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.

makabaka

郑州轻工业大学附属中学  河南省郑州市-金水区    Kiina 19   5 / 3 Englanti
3D-suunnitteluohjelmisto: Fusion 360



1.1 - Hankkeen kuvaus

Kuuleirimme koostuu pääasiassa neljästä osasta, jotka on jaettu asumis- ja toimistotiloihin, avaruusfarmeihin, laboratorioihin ja tähtitieteellisiin havaintoalueisiin.

Astronauttien elämän helpottamiseksi kuunleirimme ottaa käyttöön huipputeknologiaa, ja keskusohjausnäytön, älykkäiden robottien, ympäristöhavaintokomponenttien ja muiden tieteellisten ja teknisten tuotteiden avulla koko kuunleirin ympäristö on älykäs, automatisoitu, visuaalinen ja kuultava.

Maapallon tulevan energiakriisin ratkaisemiseksi olemme toteuttaneet joitakin energian talteenottohankkeita, joissa on käytetty älykkäitä ja automatisoituja kulkureita havaitsemaan ja ottamaan näytteitä erilaisista energialähteistä kuussa ja lähettämään sopivia kaivosajoneuvoja testien jälkeen henkilökohtaista kaivostoimintaa varten.

Astronauttien fyysisen ja psyykkisen terveyden ylläpitämiseksi olemme luoneet erilaisia päivittäisiä liikunta- ja virkistystoimintoja, jotta koko kuun leiri olisi tieteen ja teknologian sekä humanistisen hoidon eturintamassa.

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

Ilmailu- ja avaruusteknologian nopean kehityksen myötä ihmiset ovat vähitellen paljastaneet kuun salaisuuden, ja kuu voidaan esitellä meille selkein kasvoin. Avataksemme alueita, joilla ihmiset voivat asua, tutkia lisää luonnonvaroja ja tutkia kaukaisempia planeettoja, olemme perustaneet kuuleirejä Kuuhun, Maan "naapuriin".

Kuuleirimme päätarkoitus on tieteellinen tutkimus. Kuun luonnollisten ympäristöolosuhteiden perusteella tehdään kokeellisia testejä ja energiantutkimusta sekä tähtitieteellisiä havaintoja, jotta voidaan valmistautua ihmisen matkoihin muihin galakseihin tulevaisuudessa.

2.1 - Mihin haluat rakentaa kuutamoleirin? Selitä valintasi.

Perustamme kuuleirin kuun etelänavalle, koska etelänavalla on pysyvä valaistusalue, jonne voidaan asentaa suuri määrä aurinkopaneeleita sähkön saamiseksi ja koko kuuleirin toiminnan ylläpitämiseksi; samalla siellä on myös pysyvä varjoalue, joka sisältää suuren määrän kiinteää vettä, joka on hajallaan suurissa kraattereissa, joista voidaan saada vakaasti riittävästi vesivaroja. Avaruushissi rakennetaan Kuun päiväntasaajalle. Koska Maan kierto ja kierto eivät vaikuta päiväntasaajan suuntaiseen avaruushissiin, sillä voidaan varmistaa avaruushissin turvallisuus, vähentää kustannuksia ja täyttää avaruushissin käyttövaatimukset.

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 avaruushissin tarvitsemat materiaalit, kuun maaperän louhinta-analysaattori, 3d-tulostin ja älykäs kvanttitietokone laukaistaan kuun päiväntasaajalle kuljetusraketilla, ja sitten avaruushissi rakennetaan käyttämällä älykästä kvanttitietokonetta tulostimen ohjaamiseen. Kun rakentaminen on saatu päätökseen ja otettu käyttöön, kuljetuskustannuksia voidaan vähentää huomattavasti. Suunniteltu toimintaperiaate on, että ensin kuljetetaan joitakin laitteita ja välineitä Kuun synkroniselle kiertoradalle kuljetusraketin avulla, sitten telakoidutaan samalla kiertoradalla olevaan Kuun avaruusasemaan ja sitten kuljetetaan ne Kuuhun avaruushissin avulla kuluttamatta laskeutumismoduulia. Tällä hetkellä rakettien talteenottotekniikka on hyvin kehittynyttä. Jos avaruushissit voidaan ottaa käyttöön, kuljetuskustannukset Maasta Kuuhun vähenevät huomattavasti. Myöhemmin joitakin laajamittaisia laitoksia rakennetaan älykkään kvanttitietokoneen ohjaamina, jolloin avaruuspukujen käyttäminen kuussa ei ole vaikeaa. Rakennusmateriaalit valmistetaan kuun maaperästä, mikä vastaa mahdollisuutta rakentaa laajamittaisia rakennuksia. Kun rakentaminen on valmis, tietokone lähettää tietoja, ja laitos testataan kokeiden avulla, jotta nähdään, onko se kelvollinen, ennen kuin se voidaan ottaa käyttöön. Käytetään monia teknologioita, kuten kvanttilaskentaa, 3D-tulostusta, kierrätettävää rakettiteknologiaa, lujaa materiaaliteknologiaa jne. Erittäin lujat materiaalit esitellään artikkelissa Radiation and Electrostatic resistance for ultra table polymer composites reinforced with carbon fibers, joka voi luoda pohjan tulevaisuuden avaruusmatkailulle.

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

Kuun leirintäalueellamme on runsaasti sähköä käytettävissä, joten käytämme nestemäisen typen jääkaappeja selviytyäksemme korkean lämpötilan ilmastosta ja vedenlämmitystekniikkaa selviytyäksemme matalien lämpötilojen ympäristöistä; Mahdollisten meteoriittitörmäysten estämiseksi milloin tahansa meillä on erityinen meteoriittitörmäysten havaintolaite, joka voi havaita ja estää ne ajoissa. Samaan aikaan rakennustilat on varustettu suojakuorella, joka voidaan avata ja sulkea meteoriittitörmäysten estämiseksi. Kiinteän keskitetyn asuinalueen lisäksi on myös siirrettäviä asuintiloja, joihin astronautit voivat siirtyä hätäevakuointia varten työskennellessään kuuleirin ulkopuolella. Lisäksi leiripaikkojen rakentamisessa käytetään kuun maaperää ja muita materiaaleja säteilytasojen alentamiseksi. Samalla astronauttien retket pysäytetään tämän huippukauden aikana tarkkailemalla aurinkoa ja ennustamalla ilmakerroksen räjähdyksiä, kuten auringonpurkauksia, avaruussääennusteteknologian avulla.

Pieniä jää- ja kuun maaperänäytteenottokoneita käytetään vesivarojen näytteenottoon ja tutkimiseen ja niiden tuomiseen takaisin testattavaksi. Veden laadusta riippuen valitaan kaivostoiminta, ja suuret vedenottokoneet lähetetään kaivamaan vesivaroja vastaavalta alueelta. Myös astronauttien talousjätevedet kerätään ja puhdistetaan käsittelyä varten. Avaruusviljelmiä käytetään viljelykasvien viljelyyn, ja niissä hyödynnetään 3D-tulostustekniikkaa ja keinotekoisen lihan periaatetta lihavalmisteiden tuottamiseksi proteiiniraaka-aineiden avulla, mikä takaa astronauttien ravitsemuksellisen tasapainon. Tärkein hapen tuotantomenetelmä on veden elektrolyysi, ja samalla kerätään ylimääräistä happea, hiilidioksidia jne. avaruusviljelmiltä. Ja työ- ja asuintiloihin asennetaan ilmanlaadun ilmaisimet ja ilmanpuhdistimet sekä paineenilmaisimet ja parannuslaitteet, jotta kuun leirin kokonaispaine pysyy ihmisten asumiseen sopivalla alueella.

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

Kaksi Nature Astronomy -lehdessä julkaistua artikkelia määrittelivät kuun uudelleen ja selvittivät sen kykyä varastoida arvokkaita luonnonvaroja - vesivaroja. Tutkijat ovat aina uskoneet, että kuussa on kiinteää vettä, erityisesti sen navoilla. Kuutukikohdassamme on erikoislaitteita, joilla voidaan ottaa kiinteää vettä kuun etelänavalta, ja päälaitoksen sisällä on myös laitteita, joilla voidaan kierrättää ja puhdistaa astronauttien jätevesi, jota käytetään myös kansainvälisellä avaruusasemalla.

Kuutukikohdassamme on avaruusfarmi, jossa käytetään ravinneliuoksia ja tutkijoiden viljelemää maaperää perunoiden, soijapapujen, maissin ja muiden viljelykasvien tuottamiseen. Voimme myös käyttää soijapavun tuottamaa proteiinia raaka-aineena lihan valmistukseen 3D-ruokatulostimilla. Laitoksessamme on myös sähköä käyttävä keittiö, jotta astronautit voivat valmistaa ruokaa oman makunsa mukaan. Mitä tulee toteutettavuuteen, jo vuonna 2019 kiinalaiset tiedemiehet käyttivät kuun selässä ravinneliuoksia ja maa-ainesta puuvillan, perunoiden, talikrassien, hiivan, hedelmäkärpästen ja rypsin kasvattamiseen. Nämä kuusi organismia kasvoivat voimakkaasti kuun selässä, ja Watch a robot 3D print a real cake julkaistu Science-lehdessä vahvisti, että ruokaa voidaan tulostaa.

Kuutukikohdassamme tuotetaan happea elektrolyysivedellä, ja happea kuljetetaan läpi koko laitoksen. Tukikohdassamme on myös älykäs hallintalaite, joka pystyy havaitsemaan happipitoisuuden reaaliajassa. Myös kansainvälinen avaruusasema käyttää tätä menetelmää.

Kuun etelänavalla on suurimman osan ajasta päivänvaloa, ja siellä on runsaasti aurinkoenergiavaroja. Tukikohtamme sähkö tulee aurinkopaneelien muuntamisesta.

3.2 - Miten Kuuleirinne käsittelee astronauttien Kuussa tuottamat jätteet?

Astronauttien ulosteet ja keittiöjätteet kerätään tieteellisen käsittelyn jälkeen ja kuljetetaan sitten avaruusviljelmille erityiskuljetusajoneuvoilla, joista voi tulla ravinteita kasveille ja jotka voivat lisätä energian käyttöä; virtsa, uimavesi ja talousjätevedet puhdistetaan monta kertaa jätevedenpuhdistuslaitteilla, ja ne jaetaan kohtuullisesti ja käytetään uudelleen eri lähteiden ja erilaisten puhdistustekniikoiden mukaan.

3.3 - Miten kuuleirinne pitää yhteyttä Maahan ja muihin kuutukikohtiin?

Kuuleirimme on varustettu erittäin suurella informaatiolähettimellä, joka voi ylläpitää sähkömagneettisten signaalien lähetystä ja vastaanottoa koko kuuleirissä, ylläpitää viestintää Maan ja Kuun sekä muiden leirien välillä, ja meillä on Maan ja Kuun välinen paluumoduuli, joka voi reagoida valtavaan katastrofiin tai lähettää loukkaantuneita tai sairaita astronautteja takaisin Maahan hoidettavaksi. Helpottaaksemme yhteydenpitoa muihin kuun leireihin meillä on kuun avaruusalus, joka voi milloin tahansa siirtää tarvikkeita ja henkilökuntaa muiden kuun leirien 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).

Teknologian painopistealueemme ovat pääasiassa seuraavat: painovoiman vastaiset laitteet, kehittyneet neutronit, robotit, tähtitieteellinen maailmankaikkeus, kuun maaperän koostumuksen analysointi ja helium-3He-uutto, veden laadun analysointi ja uutto.

Kuun painovoima on kuudesosa Maan painovoimasta. Suuri määrä kantoraketteja tuottaa työntövoimaa, suprajohtavat materiaalit luovat painovoiman vastaisia vaikutuksia, ja magneetti- ja sähkökenttien välinen vuorovaikutus voi edistää painovoiman vastaisten laitteiden tutkimusta. Aiomme aloittaa "anti neutroni hyvin tyyppi ydin tutkimusreaktori" tutkia ja analysoida kehittyneitä neutroneita polttoaineen materiaalin testi, neutronin sironta koe, neutroni aktivointi analyysi, neutroni valokuvaus, yksikiteen säteilytyksen doping ja muita töitä. Robot Dog benbenin jalkanivelet ottavat käyttöön pallonivelet, ja sen jalat on varustettu neljällä Mecanum-pyörällä, joilla voi olla vahvin liikennöitävyys eri maastoissa. Samalla se on varustettu myös nostolavalla takana, ja siinä on neljä akselista mekaanista kättä molemmilla puolilla tavaroiden tarttumista ja kiinnittämistä varten. Kaksi lemmikkikoiraa, Congcong ja Lingling, voivat suorittaa ympäristön havaitsemista, älykkäitä muistutuksia ja äänilähetyksiä, ja ne on liitetty sisätilojen havaintonäyttöihin. Samalla kun ne toteuttavat robotin ohjausta, ne tarjoavat myös inhimillistä hoitoa astronauteille. Kuun pinnalla painovoima on pieni, ilmakehän suojaus, valosaaste ja maan painovoima eivät vaikuta, joten aurinkokunnan eri ilmiöitä on kätevä tarkkailla. Samaan aikaan radioteleskooppia käytetään maailmankaikkeuden havainnointiin. Kemiallinen analyysi, röntgensäteily, spektroskopia ja muita keinoja käytetään kuun maaperänäytteiden analysoimiseksi ja helium-3He-trioksidin ja harvinaisten metallien alkuaineiden uuttamiseksi niistä; vesilähteen havaitsemisen jälkeen käytetään massaspektrometriä veden laadun analysoimiseksi ja uuttamiseksi eri analyysitarkoitusten mukaisesti.

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

Teoreettinen peruskoulutus. Koska astronautti, ensimmäinen asia on kouluttaa ammatillista teoreettista perustietoa, kuten ilmakehä, tähtitiede, geofysiikka, avaruusdynamiikka, viestintä, tietokone jne., Nämä koulutukset ovat ilmailu- ja avaruusalaa, lääketiedettä ja fysiologiaa, parantamalla näitä ammatillisia perustietoja voidaan luoda vankka perusta myöhemmälle. Ja tietenkin on astronautin pelastuskoulutus.
Fyysinen harjoittelu. Astronauttien on oltava vahvan ruumiinrakenteen omaavia, ja lisäksi heidän on suoritettava tiukkaa fyysistä harjoittelua. Avaruus ja avaruusalukset ovat erityisiä ympäristötekijöitä, astronauttien on koulutettava omaa sietokykyään. Harjoittelun sisältö on usein pitkän matkan juoksua, vuorikiipeilyä, pyörätuolia ja niin edelleen.
Ylipainoinen kestävyysharjoittelu. Kun raketit lähtevät ilmaan, niissä on yleensä äärimmäinen kiihtyvyys, ja ilman harjoittelua astronauttien keho ei kestä sitä. Tällaisen harjoittelun simulointi voi pitää astronautin mielen kirkkaana, jotta hän pystyy sopeutumaan ja suorittamaan tehtävän loppuun.
Painoton harjoittelu. Avaruusalukset kiertoradalla lennon aikana, usein mikrogravitaatioympäristössä, tällaisessa ympäristössä astronautit usein huimaavat, mikä vaikuttaa toimintaan. Siksi on tarpeen simuloida painottomuutta keltainen olemus, jotta astronautit voivat poistaa painottomuuden pelon. Painottomassa tilassa astronauttien on suoritettava avaruuspukujen pukemista ja riisumista, syömistä ja kävelyä koskevat harjoitukset.

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.

avaruusalukset

Suuret kuljetusraketit: Kuuleirin rakentamisen alkuvaiheessa käytämme laajasti suuria kuljetusraketteja rakennustyökalujen, kuten 3D-rakennustulostimien, lähettämiseen kuuhun.
Maa-Kuu-raketti: pääasiassa järjestetty kuussa, voi reagoida hätätilanteisiin, kun väistämättömät katastrofit iskevät, voi lähettää astronautit ja tärkeät laitokset takaisin maahan ajoissa astronauttien turvallisuuden varmistamiseksi.
Avaruushissi: Avaruushissi: Rakennamme kuuhun avaruushissin, joka voi nopeuttaa huomattavasti materiaalien ja henkilöstön liikkumista maan ja kuun välillä ja parantaa tehokkuutta.

ajoneuvot

Liikkumiskärryt laitosten välillä: Jotta astronauttien olisi helpompi matkustaa eri tiloihin, olemme perustaneet useita kuljetusvaunuja.
Leirien väliset laivat: Leirien välisen yhteydenpidon helpottamiseksi ja uusien alueiden tutkimiseksi olemme perustaneet useita leirien välisiä laivoja.