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.

SL

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


3D-projektin ulkoinen katseluohjelma


1.1 - Hankkeen kuvaus

Maapallon väestön nopean kasvun myötä eri luonnonvarat ovat vähitellen vähissä. Kuu on maapallon luonnollinen satelliitti, ja sillä on ainutlaatuinen avaruusasema ja runsaat luonnonvarat. Näiden etujen ansiosta Kuu on ensisijainen valinta ihmisen avaruustutkimukseen sekä luonnonvarojen kehittämiseen ja hyödyntämiseen. Siitä tulee tulevaisuuden kuututkimuksen ja tutkimusmatkailun pioneerien pääpaikka.

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

Kuun tutkimisen syvällisen kehityksen myötä monet kuun tutkimusohjelmat ja kehitysohjelmat kotimaassa ja ulkomailla pitävät kuutukikohdan rakentamista tärkeänä tavoitteena. Kuutukikohdan rakentaminen palvelee myöhempiä miehittämättömiä ja miehitettyjä tehtäviä Kuuhun. Tukikohtamme on leiri, jossa yhdistyvät tieteellinen tutkimus ja elämä. Päätarkoituksena on rakentaa tutkimustukikohta, joka voi elää pitkään, tarjota tutkijoille peruselämän, terveyden ja turvallisuuden takeet ja samalla suotuisan ympäristön tieteelliselle tutkimukselle.

2.1 - Mihin haluat rakentaa kuutamoleirin? Selitä valintasi.

Kohteemme on Von Karmanin törmäyskraatteri kuun selässä Aitokenin altaassa. Kraatterissa on ensinnäkin säilynyt alkuperäisen kuun kuoren kiviä, joiden materiaalit ja komponentit ovat hyvin edustavia, kuten rautaoksidia, toriumia, titaanidioksidia jne. Kallioita koskevien tietojen kerääminen voi auttaa tutkijoita ymmärtämään paremmin Kuun kuoren muodostumista ja muinaisten tulivuorten toimintaa, mikä on erittäin arvokasta tieteellistä tutkimusta. Toiseksi allas on riittävän tasainen, jotta se sijaitsee leveysasteella, joka tarjoaa runsaasti auringonvaloa, mutta ei ole alttiina auringon häikäisylle. Lisäksi siellä on suuri määrä pysyviä varjoalueita ja runsaasti vesijäävaroja, jotka tarjoavat turvallisuutta astronauttien jokapäiväiselle elämälle ja vesitutkimukselle; lopuksi kuun toisella puolella oleva puhdas sähkömagneettinen ympäristö tarjoaa myös erinomaisen paikan tieteellisille kokeille.

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

Kuun leirin on oltava tuhoutumaton, suuri määrä pysyvästi varjostettuja alueita kuun selässä on hyvä leirien rakentamiseen. Kuun pinnalla on tyhjiö ja siellä on paljon pölymyrskyjä, astronauttien suojaamiseksi pölymyrskyiltä on käytettävä ilmatiiviitä materiaaleja, ja myös säteilysuojavarusteet ovat tärkeitä. Kuuleirin ulkokuori on Whipple, joka on nimetty tähtitieteilijän, Whipple-nimisen, mukaan. Whipple-kilpi koostuu ohuesta ulkokuoresta, jonka keskikerroksessa on pieniä aukkoja. Sisäisen levyn takana oleva ulompi materiaali ei absorboi paljon törmäysnopeutta, mutta se hajottaa törmäysmateriaalin moniin pieniin sirpaleisiin, jotka hajottavat kineettisen energian sisäiseen levyyn ja vähentävät huomattavasti törmäysmateriaalin iskua.

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

Kuuleiri on astronauttien asuin- ja tutkimuspaikka, joka suojaa astronautteja hiekkamyrskyiltä, magneettimyrskyiltä ja kosmisilta säteiltä. Meteoriitin sirpaleiden tai avaruusromun törmäyksen estämiseksi käytämme yksinkertaista suojakuorta, joka vähentää törmäyksen liike-energiaa ja suojaa näin leiriä paremmin.

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

Vesi

Kuun maaperä sisältää paljon happea sisältäviä rautamineraaleja, joita voidaan käyttää raaka-aineina makean veden ja hapen tuottamiseen. Menetelmässä kerätään kuun maaperä avaruuskaivosajoneuvolla, valitaan happea sisältävät rautamineraalit älykkäällä koneella ja reagoidaan ja pelkistetään vetyä happea sisältävien rautamineraalien kanssa makean veden saamiseksi.

Ruoka

Tukikohdan alkuvaiheessa syömme Maasta tuotua ruokaa, ja kun Kuun maatila kypsyy, syömme vähitellen avaruudessa kasvatettua ruokaa.

Energia

Rakennamme aurinkovoimaloita kuuhun. Koska kuun pinnalla ei tuule eikä sada, siellä on aurinkoista ja pilvistä, ja aurinko paistaa kuun pinnalle, eikä siellä ole ilmakehää, joka imisi sitä. Auringon säteilyn voimakkuus on noin 1,5 kertaa suurempi kuin maapallon, joten voimme hyödyntää aurinkoenergiaa täysimääräisesti valaistukseen, lämmitykseen, lämmitykseen ja sähköntuotantoon. Lisäksi Kuun maaperässä on runsaasti helium III:ta, jota voidaan ottaa talteen hallittua ydinfuusiota varten tukikohdan käyttövoimaksi.

Ilma

Tukikohdassa käytetään happigeneraattoreita hapen tuottamiseen. Ensin käytetään avaruuskaivosajoneuvoja keräämään kuun maaperää, jossa on runsaasti rauta- ja titaaniyhdisteitä. Sitä voidaan käyttää katalysaattorina veden ja hiilidioksidin muuntamisessa hapeksi, vedyksi, metaaniksi ja metanoliksi keinovalosynteesitekniikan avulla.

3.2 - Miten Kuuleirinne käsittelee astronauttien Kuussa tuottamat jätteet?

Astronautteja varten kuussa syntyvät roskat säilytetään suljetussa pussissa varastohuoneessa, kun ne on sulatettu muovipuristuksella ja pakattu roskakompressorilla. Tämän jälkeen roskat varastoidaan rahtialukseen. Maahan palattuaan se hajoaa kitkalämmityksen avulla, kun se kulkee ilmakehän läpi.

3.3 - Miten kuuleirinne pitää yhteyttä Maahan ja muihin kuutukikohtiin?

Kuu ja maa lähetetään satelliitin välityksellä. Kuun kaukaisen puolen jatkeella on erityinen piste, jota kutsutaan Maa-Kuu-järjestelmän toiseksi Lagrange-pisteeksi, ja jos satelliitti sijoitettaisiin tämän pisteen lähelle, se ajautuisi tämän pisteen lähelle. Voimme ohjata sen ajautumista niin, että se voidaan nähdä samanaikaisesti kuun toisella puolella sijaitsevista observatorioista ja Maasta käsin, ja sitten voimme lähettää signaaleja satelliitin kautta. Kuuleirit voivat kommunikoida keskenään radiolla.

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).

Kuuleirillämme keskitytään biologisiin ja materiaalitieteellisiin aiheisiin. Kuun ympäristö on aivan erilainen kuin Maan ympäristö, ja se on erinomainen paikka tieteelliseen tutkimukseen. Aiomme tehdä kuussa kasvinviljelyä, biotieteitä ja avaruusfysiikan tutkimusta. Kuun alhainen painovoima ja hapettomat olosuhteet soveltuvat kasvilajikkeiden tutkimiseen; Kuun pinnan ympäristö vaikuttaa elämään eri tavalla kuin Maan pinnalla, joten biotieteellisissä kokeissa voidaan tutkia sopeutumiskykyä ja elämän kykyä selviytyä heterogeenisessa ympäristössä; Kuun pinnalla voidaan tutkia kokeellisesti erilaisia avaruusfysiikan ilmiöitä ja vaikutuksia, kuten auringon säteilyä, ionisaatiota ja kosmista säteilyä.

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

Heidän on läpäistävä tiukka ja järjestelmällinen avaruusalan koulutus ja oppiminen, mukaan lukien fyysinen harjoittelu, teoreettinen koulutus, psykologinen koulutus, kestävyys- ja sopeutumiskoulutus erityisissä olosuhteissa, selviytymistaitojen ja avaruusteknologian koulutus, avaruuslääketieteellinen koulutus, avaruustiede ja -taidot sekä erilaiset kattavat harjoitukset ja koulutus. Edellä mainitun koulutuksen lisäksi astronauttien on myös harjoiteltava saman miehistön kanssa. Lopuksi miehistö suoritti integroitua lentosimulaatiokoulutusta maanpäällisen avaruuslennonjohtokeskuksen kanssa. Koulutuksen avulla astronautit voivat parantaa kehonsa sietokykyä ja sopeutumiskykyä erityisiin ympäristötekijöihin, hallita ammatillista tietämystä ja erityistaitoja avaruusalasta sekä oppia ohjaamaan avaruuspukuja.

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.

Käyttöönotettavien avaruusalusten määrä on suuri, tehtävä on erilainen, työ on monimutkaista ja rakennusaika on pitkä. Meidän on käytettävä miehitettyjä raketteja ja rahtialuksia astronauttien ja materiaalien lähettämiseen kuuhun kuutukikohdan rakentamista varten ja käytettävä kuun kulkijoita ja avaruuskaivosajoneuvoja kuussa kuun tutkimiseen ja kuun resurssien louhimiseen kokeita varten. Käyttämällä kuun pinnan ympäristöä suprajohtavien olosuhteiden luomiseksi lentokoneiden sähkömagneettista laukaisua varten voidaan harkita lineaarisen kiihdytyksen tai syklotronikiihdytyksen tapaa pienten lentokoneiden lähettämiseksi suoraan Kuun Maan siirtoyhteyskäytävälle. Monien Kuun pinnalla tehtävien töiden suorittamiseen tarvitaan robotteja. Yksittäisen robotin toiminnasta ja usean robotin yhteistyöstä laitosten rakentamisen, laitteiden kehittämisen, huollon, korjaamisen ja korvaamisen suorittamiseksi on tullut avainaseman pitkäaikaiseen toimintaan.

Muut hankkeet: