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.

Three-person trip

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



1.1 - Hankkeen kuvaus

    Kuu ja muu avaruus ovat aina olleet meille salaisuuksia, ja avaruuden ymmärtämisen lisäämiseksi rakensimme kuun leirin, jotta voimme tutkia kuuta, tutkia tulevaisuutta ja siirtyä kuuhun ja rakentaa oman pienen kuun kodin.

    Leirimme koostuu kahdesta osasta: yksi on ulkona oleva kuun kulkija, satelliitti, happigeneraattori, vedenpuhdistuslaite, siirtoasema, aurinkopaneeli ja muut laitteet; toinen on sisätiloissa olevat makuuhuoneet, ruokailutilat, kuntoilualueet, lääkintähuoneet ja muut alueet.

    Koska kuun ympäristö on ankara ja resurssit vähissä, käytämme kierrätysteknologiaa veden, hapen, ruoan jne. hyödyntämiseksi täysimääräisesti. Viestinnän osalta se on yhdistetty Maahan, ja se raportoi reaaliaikaisesti kuun leirissä asuvien ihmisten fyysisestä tilasta ja kirjaa, millainen ympäristö on sopivampi ihmisen asumiseen.

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

    Kuuleirimme tarkoituksena on pääasiassa tutkia, millainen ympäristö on sopivampi ihmisen siirtolaisuudelle.

    Kuun painovoima ja monet luonnonympäristöt poikkeavat suuresti Maan painovoimasta, joten jotkin kokeelliset tutkimukset, jotka vaativat erityisiä ympäristöjä, soveltuvat paremmin Kuuhun. Ihmisen sivilisaation kehittymisen myötä suurin osa maapallon mineraalivaroista on hyödynnetty, joten mineraalivaroja sisältävä Kuu on tällä hetkellä ihmiselle sopivin kehityskohde. Ihmiset ovat muinaisista ajoista lähtien haaveilleet valtavasta tähtitaivaasta ja rajattomasta maailmankaikkeudesta, ja nyt Kuun tutkiminen on vasta ensimmäinen askel ihmisen maailmankaikkeuden tutkimisessa, ja raketti- ja avaruusalusten kauttakulkutukikohtien perustaminen Kuuhun voi auttaa ihmistä tutkimaan kaukaisempia planeettoja.

2.1 - Mihin haluat rakentaa kuutamoleirin? Selitä valintasi.

    Valitsimme ympärillemme runsaat resurssit, jotka voivat vastata kuun leirin käyttötarpeisiin; maasto on suhteellisen tasainen, mikä edistää avaruusaluksen nousua ja laskeutumista leirin sijaintipaikaksi.

    Kuu on ihanteellinen alue kuuleirien perustamiseen navoille. Kuun napa-alue altistuu auringonvalolle noin 70%~80% ajasta, ja aurinkoenergialla voidaan tuottaa riittävästi energiaa kuun leirille; lämpötilaero napa-alueella on pieni, joten leirin ympäristö on leudompi; napa-alueilla on suuri määrä kuun meriä, ja siellä on runsaasti vesijäämateriaalia vesivarojen täydentämiseksi.

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

    Teknologia: Suunnittelemme käyttävämme kuunmönkijää kaivostoimintaan ja rakennusmateriaalien keräämiseen kuussa sekä 3D-tulostustekniikan käyttämistä leirien rakentamiseen, ja joitakin erikoismateriaaleja, joita ei voida saada kuusta, harkitaan kuljetettavaksi maasta.

    Materiaali: pii-alumiiniseos (kevyt, hyvä lämmönjohtavuus ja tietty lujuus, kovuus ja korroosionkestävyys); boorinitridimateriaalit (ainutlaatuiset mekaaniset, lämpösähköiset, sähköiset, optiset, esteominaisuudet); Alumiinisilika-lasi (korkea läpinäkyvyys, soveltuu kemialliseen karkaisuun jne. ja monikerroksisen lasin käyttö, tehokkaampi suojaus avaruuden säteilyltä).

    Suunnitteluvaihtoehdot: Paksummat leiriseinät, lasiosien clamshell-levyrakenne, joka kestää voimakkaammat iskut.

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

    Lämpötila: Leirin sisälämpötilan reaaliaikainen havaitseminen ja lämpötilan säätö tiettyjen laitteiden avulla.

    Meteoriitti: Ne seuraavat reaaliaikaisesti, onko vaara tulossa, ja antavat varoituksia, jotka muistuttavat leirin jäseniä ryhtymään tarvittaviin toimenpiteisiin tai evakuoimaan ajoissa.

    Säteily: Tehokkaammat säteilynestomateriaalit leireihin ja ulkovarusteisiin sekä paksummat seinät säteilyn estämiseksi.

    Yksittäiset astronautit: kohtuullisten ruokailunormien laatiminen immuniteetin parantamiseksi: kuntoilu kuntosali-alueella fyysisen kunnon lisäämiseksi; tarkkailukansien perustaminen, kahden pallon reaaliaikainen viestintä jne. astronauttien psykologisten ongelmien ratkaisemiseksi.

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

    Alkuvaiheessa käytetään Maasta tuotuja vesivaroja, ja kuussa rakennetaan samanaikaisesti vesikiertojärjestelmä ja louhitaan kuun vesijäätä, ja leirillä syntyvä talousvesi ja virtsa kierrätetään. Samalla myös täydennetään vesilähdettä louhimalla polaarista geojäämateriaalia.

    Ruoka: Ensimmäinen on joitakin pakattuja elintarvikkeita ja säilykkeitä sekä jauhomatoja, jotka voivat tarjota runsaasti eläinproteiinia, rakentaa yksinkertaisen ekosfäärin, kasvattaa ja viljellä joitakin vihanneksia, joilla on lyhyet kasvusyklit ja jotka soveltuvat selviytymiseen kuussa, ja varmistaa riittävän ruoan.

    Teho: Aurinkoenergiaa käytetään keräämään täysin auringon päivällä tuottama valoenergia ja varastoimaan se, jotta voidaan varastoida yöllä tarvittava sähkö ja ratkaista samalla päivällä tapahtuva sähkönkulutus, jotta leirin pitkäaikainen vakaa toiminta voidaan säilyttää.

    Ilma: Happi on välttämätön edellytys leirin henkilökunnan selviytymiselle, kun otetaan huomioon, että sitä ei voida kuljettaa maasta suurina määrinä, päätimme ottaa paikallisia materiaaleja käyttäen kuun maaperän hapen tuotantotekniikkaa, kuun maaperän elektrolyysireaktiota hapen saamiseksi, mutta myös kerätä kasvien fotosynteesin tuottamaa happea.

3.2 - Miten Kuuleirinne käsittelee astronauttien Kuussa tuottamat jätteet?

    Kiinteät jätteet, kuten ihmisen ulosteet, kuolleet kasvien oksat ja lehdet, eläinten ruhot ja elintarvikejäämät, käsitellään korkean lämpötilan aerobisella käymisellä, ja käsiteltyjä tuotteita voidaan käyttää orgaanisena lannoitteena, ja käymisprosessin aikana tuotettu hiilidioksidi voidaan myös siirtää kasvihuoneeseen kasvien fotosynteesin raaka-aineeksi.

    Ihmisen virtsa ja päivittäin syntyvä jätevesi puhdistetaan vedenpuhdistusjärjestelmillä ja kierrätetään tai käytetään kasvien kasteluun.

3.3 - Miten kuuleirinne pitää yhteyttä Maahan ja muihin kuutukikohtiin?

    Leirissämme on kaksi tutkaa, jotka eivät ainoastaan ennusta vaaran tuloa, vaan pitävät myös yhteyttä planeettaan. Maapallo ja Kuu ovat yhteydessä toisiinsa siltoina toimivien satelliittien avulla.

    Ja leirillämme on paljon viestintälaitteita. Yhteyden pitäminen Maahan ei ole vain kuussa olevien astronauttien tutkimustilanteen raportoimista milloin tahansa, vaan myös astronauttien psykologian suojelemista.

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).

    Kuuleirimme tutkimuskohteena on kuun tutkiminen, kuuhun suuntautuvan tulevan muuttoliikkeen tutkiminen ja oman pienen kuutalokodin rakentaminen.

    Matalan painovoiman ympäristö: Ja kun painovoimaa ei ole, ei vain pisarat tipu, vaan myös suspendoitunut aine ei uppoa, ja pintajännityksellä on suuri merkitys nesteessä. Mikropainovoimaympäristön houkuttelevin näkökohta on sen vaikutukset nesteisiin ja kaasuihin, kuten lämpökonvektion katoaminen ja nesteiden säiliöiden poistuminen. Tämä vähentää häiriöitä diffuusioilmiöissä ja atomien kuljetuskokeissa, jolloin teorioita voidaan testata tarkemmin ja uusia kokeita suunnitella. Se tuo myös uusia mahdollisuuksia materiaalien kokonaiskuljetuksen, kiteytymisen, ydintymisen ja alijäähtymisen tutkimiseen.

    Ei ilmakehää: Kuun massan ja tilavuuden vuoksi sen pitäisi pystyä muodostamaan tietty ilmakehä, mutta näin ei ole. Tutkijat spekuloivat tällä hetkellä kolmella mahdollisella syyllä: kuun kaasu liikkuu nopeammin kuin planeetan pakonopeus, kuussa ei ole magneettikenttää ja kuuhun osuu usein asteroideja. astronautit tutkivat asiaa tarkemmin.

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

    Fyysinen kunto: Avaruuskaupungin ainutlaatuisissa tiloissa on suoritettava "tekninen testi", johon kuuluu muun muassa seuraava: pyörivä tuoli, jonka pyörimisnopeus on 24 kierrosta minuutissa, jotta voidaan tarkistaa, kestääkö ihminen tärinää ja huimausta; sähköinen keinu, jonka amplitudi on 15 metriä, heiluu edestakaisin, jotta voidaan testata avaruusliikkuvuuspahoinvointia, joka voi ilmetä ihmiskehossa, kun avaruusalus nousee kiertoradalle.

     Peruskoulutuksen tarkoituksena on ensinnäkin antaa astronauttiehdokkaille mahdollisuus hallita ja täydentää miehitettyjen avaruuslentojen edellyttämiä tieteellisiä tietoja ja taitoja ja toiseksi parantaa heidän fyysistä kuntoaan ja psykologista laatuaan. Astronauttien fyysinen ja henkinen harjoittelu, kuten altistuminen sentrifugeille, joiden painovoima on 10 kertaa suurempi kuin Maan painovoima, ja harjoittelu hiljaisuuskammiossa pitkiä aikoja, on käsittämättömän rankkaa. 

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.

    Tulevaisuuden avaruusaluksen nokassa on lasersäteilijä, jonka avulla avaruusalus tunkeutuu ilmakehän läpi. Ja matkustamon lasi on laservastaista lasia, joka ei ainoastaan näe selvästi suuntaa maailmankaikkeudessa, vaan myös tekee lasista vaikeasti rikkoutuvan. Jotta kitkan tuottama valtava lämpö ei kuitenkaan sulattaisi lasia, lasin yläpuolelle on asennettava nostettava suojalevy.

    Kuun kiertoradalle päästyään siellä on ohjausmoduuli ja huoltomoduuli, ja kuumoduuli telakoituu niihin jälleen odottamaan astronauttien pääsyä huoltomoduuliin, kuumoduulia ei enää tarvita, vain komentomoduuli ja huoltomoduuli palaavat Maan kiertoradalle astronautin valvonnassa ja tulevat Maahan.

Muut hankkeet: