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.

Dazzle Light Sky

郑州轻工业大学附属中学  河南省郑州市-金水区    Kiina 18, 19   5 / 1 Englanti
3D-suunnitteluohjelmisto: Fusion 360



1.1 - Hankkeen kuvaus

Leirintäalueemme on rakennettu kuun etelänavan kraatteriin, ja se koostuu kolmesta pääosastosta, jotka on jaettu asuinalueeseen, tutkimusalueeseen, valvonta-alueeseen ja istutusalueeseen. Asuinalue auttaa meitä rentoutumaan uuvuttavan työn jälkeen, kun taas valvonta-alueella voidaan hallita koko tukikohtaa ja luoda yhteyksiä Maahan tai muihin leirintäalueisiin. Tutkimusalueella on useita laboratorioita ja runsaasti koelaitteita, joilla voidaan tehdä erilaisia kokeita ja tutkia kuun tuntemattomia alueita. Istutusalueella voidaan tuottaa ruokaa. Meteoriittipuolustusjärjestelmä voi suojata leiriä meteoriittihyökkäyksiltä.

Innovaatiomme perustuu kykyyn käyttää kuun pinnan ja kuun maaperän välistä lämpötilaeroa sähköntuotantoon, kykyyn käyttää keskittynyttä aurinkoenergiaa ylikriittisen hiilidioksidikierron energiantuotantoon, kykyyn käyttää ballististen ohjusten puolustusjärjestelmää ja Whipple-kilpeä meteoriitin iskujen vastustamiseen, kykyyn käyttää jätteiden käsittelyjärjestelmää ja virtsan käsittelyä käsittelevää alijärjestelmää jätteiden ja jäteveden käsittelyyn ja kykyyn käyttää pylväsvetoista viljelymenetelmää ja älykästä maanviljelyä kasvien viljelyn edistämiseen.

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

Ryhmämme päätarkoitus Kuun leirin luomisessa on tieteellinen tutkimus. Kuu on yksi maapalloa lähimpänä olevista taivaankappaleista, ja sillä on suuri merkitys ihmisen avaruustutkimukselle ja -tutkimukselle. Rakentamalla kuun leirintäalueen voimme valmistella ja kehittää tarvittavaa teknologiaa ja laitteita etukäteen tulevia kuun tutkimusmatkoja varten ja tutkia tieteellisiä kysymyksiä, kuten kuun geologiaa, kemiaa ja fysikaalisia ominaisuuksia, ja luoda pohjan ihmisen avaruuden tutkimiselle sekä tieteen ja teknologian kehittämiselle. Lisäksi kuun leirintäalueiden rakentaminen voi myös tarjota asumis- ja työskentelypaikan avaruustieteen tutkijoille, mikä helpottaa heidän pitkän aikavälin avaruusmatkojaan ja parantaa tieteellistä tutkimusta ja teknologista innovointia.

2.1 - Mihin haluat rakentaa kuutamoleirin? Selitä valintasi.

Aiomme rakentaa kuutukikohtamme lähelle Kriprockin ikuisen päivänvalon vyöhykettä Kuussa, lähelle ikuisen yön vyöhykkeen vesijäätä. Noin 70%-80% vuodesta täällä on auringonvaloa, ja aurinkoenergialla voidaan tuottaa riittävästi sähköä kuutukikohtaan. Ja täällä on vesijäätä, josta voi saada vesivaroja ja rakettipolttoainetta tukikohdan käyttöön. Ja lämpötilaero napa-alueella on suhteellisen pieni, mikä edistää astronauttien selviytymistä.

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

Tukikohtamme koostuu pääasiassa kolmesta pyöreästä rakenteesta sekä keskitetystä aurinkoenergiasta, raketeista, tutkista, satelliiteista, kuun kulkijoista jne. Kuljetamme robotit ja muut laitteet tukikohdan sijaintiin etukäteen, keräämme metallielementtejä kuun maaperästä, käytämme 3D-tulostustekniikkaa kuun leirin puitteiden rakentamiseen, ja sitten astronautit asettuvat kuun leiriin saattamaan leirin sisätilojen rakentamisen päätökseen. Keräämme vettä hapen tuotantoa varten ja kuun maaperää tukikohdan rakentamista varten. Meidän on kuljetettava Maasta hiiltä, typpeä ja muita alkuaineita, joita kuun maaperässä ei ole, leirin rakentamista ja kasvien viljelyä varten. Rakentamisen päätyttyä astronautit muuttavat kuutukikohtaan ja siirtyvät suunnittelun seuraaviin vaiheisiin.

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

Tukikohta voi tarjota astronauteille vettä, ruokaa, sähköä, ilmaa jne. eloonjäämisen perustarpeiden tyydyttämiseksi. Kuuleirissämme on täydellinen elämää ylläpitävä järjestelmä, jolla varmistetaan, että astronautit voivat hengittää, sulattaa ruokaa ja erittää jätteitä, mukaan lukien ilmanvaihtojärjestelmät, jätehuoltojärjestelmät ja käymälät.

Kun vastassa on ankara matalalämpötilaympäristö, käytämme leirintäalueen lämmittämiseen lämpösähköisten ja keskitettyjen aurinkopaneelien tuottamaa sähköä.

Kun meteoriittihyökkäys tapahtuu, tukikohta on varustettu Whipple-kilvellä ja ballististen ohjusten puolustusjärjestelmällä. Whipple Shield koostuu kahdesta alumiinilevystä ja itsestään paranevista nesteistä. Ballististen ohjusten puolustusjärjestelmä koostuu komentokeskuksesta, torjuntaohjuksista, varoitussatelliiteista, ohjaustutkasta ja etätutkasta, jotka pystyvät vastustamaan pieniä ja keskisuuria meteoriittitörmäyksiä.

Kun hätätilanteisiin, kuten tukikohdan toimintahäiriöihin, on vaikea reagoida, on olemassa suunnitelmat hätätilanteisiin reagoimiseksi, varoitusjärjestelmät ja miehitetyt avaruusalukset henkilöstön turvallisuuden varmistamiseksi.

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

Vesi

Alkuvaiheessa käytimme kuun laskeutumislaitteista jäljelle jäänyttä vety- ja happipolttoainetta veden tuottamiseen ja täydensimme kierron häviöitä kierrättämällä vettä muista polttoaineen palamistuotteista. Myöhemmässä vaiheessa tukikohdan sijainnin valintaan perustuen Kuumönkijät keräävät automaattisesti Etelämantereella sijaitsevan Kripp Rockin lähellä olevat vesijäävarat ja kuljettavat ne tukikohtaan varastoitavaksi käyttöä varten. Tukikohdassa otetaan käyttöön erilaisia vettä säästäviä laitteita, kuten virtsan käsittely ja yhden veden monikäyttö, vesivarojen säästämiseksi.

Ruoka

Ruoka on astronauttien tärkeä tapa saada ravintoaineita. Olemme pystyttäneet kuutukikohtaan kasvinviljelylaitteen, jolla saavutetaan omavaraisuus perusvihannesten suhteen ja varmistetaan ruoan tuoreus. Aiomme istuttaa muun muassa perunoita, arabidopsista ja rypsiä. Ja viljellä keltaisia jauhomatoja koealueella, jotta astronautit saisivat proteiinia.

Energia

Voimanlähteitämme ovat lämpösähköinen sähköntuotanto, jossa hyödynnetään kuun pinnan ja kuun maaperän välistä lämpötilaeroa päivällä ja yöllä sähköntuotannossa, sekä keskitetyn aurinkoenergian avulla toimiva ylikriittinen hiilidioksidikiertoinen sähköntuotanto, joka on perinteistä aurinkoenergian tuotantoa tehokkaampi. Samalla sähköä varastoidaan odottamattomien tilanteiden varalta.

Ilma

Maasta tuodun paineistetun hapen varhainen käyttö. Myöhemmässä vaiheessa käytetään kasvien fotosynteesiä istutusalueella ja elektrolyyttistä vesilaitetta koealueella hapen syöttämiseen.

3.2 - Miten Kuuleirinne käsittelee astronauttien Kuussa tuottamat jätteet?

Kuuleirimme on varustettu roskienkäsittelylaitteella ja virtsan käsittelyjärjestelmällä.

Roskienkäsittelylaitteessa käytetään muun muassa iiris-mekanismia, työntörakennetta ja vieritysmekanismia. Yhteistyössä toistensa kanssa ja käyttämällä hanhenkaulapakkausmenetelmää manuaalinen kosketus vähenee, tiivistys on vahvempi, roskavuodon mahdollisuus vähenee, pakkausjärjestelmän tilavuus ja pakkausaika vähenevät ja roskien keräystehokkuus paranee.

Virtsan käsittelyjärjestelmässä käytetään pyörivää höyrylaitetta, joka voi tuottaa vesihöyryä noin 50 celsiusasteen lämpötilassa, mikä tekee siitä energiatehokkaamman. Peristalttinen pumppu voi toimittaa erilaisia putkistoja virtsateiden eri jäännösnestekanavien mukaan. Ja eri komponentit ovat irrotettavia, käteviä ja nopeita.

3.3 - Miten kuuleirinne pitää yhteyttä Maahan ja muihin kuutukikohtiin?

Viestintä kuun viestintäsatelliittien avulla. Viestintäsatelliitit ovat erityisesti satelliittiviestintään käytettäviä keinotekoisia satelliitteja, joita käytetään tiedonsiirtoon ja joiden avulla voidaan viestiä tulevien kuun leirintäalueiden ja Maan välillä sekä kuun eri leirintäalueiden välillä. Tätä viestintämenetelmää on käytetty laajalti maapallolla, ja se on luotettava valinta myös kuussa käytettäväksi. Viestintäsatelliitti nostetaan kuun kanssa synkronoidulle kiertoradalle ja kommunikoidaan kuun leirikeskuksen kanssa maa-asemien ja releasemien välityksellä, jotta tiedonsiirto kuussa onnistuu. Sää- ja muiden häiriöiden välttämiseksi tietoliikennesatelliiteissa on yleensä tietty itsesuojamekanismi. Lisäksi viestintäpalvelujen riittävän kattavuuden varmistamiseksi voi olla tarpeen rakentaa useita viestintäsatelliitteja, jotta kuussa voidaan saavuttaa maailmanlaajuinen yhteys.

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).

Biologia: Kasvien viljelyssä käytetään hydroponista viljelymenetelmää, jossa istutus ei vaadi multaa ja vettä, ja ruiskutettua ravinneliuosta käytetään kasvien kasvun edistämiseen.
Geologia: Louhittu kuun maaperä kuljetetaan takaisin tukikohtaan geologista tutkimusta varten.
Robotiikka: Tukikohta on varustettu roboteilla, joita voidaan käyttää robottitutkimukseen ja kehittyneempien robottien rakentamiseen seuraavassa vaiheessa.

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

Fyysisen kunnon harjoittelu harjoittaa pääasiassa astronauttien fyysistä kuntoa, jotta he voivat vastustaa tautihyökkäyksiä.
Ulkoavaruuden sopeutumiskoulutuksella kehitetään pääasiassa astronauttien kykyä sopeutua ulkoavaruudessa selviytymiseen.
Psykologinen terveyskoulutus, jonka avulla astronautit voivat kehittää vahvoja psykologisia ominaisuuksia ja selviytyä elämästä avaruudessa.
Instrumenttien käyttökoulutuksen avulla astronautit pystyvät käyttämään instrumentteja nopeasti ja taitavasti tieteellisessä tutkimustyössä.
Hätätilanteiden käsittelyä koskeva koulutus, jonka avulla astronautit pystyvät käsittelemään hätätilanteita nopeasti ja oikein ja minimoimaan tappiot.
Yksilö- ja tiimiharjoittelu, jonka avulla jokainen voi integroitua kokonaisuuteen ja vapauttaa tiimin voimat.

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 kuutehtävät edellyttävät avaruusaluksia, joilla on suuri työntövoima ja jotka voidaan kierrättää.
Kuun leirintäalueella on kuljetusajoneuvoja, kuten pieniä kuun kulkijoita, suuria kuun kulkijoita ja miehitettyjä avaruusaluksia. Pienet kuukulkijat voivat tutkia Kuun pintaa ja tutkia suurten kuukulkijoiden reittiä. Suuret kuukulkijat voivat kuljettaa materiaaleja, laitteita ja tutkijoita, jotka voivat tehdä syvällistä tutkimusta tuntemattomalla Kuun pinnalla.
Kuuhun ja sieltä pois kuljetaan pääasiassa miehitetyillä avaruusaluksilla, ja Kuun pinnan tutkiminen tapahtuu pääasiassa suurilla kuunmönkijöillä.