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.

Aurora

郑州轻工业大学附属中学  河南省郑州市-金水区    Kiina 18, 19   4 / 1 Englanti
3D-suunnitteluohjelmisto: Fusion 360



1.1 - Hankkeen kuvaus

Aurora Lunar Campin lähtökohtana on mukava ja turvallinen asuinympäristö astronauteille. Tieteellisen tutkimuksen ollessa keskipisteenä Aurora Lunar Camp tutkii ja louhii kuun resursseja tutkiakseen kuun ympäristöä ja sopeutuakseen siihen. Samaan aikaan syvän avaruustutkimuksen siirtoasemana se toteuttaa ristikkäisten havaitsemisen ja energiansaannin.

Leirin keskipisteenä on rakennus, joka on rakennettu kahteen osaan käyttäen kuun alla olevaa onttoa laavaputkirakennetta:

Maa on tieteellinen tutkimusalue, jota käytetään kuun resurssien analysointiin, varastointiin ja kehittämiseen. Samaan aikaan keskusvalvomo, sähkönjakeluhuone ja istutusmoduuli on perustettu tukikohdan normaalia toimintaa varten.

Maan alla on asuintila, jota käytetään astronauttien asumiseen ja kuntoiluun. Perustilojen lisäksi siellä on myös teehuoneita, joissa voi viljellä tunnetta. Oleskelualuetta hallitsevat lämpimät värit astronauttien työpaineen helpottamiseksi.

Käytämme aurinkotuontijärjestelmää, joka kerää auringonvaloa varavoimaksi energiankulutuksen vähentämiseksi.

Käytämme Ecometeriä, joka on monikäyttöinen kannettava laite laitteiden ohjaukseen, astronauttien terveyden seurantaan ja muihin toimintoihin.

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

Kuuleirillämme on kolme tarkoitusta.

 Kuun geologisen ympäristön tutkiminen, alustava tutkimus ja sopeutuminen kuun ympäristöön. Jatkamme kuun maaperän ja malmin louhintaa eri syvyyksissä ja analysoimme materiaalia kuun geologisen ympäristön ymmärtämiseksi.
 Muiden syvän avaruuden tutkimuslaitteiden siirtoasemana. Muut luotaimet voivat laskeutua tukikohtaan tankkaamaan polttoainetta pidemmäksi aikaa tehtäviensä aikana.
 Suorita traverssihavainnointi. Sillä tarkoitetaan syvän avaruuden tutkimuslaboratoriota, joka tarkkailee aurinkokunnan muita planeettoja ja Maata uhkaavia maanläheisiä asteroideja ja kerää asiaa koskevia tietoja takaisin Maahan varhaisvaroituksen, puolustuksen, hävittämisen ja niin edelleen toteuttamiseksi.

2.1 - Mihin haluat rakentaa kuutamoleirin? Selitä valintasi.

Päätämme rakentaa kuuleirin lähelle Shackletonin kraatteria.

Toisaalta Shackleton-kraatterin lähellä sijaitsevan Mount Malapatin läheisyydessä on pitkä valojakso, ja aurinkosähkölaitteita voidaan käyttää valoenergian hankkimiseen ja varastointiin sähköntuotantoa varten.

Toisaalta kraatterin keskellä olevat jääesiintymät (vesijää), jotka sisältävät suuren määrän vetyä, voidaan lähettää keräämään vesijäätä kraatterin pohjalle ja kuljettamaan se tukikohtaan tukikohdan polttoaine- ja vesivarojen tarpeisiin.

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

Kuuleiriä varten aiomme ottaa käyttöön virtaviivaisen muotoilun, jotta tukikohta näyttäisi yhtä kauniilta kuin revontulet, mutta ei kuitenkaan imisi helposti kuupölyä.

Laskeudumme kuuhun ainakin kahdesti. Ensimmäisellä kerralla lähetämme kuuhun robotteja ja kokoonpanomoduuleja. Nämä robotit voivat yhdistyä erilaisiin kokoonpanomoduuleihin, jotta ne voivat suorittaa 3D-tulostuksen, materiaalin sulatuksen, maaston skannauksen ja kaivostoiminnan kaltaisia toimintoja. Näiden toimintojen avulla robotti voi valita sopivan rakennuspaikan, suorittaa täällä maan tasauksen, kerätä kuun maaperää ja kalliota, rakentaa kuun maaperän suojakuoria ja sulattaa Fe:tä, Ti:tä ja Si:tä leirin rakentamiseksi. aurinkopaneelien, tutkan ja lämpökaivosmoduulien rakentaminen Malapate-vuoren läheisyyteen sekä laavaputkien kaivaminen tukikohdan keskelle ja toisen maanalaisen kerroksen perustaminen putkien sisään.

Toinen kuuhun laskeutuminen alkaa leirin perustamisen jälkeen. Tällä kertaa kuuhun lähetetään kolme astronauttia ja joitakin selviytymistarvikkeita. He tarkastavat ja korjaavat leirin eri osien rakentamisen ja tukikohdan sisällä olevan ekologisen rakentamisen, jotta tukikohta voi täyttää odotetut standardit. Jos jotain poikkeavaa havaitaan, siitä ilmoitetaan Maan puolelle ja tehdään lisää kuuhun laskeutumisia.

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

Astronauttien kannalta suurimpia uhkia ovat meteoriitit, säteily, kuupöly, alhaiset lämpötilat ja alhainen happipitoisuus.

Meteoriitti: Suunnittelemme käyttävämme kuun maaperää 3D-tulostusmateriaalina rakentaaksemme tukikohdan ympärille kuun maaperän kuoren, joka kestää pieniä meteoriitteja. Jos kuori ei pysty torjumaan meteoriitteja, kaikki astronautit hakeutuvat maanalaisiin tiloihin.

Säteily: Leirin rakennusmateriaalit voivat myös tehokkaasti estää säteilyä.

Kuupölyä: Kuupölyä ja puhdistusrobottia käytetään kuupölyn pysäyttämiseen ja leirikuoressa olevan kuupölyn puhdistamiseen.

Alhainen lämpötila: Kuun maaperän kuoren alhaisen lämmönjohtavuuden ansiosta sisäinen lämpötila voidaan pitää suhteellisen vakiona. Leirin kuori on ontto rakenne, joka pitää leirin sisälämpötilan vakiona.

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

Vesi: Keräämme kuun maaperästä vettä ja tiivistämme sen jääksi lämpökaivosteknologian avulla. Samaan aikaan käytämme robotteja keräämään kraatterista vesijäätä ja kuun kiviainesta, jotka kuunmönkijä kuljettaa tukikohtaan. Jää ja vesijää muutetaan vedeksi, ja kuukivi muutetaan vedeksi reagoimalla FeTiO2+H2→Fe+TiO2 +H2O.

Jokapäiväisessä elämässä syntyvä jätevesi ja virtsa muunnetaan vedeksi, jota voidaan käyttää ja juoda tukikohdan sisällä olevan kierrätys- ja puhdistusjärjestelmän avulla veden kierrätyksen toteuttamiseksi. 

Ruoka: Leirin kasvualueella normaalin toiminnan jälkeen käytetään pääasiallisena ruokana erilaisia kasveja. Lisäksi kukin saapuva luotain voi tuoda lisää ruokatarvikkeita kuun leiriin.

Sähkö: Polttoainevoimantuotanto täydentävänä energianhankintatapana. Aurinkoenergian syöttö leirille toteutetaan käyttämällä laitteistona aurinkopaneeleita. Polttoainevoimantuotannossa käytetään sähköntuotantotapana vesijäästä saatavaa vetyä, joka on pääasiallinen perussähköntuotantotapa, jos aurinkosähkön sähköntuotannossa ilmenee ongelmia. Hallitsemme myös sähkönjakelua koko alueella sähkönjakeluhuoneen kautta.

Ilma: Hapen saamiseksi käytetään elektrolyyttistä vettä, sulaa elektrolyyttistä kuun maaperää ja kasvien ruokintaa. Elektrolyyttinen vesi ja sulatuselektrolyysi ovat vastaavasti jäteveden ja sulatetun kuun maaperän elektrolyysiä, joilla vapautetaan ja kerätään siihen happea.

3.2 - Miten Kuuleirinne käsittelee astronauttien Kuussa tuottamat jätteet?

Astronauttien jätteitä varten Aurora Lunar Camp on varustettu kierrätysjärjestelmällä, joka muuntaa virtsan käyttökelpoiseksi vedeksi. Eräässä kierrätysjärjestelmässä on reaktorissa 35 celsiusasteen lämpötilassa paljon suspendoituneita muovipellettejä ja seoksia. Kun ulosteet kiertävät pellettien ympärillä, pellettien pinnalla olevat mikrobit hajottavat ulosteet suolaksi ja metaaniksi. Kiinteän kaasun erottamisen kautta ulosteiden myrkylliset komponentit erotettiin. Samalla metaania hapettavat bakteerit syntetisoivat hiilihydraatteja ja proteiineja ulosteen käsittelyn loppuun saattamiseksi.

Aurora Lunar Camp on varustettu erityisellä leikkurilla, joka leikkaa ja tiivistää jätetilan ja varastoi sen jäteastiaan, joka lähetetään Maahan hävitettäväksi, kun Maan ja Kuun väliset tarvikkeet vaihdetaan.

3.3 - Miten kuuleirinne pitää yhteyttä Maahan ja muihin kuutukikohtiin?

Maan ja kuun välinen viestintä: Tämä mahdollistaa sen, että päävalvomo voi käyttää viestintävälineitä maan ja kuun väliseen radioviestintään.

Tukikohtien välinen viestintä Kuussa: Aurora Lunar Campin päävalvomo on varustettu 4G-matkapuhelinverkolla ja siihen liittyvillä laitteilla, jotka mahdollistavat yhteydenpidon astronauttien ja kuussa olevien laitteiden välillä. Samalla jokainen astronautti ja päävalvomo varustetaan Eco Meterillä, joka on monipuolinen ja kätevä viestintälaite, joka helpottaa kuutukikohtien välistä viestintää.

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).

Tutkimus keskittyy kuun mineraalivarojen etsintään. Kasvinviljelykokeet voidaan suorittaa Kuun alhaisen painovoiman ympäristössä, ja matalan lämpötilan infrapunahavaintolaitteiden käyttöönotto, matalan lämpötilan suprajohtavuustesti, avaruushiukkasympäristön matalan lämpötilan suprajohtavuuden havaitseminen ja muut koetehtävät voidaan suorittaa hyödyntämällä joidenkin pysyvän varjoalueen kraattereiden pysyvää matalaa lämpötilaa. In situ -resurssien hyödyntämisen taustalla olevaa tiedettä ja teknologiaa olisi tutkittava neljältä osin:

Kuun tärkeimpien luonnonvarojen tutkiminen;
Kuun maaperän kokonaisvaltainen hyödyntäminen;
Kuuenergian tehokas ja kestävä hyödyntäminen;
Ympäristövaarojen sekä kuun luonnonvarojen kehittämiseen ja hyödyntämiseen liittyvien oikeuksien ja etujen suojelu. Kuun etelänavalle Malaput-vuorelle on myös mahdollista rakentaa observatorio, joka laajentaisi ihmisen ymmärrystä Linnunradasta ja maailmankaikkeudesta ja jolla olisi suurempi symbolinen ja tieteellinen merkitys. Rakentaa kuuhun ydinvoimalan, jossa tutkitaan heliumin hallittua fuusiota 3.

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

Ensinnäkin valitsemme astronautit niiden hakijoiden joukosta, joilla on maisterin tutkinto biologian, tietojenkäsittelytieteen tai lääketieteen alalta.

Toiseksi meillä on astronauttien oppimiskursseja, simuloitua lentokoulutusta, simuloitua painovoimakoulutusta, psykologista koulutusta ja hätäkoulutusta.

Kurssilla opetetaan astronautteja käyttämään ja huoltamaan leirielämään ja tieteelliseen tutkimukseen liittyviä laitteita.

Simuloitu lentokoulutus sisältää simuloidun lentokoulutuksen kuuhun laskeutumista varten ja lentokoulutuksen maahan paluuta varten. Lentosimulaattorin avulla astronautit voivat suorittaa lentotekniikoita, kuten lentoonlähtö, asennon säätö, ohjaus jne. Samalla se tarjoaa liike-, näkö- ja kuuloaistia jne., jotta koulutettavat astronautit voivat perehtyä avaruusaluksen käyttöön.

Simuloidun painovoimakoulutuksen avulla astronautit voivat harrastaa fyysistä liikuntaa painovoimaympäristössä, simuloida elämää kuun leirillä, käyttää erilaisia välineitä ja muita toimintoja, jotta astronautit voivat tottua tulevaan elämään ja tieteelliseen tutkimustyöhön kuun leirillä.

Psykologisen koulutuksen tarkoituksena on ehkäistä psykologisia ongelmia, kuten liiallista stressiä, ja vähentää psykologista stressiä antamalla astronauttien tehdä tiettyjä tehtäviä yhdessä, jotta he olisivat yhtenäisempiä.

Hätätilanneharjoittelussa simuloidaan hätätilannetta, kuten meteoriittihyökkäystä, miehistön käsittelytaitojen terävöittämiseksi.

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.

Tarvitsemme nykyisiin miehitettyihin avaruusraketteihin perustuvan avaruusaluksen, jossa on runsaasti varatilaa ja jota käytetään robottien kuljettamiseen Kuun leirien rakentamiseksi.

Ajoneuvomme Camp Moonissa ovat kaksi Roveria, jotka kuljettavat materiaalia uutta leiriä varten, robotit, jotka keräävät kuun luonnonvaroja, ja miehistöt, jotka tarkastavat radioteleskooppeja ja aurinkopaneeleita.

Mitä tulee edestakaiseen matkaan Maahan, aiomme perustaa kuuhun nostolavan, ja kun on tarpeen palata Maahan, alusta nostetaan avaruusaluksen nousua tai laskeutumista varten.

Kun tutkimme kuuta osoittaaksemme uuden määränpään, asetamme määränpään etukäteen, annamme kulkijan kuljettaa robotteja ja ruokaa ja käytämme robotteja rakentaaksemme joitakin tarvikeasemia määränpäähän ja matkan varrelle luodaksemme perustan uuden määränpään myöhemmälle tutkimiselle.

Muut hankkeet: