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.

STAR WALKIN’

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



1.1 - Hankkeen kuvaus

Jotta voisimme tutkia maailmankaikkeutta paremmin, olemme rakentaneet tämän tukikohdan. Leirin päärakennus on pallomainen ja siinä on yhteensä yhdeksän kerrosta. Lisäksi ylimmässä kerroksessa on tähtitieteellinen havaintoasema. Päärakennuksessa on olohuone, työskentelyalue, ravintola, kuntosali, KTV, makuuhuone, lääkintähuone, sadonviljelyhuone ja valvontahuone. Lisäksi siellä on energia-asemia, aurinkoenergian tuotantolaitteita, tutkaseuranta-asemia, kuukulkijoita ja lasertykkejä. Leiri saa energiansa aurinkoenergian ja ydinfuusiovoimantuotannon avulla ja vedensaannin vesijään kehittämisen ja vesikierron avulla. Rakennettu viljelykasvien kasvatushuone voi toisaalta tuottaa ruokaa, ja toisaalta se voi myös toteuttaa hiilidioksidin kierron hapeksi, mikä voi taata leirin henkilökunnan peruselintarpeet. Samaan aikaan KTV- ja kuntosalit tarjoavat myös vapaa-ajanvietto- ja viihdetiloja leirin jäsenille. Leirille on rakennettu myös työtila, joka tarjoaa jäsenille hyvän työympäristön. Lyhyesti sanottuna, parantaa kuun leirintäalueiden rakentamista ja antaa henkilöstölle hyvän kokemuksen tunteen.

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

Kuussa voi olla hyödyllisiä luonnonvaroja, kuten vettä ja harvinaisia mineraaleja. Näitä resursseja voidaan käyttää avaruustutkimuksen tukemiseen ja avaruusteknologian jatkokehittämiseen, joten on tarpeen rakentaa kuun leiri. Kuun leirintäalueemme päätarkoitus on tieteellinen tutkimus. Avaruusresurssien kehittämisen ja avaruusteollisuuden kehittämisen avulla teemme tieteellistä tutkimusta ja tutkimme kuun resurssivarantoja. Se on tärkeä askel kohti elämän ymmärtämistä ja työskentelyä vieraassa ympäristössä muilla planeetoilla, ja se on paras paikka materiaalitieteiden ja biotieteiden tutkimuksen tekemiseen. Kuussa on runsaasti materiaalivaroja, sillä kuun kivet sisältävät kaikkia kuoren alkuaineita ja noin 60 erilaista mineraaliesiintymää. Kuussa on myös runsaasti energialähteitä, kuten helium-3, jota ei löydy Maasta. Se on ihanteellinen polttoaine fuusioreaktoreille.

2.1 - Mihin haluat rakentaa kuutamoleirin? Selitä valintasi.

Valinta perustaa tukikohta Kuun pohjoisnavalle, koska pohjoisnapa sijaitsee napa-alueella, pitkäaikaiset alhaiset lämpötilat voivat sisältää suuren määrän vesijäätä, ja Kuumeri (tasankoalue) on enimmäkseen keskittynyt Kuun pohjoisnavalle, mikä tarjoaa enemmän tilaa leirin rakentamiseen. Tiedotusvälineiden mukaan NASA on löytänyt Kuun pohjoisnavan läheltä laavaluolan, jossa on useita kymmeniä metrejä pitkä kuun kuori, joka tarjoaa luonnollisen suojakuoren estämään törmäystapahtumia ja kosmista säteilyä, Se on myös ihanteellinen sijainti tukikohdalle.

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

Leirintäalueiden rakentamisessa voidaan käyttää maapallolta tuotuja resursseja. Siellä syntyvää jätettä voidaan sekoittaa kuun maaperään tietyssä suhteessa, jolloin saadaan raaka-aineita 3D-tulostimille, joista voidaan rakentaa lisää asioita. Toisaalta lisäämällä ureaa kuun geologiseen polymeeriseokseen (betonin kaltainen rakennusmateriaali) voidaan käyttää leirintäalueiden rakentamisen raaka-aineena, ja sen vaikutukset ovat paremmat kuin muiden yleisten pehmittimien, kuten naftaleenin tai polykarboksylaattien. Leirintäalueiden rakentamisessa voidaan toisaalta käyttää Maasta tuotuja resursseja. Siellä syntyvää jätettä voidaan sekoittaa kuun maaperään tietyssä suhteessa, jolloin saadaan raaka-aineita 3D-tulostimille, joilla voidaan rakentaa lisää asioita. Toisaalta lisäämällä ureaa kuun geologiseen polymeeriseokseen (betonin kaltainen rakennusmateriaali) voidaan käyttää leirintäalueiden rakentamisen raaka-aineena, ja sen vaikutukset ovat paremmat kuin muiden yleisten pehmittimien, kuten naftaleenin tai polykarboksylaattien.

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

Ensinnäkin tukikohta rakennetaan laavaluolan suulle, jossa on useita kymmeniä metrejä pitkä kuun kuori, joka tarjoaa luonnollisen suojakuoren iskujen ja kosmisen säteilyn estämiseksi. Suurempia meteoriittiuhkia varten rakennetaan myös lasertykkejä turvallisuuden varmistamiseksi. Leirintäalueen rakennuksen ulkopuolella on erityinen polymeeripinnoite, joka selviytyy kuun päivän ja yön välisen suuren lämpötilaeron vaikutuksista ja estää avaruuden säteilyä.

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

Vesivarojen osalta imeytymiseen ja kierrätykseen käytetään toisaalta maapallolta tuotua vettä, päivittäistä uimavettä, virtsaa ja ihmiskehon haihtunutta hikeä. Toisaalta kuun vesijäätä voidaan kehittää ja hyödyntää käyttökelpoisen juomaveden saamiseksi.

Ruoan osalta leirillä on viljelyhuone, jossa huolehditaan leiriläisten ravitsemuksellisista tarpeista erilaisilla viljelykasveilla, hedelmillä, vihanneksilla jne.

Energian osalta leiri on rakennettu aurinkovoimalaitoksilla ja hallittavilla ydinfuusiovoimalaitoksilla, joten jopa polaarialueilla on polaarisen yön aikana myös energiansaanti.

Ilmassa happea tuotetaan toisaalta vesijään elektrolyysin avulla ja toisaalta hiilidioksidia vihreiden kasvien fotosynteesin avulla.

3.2 - Miten Kuuleirinne käsittelee astronauttien Kuussa tuottamat jätteet?

Joitakin jätteiden sisältämiä materiaaleja kierrätetään ja käytetään uudelleen Kuun resurssien kysynnän vähentämiseksi. Esimerkiksi käyttämällä jäteveden käsittelyssä vedenpuhdistimia ja desinfiointijärjestelmiä varmistetaan vesivarojen uudelleenkäyttö ja estetään liiallisten epäpuhtauksien syntyminen kuussa. Korkean lämpötilan sulatusmenetelmää käytetään jätteiden muuntamiseen raaka-aineiksi, joita voidaan käyttää rakennus- ja valmistusmateriaaleissa. Myrkyllisten tai vaarallisten jätteiden osalta käytämme turvallisia ja toteuttamiskelpoisia menetelmiä luokiteltuun varastointiin ja hävittämiseen, jotta vältetään haitat astronauteille, kuun ympäristölle ja laitteille.

3.3 - Miten kuuleirinne pitää yhteyttä Maahan ja muihin kuutukikohtiin?

Viestintäverkkoinfrastruktuurin, kuten satelliittien, tutkimusajoneuvojen ja antennien, käyttöönotto. Hyödynnetään havaintoajoneuvoa liikkuvana viestinnän releenä tukikohdan viestintäverkon kantaman laajentamiseksi. Nämä etsintäajoneuvot voivat kulkea Kuun pinnalla, luoda ja ylläpitää viestintäyhteyksiä kuutukikohtiin ja lähettää viestejä Maahan.

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).

Geologinen seura on tutkimuskohde, ja kuun pintaa peittää suuri määrä kiviä ja maaperää, jotka ovat ratkaisevia kuun koostumuksen ja kehityshistorian ymmärtämisen kannalta. Tarkkuuslaitteita voidaan käyttää näiden näytteiden kemiallisiin ja fysikaalisiin testeihin niiden koostumuksen, rakenteen, iän ja muiden tietojen ymmärtämiseksi. Etsitään jäänteitä, kuten kraattereita, kukkuloita, ruhjeita ja kivimuodostumia Kuun pinnalta, jotta voidaan ymmärtää sen muodostumista ja kehitystä. Esimerkiksi jäänteiden sijaintia, kokoa, morfologiaa ja kemiallista koostumusta tutkimalla voidaan päätellä, mitä tärkeitä geologisia tapahtumia Kuu on kokenut tai mihin muut aurinkokunnan taivaankappaleet ovat vaikuttaneet.

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

Astronauttien on käytettävä avaruusaluksia ja -laitteita, kuten laskeutumisaluksia, kuunmatkustajia ja lennokkeja, ja koulutuksen olisi katettava erilaisten avaruusalusten ja -laitteiden käyttötaidot sekä hätätilanteiden toimintavalmiudet hätätilanteissa. Kuuhun laskeutumisoperaatio vaatii äärimmäisen korkeaa fyysistä ja henkistä kuntoa, eikä astronauttien kyky suorittaa tehtäviä erityisolosuhteissa voi olla tiettyä vaatimustasoa alhaisempi. Siksi koulutussuunnitelmaan olisi sisällyttävä astronauttien fyysisen kunnon harjoittelua, jotta he voivat sopeutua pitkäaikaisiin avaruusympäristöihin ja Kuun pinnalle. Avaruudessa astronautit kohtaavat monia haasteita, kuten painottomuus, matkustamoympäristö ja avaruusaluksen rakenteelliset rajoitukset. Tämä edellyttää, että astronautit käyvät läpi avaruuden sopeutumiskoulutuksen sopeutuakseen näihin haasteisiin. Astronautit suorittavat tehtäviä yleensä osana tiimiä, joten tiimityö-, viestintä- ja johtamistaitojen osalta astronautit tarvitsevat vastaavaa koulutusta varmistaakseen, että tiimi toimii hyvin tehtävän aikana. Avaruudessa astronautit voivat kohdata erilaisia hätätilanteita, kuten viestinnän menetys, avaruusaluksen toimintahäiriöt jne. Tätä varten astronautit olisi koulutettava ja harjaannutettava hätätilanteisiin reagointikykyihin ja -taitoihin simuloitujen skenaarioiden ja simulaattoreiden avulla. Astronautit saattavat joutua keräämään näytteitä Kuusta, ja vaikka tutkimuksen päätarkoitus ei olisikaan tieteellinen, heidän on silti ymmärrettävä tieteelliset perustoiminnot ja paikan päällä tapahtuvan näytteenoton taidot.

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.

Kuumoduulin avulla päästään kuuhun ja laskeudutaan sen pinnalle. Laskeutumismoduulin on oltava rakenteeltaan tukeva ja riittävän tukeva, jotta se kestää laskeutumisen valtavan paineen ja Kuun pinnan monimutkaiset maasto-olosuhteet. Laskeutumismoduulilla olisi myös oltava riittävä kantavuus, jotta se voi kuljettaa ihmis- tai rahtimateriaalia Kuuhun. Kuumatkustajia käytetään kulkemaan Kuun pinnalla, lähestymään tieteellisiä tutkimuskohteita ja etsimään Kuun pinnan jäänteitä tai mineraaleja. Raketteja käytetään paluuseen Maahan Kuun pinnalta, ja niillä on riittävä käyttövoima ja rakenteellinen lujuus ihmisten turvallisen paluun varmistamiseksi Maahan.