pisteen L2 kiertoradalle laskeutumiskuuhun, mikä varmistaa reaaliaikaisen viestinnän Maan ja kuun toisella puolella sijaitsevan kuun kanssa.

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).

Kuuleirin tieteelliset teemat olivat geologia ja robotiikka. Kuun materiaaliresursseihin kuuluvat pääasiassa mineraalivarat ja energiavarat. Mineraalivaroihin kuuluvat titaani, rauta, kromi, nikkeli ja muut metalliset mineraalivarat, ei-metalliset mineraalivarat, kuten kuun maaperä, basaltti ja haihtuvat aineet, joiden pitoisuudet ovat pieniä (H, He, C, N), happivarat ja meteoriittivarat. Energiavaroihin kuuluvat helium-3-varat, vesijäävarat ja aurinkoenergiavarat. Kuun luonnonvarat täydentävät merkittävästi Maan luonnonvaroja, ja niillä on kauaskantoinen vaikutus ihmisyhteiskunnan kestävään kehitykseen. Kuun aineelliset luonnonvarat ovat niin runsaat, että kuun analysoimiseksi on välttämätöntä tehdä kuun geologisia tutkimuksia. Samalla Kuun ainutlaatuisia ympäristöresursseja, kuten korkeaa tyhjiötä, matalaa painovoimaa, heikkoa magneettikenttää, suurta lämpötilaeroa, korkeaa säteilyä ja muita ympäristöominaisuuksia, voidaan käyttää erityisiin tieteellisiin kokeisiin ja materiaalien valmistukseen. Aiomme myös tehdä robotiikan tutkimusta, jotta kuun leirissä voitaisiin paremmin toteuttaa asumista, tuotantoa, tutkimusta ja muita toimintoja.

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

Astronauttien koulutusohjelmaan kuuluu:

Fyysinen harjoittelu: Näin varmistetaan riittävä fyysinen suorituskyky, jotta voidaan vastata erilaisiin haasteisiin ja tehtäviin kuussa.
Henkinen harjoittelu: Siksi tätä koulutusta tarvitaan, jotta astronautit voivat ensin voittaa tuntemattoman avaruuden pelon ja pelon siitä, että he ovat yksin kuussa.
Erityiset ympäristötekijät Kestävyys- ja sopeutumiskyvyn harjoittelu: Kuun painovoima ja muut ympäristötekijät ovat erilaisia kuin maanpäällä, joten tätä harjoittelua tarvitaan, jotta astronautit eivät reagoi kuun olosuhteisiin kielteisesti, mikä voi aiheuttaa hengenvaaraa.
Selviytymiskoulutus: parantaa astronauttien selviytymiskykyä ja heidän kykyään selviytyä vaaratilanteissa.
Avaruusalusten teknologiakoulutus: varmistetaan astronauttien turvallinen saapuminen Kuuhun ja turvallinen paluu Maahan.
Lääketieteellinen tietämyskoulutus: astronautit voivat jossain määrin varmistaa fyysisen terveyden ja välttää suuria ja pieniä sairauksia.

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.

Avaruusalus, jolla astronautti voi palata Maahan ja takaisin, raketti, joka kuljettaa tarvikkeita tuona aikana.

Tutkimusmönkijä tutkii Kuun pintaa, sillä on maanmittauslaitteet ja videoviestintälaitteet, se etsii resursseja ja lähettää signaaleja. Pieni, pyöräjalkainen, aurinkoenergialla toimiva miehitetty kuunmönkijä kuljettaa paikalle kaivinkoneita, joilla kaivetaan maata ja tuodaan sitä takaisin tutkimusta tai talojen rakentamista varten. Pyörillä varustettu aurinkoenergia, päälle asennetut kamerat, päälle asennettu robottihankinta, auton alle varastoidut tarvikkeet ja tavaratilaan varastoidut varusteet.

Muut hankkeet: