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.

HOPE OF THE MOON

郑州轻工业大学附属中学  河南省郑州市-金水区    Kiina 19   3 / 2 Englanti
3D-suunnitteluohjelmisto: Fusion 360



1.1 - Hankkeen kuvaus

Kuuleirin osalta käytämme pääasiassa viisikulmaisia tiloja, ja päärakennuksen ensimmäinen kerros on päävalvomo, jossa valvotaan koko leirin toimintaa. Toisen kerroksen viisi huonetta tarjoavat majoitusta astronauteille, ja niissä on sänkyjä, ikkunoita, pöytiä, wc:tä ja muuta infrastruktuuria normaalin elämän mahdollistamiseksi. Päärakennuksen keskellä on avaruushissi, jolla pääsee observatorioon tarkkailemaan avaruustilannetta, ja alemmalla poralla pääsee pohjalle tutkimaan Kuun maanalaista aluetta ja kehittämään ja hyödyntämään vesivaroja. Kehällä on viisi hyttiä, jotka ovat koehytti, viljelyhytti, kuntohytti, lääkintähytti ja varastohytti. Jokaisella kapselilla on oma tehtävänsä, ja se tarjoaa täydellisempiä palveluja ja tutkimusretkiä kuun leireille. Hytin ulkopuolella on kuljetusrobotteja, tutkimusrobotteja ja signaalirobotteja, jotka tarjoavat astronauteille fyysistä voimaa ja signaalin muuntamista. Ulkopuolella on myös aurinkopaneeleita, jotka tuottavat virtaa koko leiriin.

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

Onko mahdollista löytää pysyvää asutusta maapallon ulkopuolelta? Kuutukikohtaohjelma suunniteltiin alun perin vastaamaan tähän kysymykseen. Kuuleirini ensimmäinen vaihe on tutkia ja tutkia Kuu, jotta nähdään, onko siellä maapallon käytettävissä resursseja, sekä maan ulkopuolisten resurssien kehittäminen ja hyödyntäminen. Kuun ympäristön tarkempi testaaminen osoittaa, että siitä voi kehittyä paikka ihmisen asumiselle. Kuuleirimme on tällä hetkellä suunnattu astronauteille, joilla on kuussa paitsi viihtyisä ympäristö kokeiden tekemistä varten, myös käteviä koneita kokeiluja ja kehittämistä varten.

2.1 - Mihin haluat rakentaa kuutamoleirin? Selitä valintasi.

Valittu rakentamista varten Aitken Basin etelänavalla Kuun.Sijaitsee eteläisellä takana Kuun, on monia vuoria, yli 80% ajasta voi saada auringonvaloa, lämpötilaero on alhainen, ja ympäristö on suotuisa asumiseen.Se on suurin ja vanhin vaikutusaltaan Kuun, ja perusteellinen tutkimus se voi paljastaa materiaalin tilan alemman Kuun kuoren ja jopa ylemmän Kuun vaippa, joka on suotuisa suorittamaan kokeita.Altaan topografia on matala (13 km ero ympäröiviin ylänköihin) ja kuun kuori on ohut, ja riippumatta siitä, onko kyseessä Kuun meribasaltin syntyyn liittyvä passiivinen vai aktiivinen tila, kuun meribasaltin määrä on suuri, mikä edistää leirin rakentamista.

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

Ensin laukaistaan keinotekoisia satelliitteja, valitaan paras paikka leirille tutkimuksia varten, käytetään 3D-tulostimia komponenttien kokoamiseen, louhitaan ja käytetään happea, alumiinia, rautaa ja muita resursseja kuun kivessä tuottamaan happea jokapäiväiseen käyttöön ja laajennetaan kuuta metalleilla, lasilla ja muilla raaka-aineilla. Kuuleirien vesi syntetisoidaan louhimalla vesijäätä kuun pohjasta. Kompressori puristaa kylmäaineen lämmönvaihtimen kautta korkeapaineiseksi kylläiseksi kaasuksi (ammoniakiksi tai freoniksi), joka sitten lauhdutetaan lauhduttimella. Kuristuslaitteen kautta tapahtuvan kuristamisen jälkeen se johdetaan höyrystimeen, ja jäähdytettävä väliaine jäähdytetään ja vaihdetaan, jotta leirin sisällä saavutetaan vakiolämpötilajärjestelmä. Käyttämällä molekyyliseulan adsorptiokykyä happigeneraattorin avulla fysikaalisen periaatteen kautta öljytöntä kompressoria käytetään tehona erottamaan ilmassa oleva typpi hapesta ja lopulta saamaan korkea happipitoisuus. Se on automatisoitu laite, joka käyttää zeoliitti-molekyyliseulaa adsorbenttina, adsorbentin adsorptiota, paineen alentamista ja desorptiota hapen adsorboimiseksi ja vapauttamiseksi ilmasta ja siten hapen erottamiseksi. Zeoliitti-molekyyliseula on pallomainen rakeinen adsorbentti, jonka pinnalla ja sisäpuolella on mikrohuokosia erityisen huokoskäsittelyprosessin jälkeen, joka on valkoinen. Sen huokostyypin ominaisuudet mahdollistavat O2:n ja N2:n kineettisen erottamisen ja hapen saannin.

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

Säteilyn osalta leirin rakennusmateriaalien rooli ja leirin seinien paksuus sekä se, että koko leiri on suljetussa ympäristössä, osoittavat, että normaalioloissa säteilyllä ei ole suurta vaikutusta leirin sisäiseen elämään. Mitä tulee meteoriittitörmäyksiin, leiri on rakennettu Kuun suurimpaan kraatteriin, mikä paitsi estää tehokkaasti meteoriittitörmäykset myös helpottaa kuupölyn pääsyä, ja ulkona on useita valvontalaitteita kaiken varalta. Mikrometeoriittitörmäyssuojaus, vakaus alhaisessa painovoimassa, paikalliset materiaalit räjähdysaineiden valmistukseen, laitteiden automatisointi, kauko-ohjaus ja robottien manipulointi, lujien, erittäin kestävien ja kevyiden materiaalien valmistus, jotka voivat toimia tyhjiössä ja alhaisissa lämpötiloissa, akkujen, polttokennojen tai säteilyenergian hankinta. Hätätilanteessa leirissä on pakojärjestelmä astronauttien turvallisuuden takaamiseksi.

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

Ensiksi, tärkein ilmantuotantotapa on kuun maaperän ja kiven sulattaminen. Sulatuselektrolyysillä voidaan tuottaa suuri määrä happea, joka on kuun pääasiallinen hapenlähde; Toiseksi hiilidioksidi käsitellään kemiallisesti tai mikrobiologisesti ilmankiertolaitteen avulla, jotta se voidaan muuntaa takaisin hengitettäväksi hapeksi; Lopuksi, jos se on riittävää, osittainen vesi voidaan desorboida, jotta voidaan tuottaa tietty määrä happea vetyyn.Kun otetaan huomioon leirin rakennussykli, alkuvaiheessa, ennen kuin leiri kykeni saavuttamaan omavaraisuuden, sitä elätettiin pääasiassa maapallolta tuoduilla pakatuilla elintarvikkeilla. Rakentamisen valmistumisen jälkeen sitä elätettiin pääasiassa avaruuskasvihuoneessa kasvatetulla ruoalla. Istutettavien kasvien valinta perustui ravintoarvotaulukkoon, jotta astronauttien normaalit elintoiminnot voitaisiin varmistaa.

3.2 - Miten Kuuleirinne käsittelee astronauttien Kuussa tuottamat jätteet?

Kotitalousjätteet ja ulosteet tyhjiösuljetaan ja varastoidaan kuivatuksen jälkeen, ja kun rahtialus toimittaa avaruusasemalle, nämä kotitalousjätteet lastataan tyhjään rahtialukseen, ja sitten rahtialus erotetaan avaruusasemasta, hidastetaan ja poltetaan aerodynaamisen lämmityksen tuottaman korkean lämmön avulla. Nestemäinen jäte (virtsa, talousjätevesi) tulee vesikiertojärjestelmään, puhdistaa sen ja käyttää uudelleen. Poimitut juurakot, vanhat lehdet, ulosteet tulevat jätteen biokonvertteriin, virtsa virtsan käsittelyjärjestelmään, paperipyyhkeet, pakkauspussit jne. tilavuuden pienentämiseksi ensin puristetaan, imuroidaan ja sitten suljetaan sinetöidyillä pusseilla, laitetaan varastoon, jossa roskat varastoidaan, ja kun tarvikkeita kuljettava rahtiavaruusalus tulee ja palaa, se palaa avaruusaluksen mukana, kun se astuu ilmakehään.

3.3 - Miten kuuleirinne pitää yhteyttä Maahan ja muihin kuutukikohtiin?

Astronauteilla on mukanaan kannettavat elämää ylläpitävät järjestelmäreput, joissa on VHF-radiopuhelimet, jotka välittävät ääni- ja biosensoritietoja avaruuspuvuista muihin kuun leireihin tai Maan viestintäjärjestelmiin sekä välittävät äänisignaaleja kuun moduuleista takaisin avaruuspuvuissa oleville astronauteille. Kuumoduulien viestintäjärjestelmä lähettää signaalit takaisin Maahan S-taajuuskaistalla, joka on ultrakorkeataajuuskaista, joka läpäisee Maan ionosfäärin heijastumatta tai heijastumatta, ja käyttää S-taajuuskaistaa lähettämiseen ja yhteydenpitoon Maahan ja muihin kuun leireihin.

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).

Kuuleirillä astronautit tekevät erilaisia kokeita, mutta pääasiassa biologia ja biotekniikka, lyhyesti sanottuna biologian ja teknologian kehittäminen sekä ihmistutkimus ovat edelleen tärkeimmät tutkimusaiheet. Tätä varten kuuleirillä on myös erityinen biologinen tutkimuskoppi, ja siellä on biologisen tutkimuksen kasvatusalustoja. Kuuympäristössä voidaan tehdä myös kokeita, kuten kylmän atomin kokeita, mikrogravitaatiokokeita, kasvinviljelykokeita ja niin edelleen. Avaruudessa tehtävät kokeet ihmiskudossiruilla ovat peukalotikun kokoisia laitteita, jotka sisältävät ihmisen soluja, jotka edustavat jonkin elimen toimintaa. Tutkijat lähettivät avaruusasemalle ihmiskudossiruja ymmärtääkseen paremmin mikropainovoiman vaikutuksia ihmisen terveyteen ja siirtääkseen tämän ymmärryksen ihmisten terveyttä koskevaan tutkimukseen Maassa. Matalan maan kiertoradan talousalueen perustaminen satelliittien käyttöönotosta avaruustutkimukseen. Teknologia, jolla voidaan kasvattaa ruokaa mikrogravitaatiossa avaruudessa tai avaruusrakennuksissa, voisi auttaa ihmisiä tutkimaan kauemmas Maasta. Valmistellakseen näitä tehtäviä avaruusasemalla tutkittiin useita kasvien kasvatustekniikoita. Elokuun 10. päivänä 2015 astronautit maistelivat ensimmäistä avaruudessa kasvatettua salaattia, ja nyt astronautit kasvattavat retiisejä ja erilaisia vihanneksia, kuten paprikaa ja kurkkua. Nestefysiikan tutkimusten kehitys kattaa planeettamme, mutta niiden lähettäminen avaruuteen voisi auttaa meitä ymmärtämään paremmin, miten ne virtaavat, ja avaruusnesteiden tutkimus on kehittynyt perustutkimuksesta sovellusten testaamiseen kehittyneistä lääketieteellisistä laitteista lämmönsiirtojärjestelmiin.

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

Astronautit ovat eräänlainen erityisammatti, joka harjoittaa avaruustoimintaa, ja heidän on suoritettava erityisiä työtehtäviä, kuten lennon seurantaa, käyttöä, valvontaa, viestintää, huoltoa ja tieteellistä tutkimusta avaruusaluksen sisällä ja ulkopuolella erityisissä ympäristöolosuhteissa, ja he voivat elää normaalisti. Tämä edellyttää, että heitä koulutetaan tiukasti, jotta heillä olisi erinomaiset fyysiset ja psyykkiset ominaisuudet, vahva sopeutumiskyky avaruuslentojen erityisiin ympäristötekijöihin sekä avaruusalusten ja erilaisten tietojen ja taitojen hallinta, jotka on oltava hallussa lentotehtävien suorittamiseksi. Astronauttien koulutukseen kuuluu yleensä yli 100 oppiainetta, kuten fyysistä ja psykologista koulutusta, teorian peruskoulutusta, ammatillista ja teknistä koulutusta, selviytymis- ja hengenpelastuskoulutusta sekä laajamittaista yhteistyötä. Tätä varten Kuun leirillä on erityisesti perustettu kuntoilukapseli, joka tarjoaa astronauteille fyysistä suojaa, jotta he välttyisivät fyysisiltä ja psyykkisiltä ongelmilta kuussa pitkän aikaa. Astronauttien peruskoulutuksen sisältöön kuuluvat: asiaankuuluvat teoreettiset tiedot, kuten tähtitiede, maantiede, geologia, meteorologia, ilmakehän fysiikka, lentomekaniikka, tietokoneet, radionavigointi, ohjaaminen, rakettien ja avaruusalusten rakentaminen jne.; tarvittavat lääketieteelliset tiedot ja pelastustekniikat; urheilulajeihin kuuluvat fuhu, keinu, uinti, vesihiihto, surffaus, hiihto, kiipeily ja sidonta.

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.

Kuuleirin perustamisen tarkoituksena on tehdä tieteellistä tutkimusta, tutkia kuun resursseja ja potentiaalista arvoa sekä valmistautua tulevaan avaruustutkimukseen. Kuuleirintäalueet voivat tarjota tiedemiehille ja astronauteille tukikohdan, jossa he voivat asua ja työskennellä kuun pinnalla, jolloin he voivat tehdä paikan päällä tutkimus- ja kehitystyötä, kuten suorittaa tieteellistä toimintaa, kuten tähtitieteellisiä havaintoja, kehittää kuun kraattereita ja sulattaa kuun maaperää ja kiviä, ja louhia erilaisia mineraalivaroja, kuten helium-3:a, jotta voidaan ymmärtää paremmin kuun ominaisuuksia ja mahdollisuuksia ja luoda jalansija ihmisen tutkimusretkille kohti muita tavoitteita tarjota rakennusmateriaaleja ja jopa polttoainetta avaruusaluksille, jotka lentävät muille planeetoille, ja luoda perusta ihmisen tulevalle siirtymiselle kuuhun.