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.
郑州轻工业大学附属中学 河南省郑州市-金水区 Kiina 18 4 / 1 Englanti
3D-suunnitteluohjelmisto: Fusion 360
Kuuleirillämme keskitytään tieteelliseen tutkimukseen, kuten kuun maaperän mineraalien ja avaruuskaasujen keräämiseen ja analysointiin tyhjiöhansikaslokeroiden, Raman-spektrometrien ja pyyhkäisyelektronimikroskooppien avulla. Kuussa syntyvää jätettä kerätään pyörivällä tislausyksiköllä. Roskat kuumennetaan ja hajotetaan pyörivässä tislausyksikössä ja haihdutetaan kaasuksi. Kaasu jäähdytetään nesteeksi lauhduttimessa. Sulahappilaitoksen tuottama happi luo pohjan kestävälle ihmisen tukikohdalle tulevaisuudessa.
Lisäksi meillä on Maan ja Kuun välinen tiedonsiirtosatelliittijärjestelmä, jossa kuun tutka välittää tietoa, jotta astronauttien ja Maan välinen viestintä olisi tehokasta. Käyttämällä 3D-tulostustekniikkaa kuun kulkijan ja jään louhinnan vesipyörän rakentamiseen on ratkaistu materiaalin kuljetukseen ja veden tuotantoon liittyvät tärkeät ongelmat.
Pyrimme parhaan kykymme mukaan suojelemaan astronauttien turvallisuutta ja ylläpitämään heidän perusturvaansa, jotta heidän fyysinen ja henkinen terveytensä voidaan taata.
Kuuleirimme päätarkoituksena on tehdä kuussa tieteellisiä kokeita ja saada tutkimustuloksia, jotta voidaan helpottaa luonnonvarojen keräämistä ja energian kestävää käyttöä ja lopulta toteuttaa ihmisen pitkäaikainen asuminen ja kehitys kuussa. Kuu on yksi Maata lähimpänä olevista taivaankappaleista, ja sen pinnalla on runsaasti mineraalivaroja, vesipitoisuutta, vakaa geologinen ympäristö ja muita ominaisuuksia, joilla on suuri tieteellinen tutkimusarvo ja teollinen kehitysmahdollisuus. Tutkimme pääasiassa kuun luonnonvaroja kuun maaperän, avaruuskaasun ja valon analysoinnin osalta ja keräämme asiaankuuluvaa tieteellistä tutkimuskokemusta luodaksemme perustan ihmisen suorittamalle kuun tutkimukselle tulevaisuudessa.
Päätimme perustaa kuuleirin Shackletonin kraatteriin Kuun etelänavalle. Tietotutkimuksen mukaan täällä on ensinnäkin joitakin kraattereita, ja varjoalueella on runsaasti vesijäätä, jota voidaan saada kuumalla sulatustekniikalla jäänkaivuuajoneuvoilla. Toiseksi jotkin alueet täällä ovat jatkuvasti alttiina auringonvalolle, joten napa-alueet on mahdollista varustaa kokonaan aurinkoenergialla. Lisäksi kuutukikohdan pitäisi varastoida paljon energiaa, ja vetypolttokennot olisivat ihanteellisia tämän tavoitteen saavuttamiseksi, kun käytetään kuun napojen vettä ja ylimääräistä aurinkoenergiaa. Lopuksi aiomme rakentaa läheiselle Malabut-vuorelle releaseman Maan ja Kuun välistä tiedonsiirtoa varten, jotta maa-kuun välisen tiedonsiirron esteetön siirtäminen voidaan toteuttaa.
Tukikohdan pääasiallisen rakenteen osalta otimme käyttöön kuutukikohdan perusrakenteeksi kuutukikohdan kuorirakenteesta johdetun rakenteen, joka on erittäin vakaa ja vankempi ja joka voi tehokkaasti suojata meteoriitin iskuilta ja kosmiselta säteilysäteilyltä.
Toimme Maasta perusmateriaaleja ja -laitteita valmistellaksemme tukikohdan rakentamista varten. Lisäksi käytimme tukikohdan rakentamisessa raaka-aineena kuun basalttia ja tukikohdan rakentamisessa 3D-tulostustekniikkaa. Lisäksi kuubasaltista valmistetun betonin puristuslujuus ja vetolujuus ovat noin 10-kertaiset nykyiseen betoniin verrattuna.
Kuun maaperä voidaan sintrata mikroaaltokuumennuksella keraamisiksi materiaaleiksi, ja koska se sisältää runsaasti silikaatteja, siitä voidaan myös valmistaa erityisen puhdasta lasia tyhjiöolosuhteissa.
Kuupölyn aktiivinen poistotekniikka, jota edustaa sähköinen verhotekniikka, otetaan käyttöön tieteellisissä tutkimuslaitteissa, huonekaluissa ja astronauttien avaruuspuvuissa tukikohdan sisällä, mikä voi tehokkaasti estää sähköstaattisen vaikutuksen aiheuttamat sähköstaattiset vauriot, jotka aiheutuvat sähköstaattisen vaikutuksen vuoksi laitteen pintaan adsorboituneesta kuupölystä, jotta astronauttien turvallisuutta voidaan suojella.
Uloin kerros on valmistettu komposiittimateriaaleista, joiden raaka-aineina käytetään aerogeeliä, kehittyneitä lämpösuojamateriaaleja ja kuun maaperää, ja siinä käytetään korkean atomiluvun ja matalan atomiluvun materiaalien yhdistelmätekniikkaa haitallisen kosmisen säteilyn estämiseksi ja liian korkean päivälämpötilan ja liian matalan yölämpötilan välttämiseksi.
Kuun suurimmat vaaratekijät ovat meteoriittitörmäykset, kosmisten säteiden aiheuttama säteily, äärimmäiset lämpötilaerot ja kuupölyn leviäminen.
- Meteoriitin isku: Tukikohdan sijainti vähentää huomattavasti meteoriittitörmäyksen todennäköisyyttä. Puristavat materiaalit voivat suojata pohjaa tehokkaasti. Tukikohdan tutka seuraa myös tukikohdan tilannetta reaaliajassa, jotta suojautuminen voidaan tehdä ajoissa.
- Kosmisten säteiden säteily, äärimmäiset lämpötilaerot: Aerogeelejä, kehittyneitä lämpösuojamateriaaleja ja kuun maaperästä valmistettuja komposiittimateriaaleja käytetään uloimmassa kerroksessa suojaamaan säteilyltä ja pitämään tukikohdan sisäpuolen lämpötila vakiona.
- Kuupölyn tartunta: Käytä aktiivista pölynpoistotekniikkaa, jota edustaa sähköverhotekniikka, valmistellaksesi itsepuhdistuvia materiaaleja puhdistusta varten.
Vesi ： Toisaalta Etelämantereella on paljon vesijäätä, jota voidaan louhia jääkaivosautoilla ja sulattaa lämmön avulla. Toisaalta vettä voidaan valmistaa yhdistämällä kuun runsaista rautaoksidiyhdisteistä peräisin oleva happi korkean lämpötilan uunissa kuun ilmakehästä peräisin olevaan vetykaasuun ja luotaimien ja aurinkopurjeiden keräämään aurinkotuuleen.
Ruoka: Rakentamisen alkuvaiheessa astronautit syövät maapallolta tuotua ravintoarvoltaan korkeaa ruokaa. Kun istutusalue on valmis, voidaan kasvattaa erilaisia kasveja, kuten runsaasti C-vitamiinia sisältäviä porkkanoita ja runsaasti kalsiumia ja proteiinia sisältäviä soijapapuja. Samalla laboratoriossa voidaan kierrättää hiilidioksidia tärkkelyksen valmistukseen kierrätyslaitteiden avulla.
Ilma：Käytämme korkean lämpötilan sulatusmenetelmää hapen ja kasvien fotosynteesin tuottamiseen, kuun rikkaiden rautaoksidien yhdisteiden kautta korkean lämpötilan sulatusuunin polttoon ja kasvien fotosynteesiin voi saada paljon happea, ja lopulta asiaankuuluvien kemiallisten reaktioiden kautta voi saada erilaisia raaka-aineita ilmaan ja saada sitten ilmaa.
Teho : Aurinkopaneelit muuttaisivat aurinkoenergian sähköksi, mikä tuottaisi riittävästi virtaa kuutukikohdalle. Sitä voidaan varastoida akkuihin yökäyttöä varten. Toiseksi käytämme vety- ja happipolttokennoja toisena vaihtoehtona tuottamaan sähköä ja lämpöä tukikohtaan.
Kiinteitä jätteitä ovat esimerkiksi astronauttien ulosteet, syömäkelvottomat kasvinosat ja keittiöjäte.Orgaaninen kiinteä jäte käsitellään korkean lämpötilan aerobisella käymisellä, ja käsittelyn jälkeisiä tuotteita voidaan käyttää orgaanisena lannoitteena. Käymisprosessissa syntyvä hiilidioksidi voidaan myös johtaa kasvisäiliöön kasvien fotosynteesin raaka-aineeksi. Epäorgaaninen kiinteä jäte hajotetaan lämmön avulla pyörivässä tislausyksikössä, se haihtuu kaasuksi, ja kaasu jäähdytetään nesteeksi lauhduttimessa, ja neste voidaan hajottaa aineeksi, jota voidaan käyttää uudelleen.
Nestemäistä jätettä voidaan käyttää reaktorissa, jossa käytetään suuria peilejä, jotka taittavat auringonvalon reaktoriin ja lämmittävät sen yli 900 asteeseen kuun maaperän avulla nestemäisen jätteen eri komponenttien erottamiseksi. Erotuksen tuottamaa kaasua voidaan käyttää kasvien viljelyyn .
Satelliittiviestintätekniikkaa käytetään kerättyjen tietojen ja informaation välittämiseen Maahan tai muihin kuutukikohtiin ääni-, video- ja staattisen tiedonsiirron avulla Maan ja Kuun välisillä viestintäsatelliiteilla ja maanpäällisillä viestintäasemilla, jotta voidaan varmistaa reaaliaikainen viestintä Kuun ja Maan välillä. Toteutetaan tietojen ja informaation jakaminen, materiaalien jakaminen jne. ja toteutetaan tukikohtien välinen työnvaihto.
Kuuleirillä keskitytään geologiaan.
Seuraavat kokeet on tarkoitus tehdä kuussa:
Kuun mineraalianalyysikokeilu: mineraalien kuljettaminen ja kerääminen kuunmönkijällä, Raman-spektrometrin käyttö kuun pinnan mineraalikoostumuksen tutkimiseen ja analysointiin, jotta kuun mineraalivarat voidaan ymmärtää täysin ja tehdä suunnitelmia tulevaa käyttöä varten.
Kuun pinnanmuodon kokeilu: Elektronin ja näytteen vuorovaikutuksessa syntyneet sekundäärielektronit heijastetaan takaisin elektronitiedon avulla, jotta voidaan tarkkailla mineraalien morfologiaa kuun maaperässä. Mineraalien morfologinen jakauma voidaan saada kuun mineraalivarojen tulevassa kaivostoiminnassa suunnittelua varten. Ja kameran, lasertutkan ja muiden tekniikoiden avulla voidaan mitata ja tutkia kuun geomorfista pintaa, ymmärtää kuun geomorfista kehitystä ja rakenteellisia ominaisuuksia.
Kuupölykokeilu: Kerätään keinotekoisesti pölynäytteitä Kuun pinnalta ja analysoidaan ne tyhjiöhansikaslokerossa, jotta kuun pöly ei vahingoittaisi astronautteja. Kuun pinnalla olevan pölyn koostumus ja alkuperä sekä aurinkokunnan synty ja kehitys.
Fyysinen ja fysiologinen harjoittelu: Astronautit käyvät läpi erilaisia fyysisiä ja fysiologisia harjoituksia, kuten avaruudellista sopeutumista (selviytymisharjoittelua suljetussa simuloidussa tilassa), painovoimaan sopeutumista (pitkät jaksot laihaa ja pyörähdysharjoittelua) sekä sydän- ja lihaskuntoharjoittelua (aerobista ja anaerobista harjoittelua kestävyyden ja sydän- ja keuhkotoiminnan parantamiseksi). Ja niin edelleen, jotta sopeudutaan elämään ja työskentelemään avaruusympäristössä pitkään.
Tekninen ja insinöörikoulutus: Astronauttien on hallittava monenlaista avaruusteknologiaa ja insinööritaitoa, mukaan lukien avaruusajoneuvojen käyttö, lennonohjaus, avaruuslääketiede, avaruuden ympäristönsuojelu ja muu tietämys.
Kauko-ohjaus- ja viestintäkoulutus: Astronauttien on opittava ja harjoiteltava erilaisten kauko-ohjaus- ja viestintälaitteiden käyttöä ja huoltoa sekä erilaisia viestintäprotokollia ja -prosesseja, jotta he voivat pitää yhteyttä maavalvontaan.
Simulaatiokoulutus: Tähän kuuluu pääasiassa laukaisu, kiertoratalento, avaruusaluksen telakoituminen, avaruushuolto, avaruuskävely ja muu avaruusoperaatioiden simulaatiokoulutus sekä painottomuus-, tulipalo-, happivuoto- ja muu hätäsimulaatiokoulutus, jotta voidaan varmistaa astronauttien turvallinen ja tehokas toiminta ulkoavaruuden ympäristössä.
Elintarvikkeiden ja veden hallinta: Astronauttien on ymmärrettävä, miten ruoka- ja vesivarastoja hallitaan ja käsitellään, jotta varmistetaan riittävä ravitsemus ja nesteytys avaruusympäristössä.
Tiimityö ja mielenterveyskoulutus: Astronautit tarvitsevat hyvää tiimityöskentelytaitoa ja mielenterveyttä säilyttääkseen vakauden ja yhteistyön avaruusympäristössä. Tiimikoulutusta ja psykologista neuvontaa voidaan toteuttaa astronauttien psykologisen laadun parantamiseksi.
Tarvittavalla avaruusaluksella on oltava hyvä suljettu avaruusympäristö, täydellinen hapenkierron valmistusjärjestelmä, itsenäinen navigointikyky, kevyt rakenne, hyvä kestävyys ja korkea polttoainetehokkuus.
Tärkeimmät kulkuvälineet ovat vety- ja happipolttoaineilla toimivat kuunvaunut ja kuun avaruusalukset. Aurinkopaneeleilla toimiva Rover voi kuljettaa astronautteja eri kohteisiin tutkimaan ja tutkimaan Kuun pintaa. Lunar Orbiter on ajoneuvo, joka on suunniteltu erityisesti kuun ympärillä tapahtuvaa lentämistä ja tutkimista varten. Se voi kuljettaa henkilökuntaa ja laitteita tieteellistä tutkimusta ja tutkimusmatkailua varten Kuun ympärillä.
Maahan palatessaan astronautit astuvat ensin kuumoduuliin tai vastaavaan kapseliin ja käyttävät raketteja tai muita työntövoimalaitteita poistuakseen kuun painovoimasta ja siirtyäkseen kuun kiertoradalle. Sen jälkeen telakoituva kiertoradalla oleva alus poistuu Kuun painovoimasta ja siirtyy Maan kiertoradalle. Telakoituminen Maamoduuliin, jälleen rakettien tai muiden työntövoimien avulla, ja siirtyminen Maan ilmakehään. Lopuksi astronauttien on käytettävä laskuvarjoja tai muita hidastuslaitteita laskeakseen kiertoradan turvallisesti Maan pinnalle.
English 
Chinese 
Czech 
Danish 
Estonian 
Finnish 
French 
German 
Greek 
Hungarian 
Italian 
Latvian 
Lithuanian 
Dutch 
Norwegian 
Polish 
Portuguese (Portugal, AO90) 
Romanian 
Slovak 
Slovenian 
Spanish 
Swedish 