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.

The Rover

郑州轻工业附属中学  河南省郑州市-金水区    Kiina 18   5 / 1 Englanti
3D-suunnitteluohjelmisto: Fusion 360



1.1 - Hankkeen kuvaus

Kuutukikohtahankkeemme käsittää eri toiminnallisista alueista koostuvan liikkuvan kuutukikohdan perustamisen. Näihin alueisiin kuuluvat lääketieteellinen alue, joka on varustettu tarvittavilla laitteilla vammojen ja sairauksien hoitamiseksi, ajoalue kuun pinnalla tapahtuvaa kuljetusta varten ja vakaa alue tukikohdan ylläpitoa varten; S:n vakaus ja tasapaino, asuinalue asumista ja henkilökohtaisia tiloja varten, virkistysalue vapaa-ajan ja viihdetoimintaa varten, jätehuoltoalue kaiken jätteen asianmukaista hävittämistä varten, valvonta-alue kaikkien toimintojen valvomista ja hallintaa varten, happialue hengitysilman tuottamista varten ja maaperän tutkimus- ja kehitysalue mahdollisten kuun maaperän sovellusten tutkimista varten.

Ensisijainen tavoitteemme on edistää ihmisen tutkimusmatkailua ja tutkimusta kuussa. Lääketieteelliset ja elämää ylläpitävät alueet ovat ratkaisevan tärkeitä ihmisen elämän ylläpitämiseksi ankarissa kuun olosuhteissa, kun taas istutus- ja jätehuoltoalueilla voidaan saavuttaa omavaraisuus ja ympäristövastuu. Viihdealue tarjoaa mahdollisuuden rentoutumiseen ja mielenterveyteen, mikä on ratkaisevan tärkeää pitkän aikavälin avaruuslentojen kannalta. Lisäksi maaperän hyödyntämisalueet mahdollistavat tieteellisen tutkimuksen ja kokeilut ainutlaatuisissa kuun ympäristöissä. Kuutukikohdehankkeemme on tärkeä askel kohti kestävää ja pitkäaikaista ihmiselämää kuussa.

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

Ajoneuvon kuutukikohta tarjoaa tutkijoille turvallisen ja viihtyisän työ- ja asuinympäristön, joka helpottaa heidän tieteellistä tutkimustaan ja Kuun tutkimista. Tässä tukikohdassa tutkijat voivat tehdä erilaisia kokeita ja havaintoja, kerätä kuuhun liittyviä tietoja ja saada syvällistä tietoa kuun ominaisuuksista ja koostumuksesta.

Tässä tukikohdassa tutkijat voivat kokeilla uusia teknologioita ja laitteita varmistaakseen, että ne toimivat kunnolla kuun erityisolosuhteissa. Näiden uusien teknologioiden ja laitteiden todentaminen voi myös tarjota tärkeitä viitteitä ja ohjeita tulevaa kuun tutkimista ja kehittämistä varten.

Yhteenvetona voidaan todeta, että Vehicle Moon Base on tärkeä tieteellisen tutkimuksen tukikohta, joka tarjoaa tutkijoille turvallisen ja viihtyisän työ- ja asuinympäristön. Sitä voidaan käyttää myös uusien teknologioiden testaamiseen ja validointiin, mikä luo perustan tulevalle kuun tutkimukselle ja kehitykselle.

2.1 - Mihin haluat rakentaa kuutamoleirin? Selitä valintasi.

Tavoitteenamme on rakentaa liikkuva kuutukikohta leudolle ja hyvin valaistulle alueelle Kuun etelänavan läheisyyteen. Muihin alueisiin verrattuna tällä alueella on pidemmät valoisat päivät ja vakaat lämpötilat, ja se soveltuu paremmin asumiseen ja työskentelyyn. Tasainen maasto helpottaa tukikohdan rakentamista ja vähentää rakennuskustannuksia ja -vaikeuksia. Lisäksi alueella on runsaasti vesivaroja, jotka voivat tarjota tukikohdan vesilähteen. Alueella on myös tieteellistä tutkimusarvoa. Etelänavan lähellä oleva tasainen Kuun pinta saattaa sisältää runsaampaa geologista ja kemiallista tietoa, mikä tarjoaa enemmän mahdollisuuksia Kuun tieteelliseen tutkimukseen. Siksi olemme päättäneet rakentaa liikkuvan kuutukikohdan tälle alueelle saavuttaaksemme tavoitteemme ja tarjotaksemme enemmän tieteellistä arvoa.

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

Aloitamme hyödyntämällä Kuun luonnonvaroja, erityisesti regoliittia, joka on Kuun maaperän pintakerros. Regoliitti sisältää erilaisia materiaaleja, kuten happea, vettä ja metalleja, joita voimme louhia ja käyttää rakentamiseen ja muihin tarpeisiimme. Tämä lähestymistapa vähentää Maasta tuotavien materiaalien määrää, mikä tekee hankkeesta kustannustehokkaamman ja kestävämmän.

Käytämme Moon camp:n rakenteessa Kevlarista tai muista vahvoista materiaaleista valmistettuja puhallettavia moduuleja. Nämä moduulit ovat kevyitä ja kompakteja, ja niitä on helppo kuljettaa kulkuneuvon mukana. Ne kestävät myös Kuun äärimmäisiä lämpötiloja ja säteilyä, joten ne ovat ihanteellisia Kuun asumiseen. Paikalle päästyään moduulit voidaan puhaltaa täyteen kokoonsa, jolloin niissä on runsaasti tilaa asuintiloille, laboratorioille ja muille toiminnallisille alueille.

Vähentääksemme lisämateriaalien tarvetta maapallolta käytämme 3D-tulostustekniikkaa osien ja työkalujen valmistamiseen paikan päällä. Tämän tekniikan avulla voimme tarvittaessa korjata ja vaihtaa osia nopeasti, mikä takaa Moon camp:n kestävyyden ja pitkäikäisyyden. Lisäksi sen avulla voimme mukautua odottamattomiin tilanteisiin tai vaatimuksiin, joita voi ilmetä Kuun tehtävän aikana.

Kaiken kaikkiaan näiden suunnitteluvalintojen ansiosta voimme rakentaa kestävän ja pitkäikäisen Moon camp:n tulevaa tutkimusta varten. Moon camp:ssä hyödynnetään leirin resursseja, siinä käytetään vahvoista materiaaleista valmistettuja puhallettavia moduuleja, siinä on vakautusmekanismi, se sisältää toiminnallisia alueita ja siinä käytetään 3D-tulostustekniikkaa lisämateriaalien tarpeen vähentämiseksi.

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

Kuuleirimme on suunniteltu suojaamaan ja tarjoamaan suojaa astronauteillemme Kuun ankarassa ympäristössä. Kuun äärimmäiset lämpötilat, säteily ja ilmakehän puute asettavat merkittäviä haasteita ihmisen selviytymiselle.

Näiden haasteiden ratkaisemiseksi olemme päättäneet käyttää puhallettavia moduuleja, jotka on valmistettu vahvoista materiaaleista, kuten Kevlarista. Nämä moduulit voidaan helposti kuljettaa kulkuneuvolla ja puhaltaa paikan päällä, jolloin astronautit saavat turvallisen ja eristetyn asuintilan. Moduuleissa käytetyt materiaalit on valittu erityisesti sen vuoksi, että ne kestävät Kuun ankaraa ympäristöä, kuten äärimmäisiä lämpötilanvaihteluita ja säteilylle altistumista.

Ilmatäytteisten moduulien lisäksi asennamme myös vakautusmekanismin, jolla varmistetaan, että Moon Camp pysyy vakaana ja turvallisena. Vakautusmekanismi toimii Kuun painovoiman vastapainona ja estää Kuuleiriä siirtymästä tai kaatumasta. Näin astronautit ja heidän asuintilansa saavat lisäsuojaa.

Kuuleiriin kuuluu myös toiminnallisia alueita, kuten lääkintäalue, asuintilat ja jätehuoltoalue. Nämä alueet suunnitellaan niin, että ne tarjoavat astronauteillemme lisäsuojaa esimerkiksi säteilysuojien ja ilmansuodatusjärjestelmien avulla.

Kaiken kaikkiaan kuuleirimme on suunniteltu tarjoamaan turvallinen ja eristetty asuintila astronauteillemme, ja siinä on myös ominaisuuksia, jotka suojaavat heitä Kuun ankaralta ympäristöltä. Käyttämällä vahvoja materiaaleja, vakautusmekanismia ja suojaukseen suunniteltuja toiminnallisia alueita olemme varmoja siitä, että kuuleirimme tarjoaa turvallisen ja mukavan ympäristön tulevalle tutkimusmatkailulle ja tutkimukselle Kuussa.

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

Ruoka: Ajoneuvomallin kuutukikohdassa on kaksi tärkeintä ruoanlähdettä. Toinen on kuljettaa siemeniä ja istutuskasveja, kuten vihanneksia, hedelmiä jne., kuutukikohdan sisällä olevalla istutusalueella astronauttien päivittäisten ravinnontarpeiden tyydyttämiseksi; toinen on astronauttien energiantarpeiden tyydyttäminen kuljettamalla ravitsevaa pikaruokaa, ravitsevia juomia jne.

Teho: Asennamme suuren määrän aurinkopaneeleita ajoneuvomallin kuutukikohtaan, jotka muuttavat aurinkoenergian sähköenergiaksi erilaisia laitteita ja ajoneuvomallin kuutukikohdassa tehtäviä töitä varten. Lisäksi kehitämme ja käytämme tehokkaampia ja energiaa säästäviä laitteita ja tekniikoita, jotta voimme minimoida energiahukan mahdollisimman paljon ja varmistaa näin ajoneuvomallin kuutukikohdan kestävän kehityksen.

Ilma: Kuutukikohta varustetaan ilmanpaineen ja ilmakehän säätöjärjestelmällä, jolla ylläpidetään asianmukaista ilmanpainetta ja happipitoisuutta. Otamme vettä Kuun maaperästä ja käytämme elektrolyyttistä vettä hapen tuottamiseen. Asennamme myös ilmansuodattimet pölyn ja haitallisten hiukkasten poistamiseksi tukikohdasta.

Vesi: Kuussa ja kuun maaperässä on paljon vettä, ja me otamme sitä talteen ja käytämme jäävettä veden tuottamiseen. Käytössämme on myös vesihöyryn lauhdutin, joka lämmittää aurinkopaneelien avulla kuupölyn pinnan, haihduttaa veden ja muuttaa vesihöyryn nestemäiseksi vedeksi lauhduttimen avulla. Samalla lämmitämme myös kuun pinnalla olevaa lasihelmeä vesivarojen saamiseksi.

3.2 - Miten Kuuleirinne käsittelee astronauttien Kuussa tuottamat jätteet?

Kuuleirimme perustaa jätehuoltoalueen, jossa on jätteiden käsittelylaitteita, kompressoreita sekä keräys- ja uudelleenkäyttökoneita. Näitä laitteita käytetään astronauttien kuussa tuottamien jätteiden, kuten ruokajätteen, kudosten ja muun kotitalousjätteen hävittämiseen. Jäte laitetaan ensin kompressoriin, puristetaan pienemmäksi ja lähetetään sitten jätteenkäsittelylaitteeseen jatkokäsittelyä varten. Jätteenkäsittelylaitteessa käytetään kemiallisia reaktioita orgaanisen jätteen muuntamiseksi lannoitteiksi ja vedeksi sekä epäorgaanisen jätteen muuntamiseksi uudelleenkäytettäviksi materiaaleiksi. Lopuksi keräys- ja uudelleenkäyttökone käyttää käsitellyt materiaalit uudelleen, vähentää Maasta kuljetettavien materiaalien määrää ja varmistaa Kuun leirin kestävyyden ja ympäristövastuun.

3.3 - Miten kuuleirinne pitää yhteyttä Maahan ja muihin kuutukikohtiin?

Jotta voimme pitää yhteyttä Maahan ja muihin kuutukikohtiin, kuuleirillämme on keskusvalvonta-alue, joka on varustettu kehittyneillä viestintäjärjestelmillä. Yhdistämme radioviestinnän, satelliittiyhteydet ja laserviestinnän varmistaaksemme luotettavan ja tehokkaan viestinnän Maan ja muiden tukikohtien kanssa.

Luomme myös viestinnän rele- ja toistinverkon kuun ympärille, jotta varmistetaan jatkuva peitto ja minimoidaan signaalin keskeytykset. Nämä releasemat sijoitetaan strategisesti alueille, joista on selkeä näkyvyys Maahan ja muihin tukikohtiin.

Lisäksi meillä on paikan päällä koulutettua henkilökuntaa, joka käyttää ja ylläpitää viestintäjärjestelmää ja ratkaisee mahdolliset ongelmat. Viestintäjärjestelmän säännöllisiä tarkistuksia ja varmuuskopioita tehdään myös, jotta varmistetaan keskeytymätön viestintä Maan ja muiden kuutukikohtien 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).

Kuutukikohdassamme kuun maaperän tutkimus on yksi tärkeimmistä tieteellisistä aiheista. Tutkimme kuun maaperän koostumusta, rakennetta ja muodostumisprosessia sekä sen vaikutusta kuun ympäristöön ja avaruuteen. Suunnittelemme useita kokeita, joihin kuuluvat mm. seuraavat:

Kuun maaperän näytteenotto ja analysointi: Käytämme erilaisia työkaluja ja laitteita kuun maaperänäytteiden keräämiseen ja niiden kemiallisen koostumuksen, mikrorakenteen ja fysikaalisten ominaisuuksien analysointiin.

Kallioanalyysi: Analysoimme Kuun pinnalla olevia kiviä kehittyneen teknologian avulla ymmärtääkseen niiden koostumusta, rakennetta ja muodostumisprosessia.

Kasvukokeet matalan painovoiman ympäristöissä: Tutkimme kasvien kasvua ja sopeutumiskykyä matalassa painovoimassa.

Ilman ja veden kierrätys: Tutkimme, miten astronauttien tuottamat pakokaasut ja jätevedet voidaan muuntaa uudelleenkäytettäviksi resursseiksi, jotka tukevat kuutukikohdan jatkuvaa toimintaa.

Avaruustähtitieteen tutkimus: Hyödynnämme kuutukikohdan erinomaisia yöolosuhteita ja kuun ympäristöä tähtitieteelliseen tutkimukseen, kuten aurinkokunnan taivaankappaleiden havainnointiin ja tutkimiseen sekä galaksien ja tähtisumujen tutkimiseen muissa Linnunradan järjestelmissä.

Nämä kokeet auttavat meitä ymmärtämään paremmin Kuun ympäristöä ja resursseja ja luovat perustan Kuun tulevalle tutkimukselle ja kestävälle hyödyntämiselle.

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

Kuu-lennon onnistumisen varmistamiseksi on tärkeää, että astronauttien kattava koulutusohjelma valmistaa astronautit Kuussa työskentelyn ja asumisen ainutlaatuisiin haasteisiin. Seuraavassa on joitakin keskeisiä osatekijöitä, jotka sisältyisivät astronauttien koulutusohjelmaan:
Fyysinen kuntoharjoittelu: Astronauttien on oltava erinomaisessa fyysisessä kunnossa, jotta he kestävät avaruusmatkailun rasitukset ja pystyvät suorittamaan tarvittavat tehtävät Kuussa. Fyysiseen kuntoharjoitteluun kuuluisi sydän- ja verenkiertoharjoituksia ja voimaharjoittelua sekä erityisharjoittelua, jolla astronautit valmistetaan Kuun matalan painovoiman olosuhteisiin.
Tieteellinen ja tekninen koulutus: Astronauteilla on oltava syvällinen ymmärrys tieteellisistä periaatteista ja teknisistä taidoista, joita tarvitaan tutkimuksen tekemiseen ja huoltotehtävien suorittamiseen Kuussa. Tähän kuuluu geologian, tähtitieteen, robotiikan ja muiden asiaankuuluvien alojen koulutus.
EVA-koulutus (ekstra-vehicular activity): Astronautit joutuvat suorittamaan EVA-toimintoja kokeiden tekemiseksi, korjausten suorittamiseksi ja Kuun pinnan tutkimiseksi. EVA-koulutukseen sisältyisi avaruuskävelysimulaatioita ja EVA-työkalujen ja -laitteiden käyttökoulutusta.
Hätätilannekoulutus: Astronauttien on oltava valmistautuneita käsittelemään Kuun tehtävän aikana mahdollisesti ilmeneviä hätätilanteita, kuten lääketieteellistä hätätilannetta tai laitevikaa. Koulutukseen sisältyisi hätätilanteiden simulaatioita ja lääkinnällisten toimenpiteiden koulutusta.
Psykologinen koulutus: Astronautit elävät rajoitetussa ja eristetyssä ympäristössä pitkän aikaa, mikä voi vaikuttaa heidän mielenterveyteensä. Psykologiseen koulutukseen kuuluisi stressin ja ahdistuksen hallintaan liittyviä tekniikoita sekä koulutusta tiimityöskentelyssä ja konfliktien ratkaisemisessa.
Yhteenvetona voidaan todeta, että astronauttien koulutusohjelmaan kuuluu fyysistä kuntoa, tieteellistä ja teknistä koulutusta, EVA-koulutusta, hätätilannekoulutusta ja psykologista koulutusta. Valmistelemalla astronautteja näillä osa-alueilla voimme lisätä onnistuneen ja turvallisen Kuu-lennon todennäköisyyttä.

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.

Jotta voimme tukea tulevia kuututkimuslentoja, tarvitsemme useita avaruusaluksia tavoitteidemme saavuttamiseksi. Niihin kuuluvat raskaat kantoraketit, jotka kuljettavat astronautteja ja laitteita, kuun laskeutumisalukset, jotka voivat käyttää ja kuljettaa miehitettyjä avaruusaluksia Kuun kiertoradalla, kuun kulkijat ja muut luotaimet, jotka toimivat Kuun pinnalla, sekä erilaiset laitteet, joita tarvitaan tukikohdan perustamiseksi Kuun pinnalle.

Kuun pinnalla käytämme pääasiallisena kulkuvälineenä kuukulkijoita. Tutkimme ja merkitsemme uusia kohteita ja käytämme kuunmönkijöitä liikkumiseen eri alueiden välillä. Matkustaaksemme takaisin ja takaisin Maahan käytämme paluukapselia. Kun tehtävä on suoritettu, astronautit palaavat paluukapseliin ja palaavat Maahan. Lisäksi käytämme maanpäällistä ohjausta ohjaamaan paluukapselin saapumista ja laskeutumista ilmakehään.