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.

Galaxy Investigator

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

Kuuleiri-hanke on tulevaisuuteen tähtäävä ohjelma, jonka tavoitteena on tarjota ihmisille keino selviytyä kestävästi avaruudessa. Olemme tutkineet avaruutta, ja Kuuleirin perustaminen on tärkeä virstanpylväs ihmiskunnan maailmankaikkeuden valloituksessa. Tämä hanke on omistettu kestävän infrastruktuurin suunnittelulle ja valmistukselle, joka mahdollistaa ihmisen tieteellisen tutkimuksen kuussa.

Toivomme voivamme perustaa Kuuhun tukikohdan, jossa voidaan tutkia kokeellisia tehtäviä, joita on vaikea toteuttaa Maassa, kuten suprajohtavia kokeita erittäin alhaisissa lämpötiloissa Kuun pysyvällä varjovyöhykkeellä; tarkkailla alhaisen painovoiman vaikutuksia kasvien mikro-organismeihin; tarkkailla kaukaisempaa maailmankaikkeutta Kuussa ilman ilmakehää; ja kuussa kuun maaperää lämmittämällä hyödynnetään Maan niukkoja helium-3- ja harvinaisia maametallien resursseja.
Kuutukikohtamme on myös tukikohta, joka on täynnä humanistista huolenpitoa, ja aiomme käyttää tukikohdan pyörimistä simuloidaksemme maapallon painovoimaa tukikohdan uloimmalla puolella, jotta vältetään ihmisten vaarat matalassa painovoimassa, ja suunnitella erityisen hissin, jonka avulla ihmiset voivat turvallisesti tulla ja poistua tukikohdasta.

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

Kuutukikohtamme päätarkoitus on tieteellinen tutkimus.

Toisaalta haluamme ratkaista joitakin ihmiskunnan ja maapallon kohtaamia ongelmia. Aiomme esimerkiksi käyttää ultramatalan lämpötilan suprajohtavia kokeita joillakin kuun pysyvillä varjoalueilla, rakentaa kuumatkailijan, jolla voidaan louhia ja hyödyntää kuun riittäviä mineraalimateriaaleja ja helium-3-resursseja, ja rakentaa raketteja, joilla voidaan toteuttaa maan ja kuun energiankuljetus, jotta voidaan ratkaista nykyinen ongelma, joka johtuu energian riittämättömyydestä maapallolla.

Toisaalta hyödynnämme sitä, että kuussa ei ole ilmakehää tähtitieteellisten havaintojen tekemiseen, ja toivomme, että kuuleirillä voidaan toteuttaa kattavasti ja järjestelmällisesti kuun ja avaruuden tutkimusta, mikä voi syventää ihmisen ymmärrystä kuusta ja avaruudesta.

2.1 - Mihin haluat rakentaa kuutamoleirin? Selitä valintasi.

Valitsemme kuussa kohtuullisen paikan tieteellisen tutkimuksemme ja elämämme tarpeiden mukaan.

Lähistöllä on polaarinen päiväalue, ja osa tukikohtamme ja kuunmönkijämme energianlähteestä saadaan aurinkopaneelien tuottamasta sähköstä.

Lähistöllä on pysyvä varjo, vesivaramme tulevat pääasiassa pysyvän varjoalueen jäävedestä, ja osa tieteellisen tutkimuksemme kokeista edellyttää myös erittäin matalalämpöisiä ympäristöjä pysyvän varjoalueen alueella. Lisäksi jotkin vedyn, hapen ja heliumin nestevarastot vaativat myös erittäin alhaisen lämpötilan ympäristöjä pysyvillä varjoalueilla.

Tasaiset ja avoimet alueet, alustan vakaa toiminta ja materiaalien kuljetus edellyttävät alustan avoimia alueita.

Edellä mainittujen tarpeiden perusteella valitsimme paikan lähellä Shackletonin kraatteria Kuun etelänavalla.

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

Vaihe 1: Valmistelu. Aiomme ensin kuljettaa kuuhun valmiita koneita, kuten 3D-tulostusrobotteja, kaivinkoneita ja mönkijöitä, ja valmistella vettä ja ruokaa ennakkokäyttöä varten.

Vaihe 2: Sivuston valinnan havaitseminen. Etsi kuussa tarvitsemamme maantieteellinen ympäristö, ja kulkuri skannaa kuun pintaa ultraäänellä löytääkseen parhaan paikan kuun maaperän louhintaan.

Vaihe 3: Pohjan rakenne. Kun sopiva paikka on löydetty, kaivinkone kerää sen, ja mikroaaltouuni sulattaa hiukkaset 3D-tulostusta varten, käyttäen pääasiassa kuun maaperän pinnalla olevaa säätökerrosta tukikohdan kuoren tulostamiseen ja keräämällä sulatettuja lasihelmiä kuussa lasimateriaalien rakentamiseen tukikohdassa.

Vaihe 4: Pysy pinnalla. Kun tukikohdan yleiset puitteet on rakennettu, voit aloittaa ekologisten viljelykasvien istuttamisen ja testata eri valvontajärjestelmien havaitsemisjärjestelmien normaalia toimintaa.

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

Olemme suunnitelleet inhimillistetyn tukikohdan, joka perustuu joihinkin kuussa esiintyviin ympäristöongelmiin, kuten alhainen painovoima, meteoriitit, säteily ja korkeat lämpötilaerot.

Alhainen painovoima: Tukikohdan omalla pyörimisellä voidaan simuloida maan painovoimaa, mikä voi suojella astronautteja mikropainovoiman aiheuttamilta haitoilta ihmiskeholle.

Meteoriitti: Tukikohdan ulkopuolella on hämähäkinseitin kaltainen bioninen luuranko, joka kerää ystäviä, joilla on tietty itsekorjautumistoiminto, ja keskipylväs hyväksyy myös bionisen rakenteen, joka on samanlainen kuin luun sisähalkaisijan ja ulkohalkaisijan suhde 8:11, kun se vahvistaa pohjaa, mikä voi tehdä tukikohdasta vastustuskykyisen pienille ja keskisuurille meteoriiteille.

Säteily: Rakennusprosessin aikana pintamme peitetään kuun maaperäkerroksella, joka kestää tehokkaasti säteilyä kuun maaperän ja kuukiven ominaisuuksien avulla.

Lämpötilaero: Sisällä oleva kammio peittää kuun maaperän, ja kuun maaperän erittäin alhaisen lämmönjohtavuuden ansiosta voimme ylläpitää lämpötilaa tukikohdassa hyvin.

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

Vesi: Tukikohdassa on veden uudelleenkäyttöä varten laite, joka voi kerätä ja käsitellä ihmiskehosta ja kasveista purkautuvan jäteveden ja laittaa sen varastointitilan veden varastointilaitteeseen uudelleenkäytön vaikutuksen aikaansaamiseksi.

Ruoka: Ekologisessa kapselissa tuotettu orgaaninen aines voi täyttää astronauttien sokerien, proteiinien, rasvojen, vitamiinien ja kivennäisaineiden tarpeet.

Ilma: Happilähteisiin kuuluvat pääasiassa mikrobilevät, viherkasvit ja happirikastimet. Mikrobilevillä on vahva kyky tuottaa happea ja absorboida hiilidioksidia, viherkasvit voivat säätää hapen ja hiilidioksidin tasapainoa, ja tukikohtamme voi myös tuottaa paljon happea happigeneraattorin avulla.

Teho: Tukikohdan normaaliin toimintaan tarvittava energia saadaan pääasiassa ydinvoimalasta, ja päivittäinen sähkönkulutus tulee pääasiassa aurinkopaneelien muuntamasta sähköenergiasta. Asennamme suuria eläinparistoja varastotiloihin ja kuljetamme sähköenergiaa tukikohdan eri paikkoihin eläinparistojen kautta.

3.2 - Miten Kuuleirinne käsittelee astronauttien Kuussa tuottamat jätteet?

Nestemäisen jätteen kierrätyslaite: kerää astronauttien hikeä ja uloshengitettyä vesihöyryä, joka voidaan puhdistaa kierrätetyksi vedeksi, joka voidaan noteerata.

Jokapäiväisessä elämässä syntyvät ulosteet voidaan yksinkertaisesti käsitellä ja käyttää uudelleen ekologisessa mökissä ja lannoitteena.

Osa haitallisesta jätteestä, jota ei voida käyttää uudelleen, on kuivattava, pakattava, varastoitava ja poltettava ilmakehässä, kun se palaa Maahan.

3.3 - Miten kuuleirinne pitää yhteyttä Maahan ja muihin kuutukikohtiin?

Tukikohta on kosketuksissa maan kanssa: Suunnitelmissamme on rakentaa observatorio lähelle kuutukikohtaa, jossa Maa on aina muutaman asteen korkeudella horisontista. Sopiva maasto voidaan valita, ja matalataajuisen radiolatauksen havainnointiin tarkoitetut antennit voidaan rakentaa painanteisiin tai kraattereihin maan peittämiseksi. Samaan aikaan korkeataajuusantennit viestintää varten rakennetaan erityisesti korkeille paikoille, jotta yhteys maahan säilyy.

Tukikohtien välinen viestintä: Kuun viestintäsatelliittien kiertorata on Maan ja Kuun välisen Lagrangen pisteen kiertorata, ja tukikohtien välinen vakaa viestintä voidaan saavuttaa käyttämällä kuun rintamaviestintäsatelliitteja tällä kiertoradalla.

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).

Kuuleirillämme tutkimus keskittyy suprajohtavien kokeiden tutkimiseen, tähtitieteellisiin havaintoihin, helium-3-mineraalivarojen hyödyntämiseen geologiassa ja matalan painovoiman ympäristöjen tutkimiseen.

Jotkin kuun pysyvät varjoalueet ovat ihanteellisessa ympäristössä suprajohtavia kokeita varten, kun lämpötila on alle miinus 100 astetta ympäri vuoden; se, että kuussa ei ole ilmakehää, tekee kuusta myös hyvän tähtitieteellisen havainnointipaikan, joka voi toimia ponnahduslautana maailmankaikkeuden syvempien osien tutkimiselle; Kuu sisältää myös paljon harvinaisia maametallivaroja ja helium-3-varoja, jotka ovat niukkoja maapallolla, ja kuljettamalla kuun resursseja maapallolle se voi edistää ihmisten parempaa kehitystä maapallolla; tukikohtamme keskus, mukaan lukien ekologinen moduuli, on kuun matalassa painovoimaympäristössä, ja joidenkin kasvien mikro-organismien kasvua matalassa painovoimaympäristössä voidaan tarkkailla.Jakso.

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

Koulutussisältöön kuuluu kolme osa-aluetta: yleiskoulutus, ilmailuympäristökoulutus ja lentosimulaatiokoulutus.

Yleiskoulutus: Tarvittavat lääketieteelliset tiedot ja pelastustekniikat; Urheilulajeihin kuuluvat keinu, uinti, vesihiihto, surffaus, hiihto, kiipeily ja sidonta.

Ilmailuympäristökoulutukseen kuuluu:(1) Ilma-aluksen lentokoulutus: harjoittaa ilmaympäristön sopeutumiskykyä ja ammattitaitoa. Vestibulaaritoimintojen harjoittelu: yleisesti käytetyt kierretikkaat, nelipilarikeinu ja kääntyvä tuoli avaruusliikkuvuuspahoinvoinnin ehkäisemiseksi tai vähentämiseksi. 2) Painottomuusharjoittelu: yleisesti käytetyt ilma-alukset paraboliseen lentoon ja neutraloivan kelluvuussimulaatioaltaan käyttö painottomuusharjoitteluun. 3) Ylipainoharjoittelu: Suuria sentrifugeja käytetään yleisesti henkilöstön ylipainon sietokyvyn parantamiseen.(4) Avaruuden elinympäristön harjoittelu: eristyskapseleita käytetään yleisesti henkilöstön sopeutumiskyvyn parantamiseen avaruuden hiljaiseen ympäristöön ja elintasosääntöihin.(5) Hätätilanneharjoittelu: pelastusharjoittelu heittoistuimilla tai pelastustorneilla erilaisten pelastussuunnitelmien mukaisesti.

Lentosimulaatiokoulutus on jaettu neljään vaiheeseen, ensinnäkin kaikki astronautit tuntevat oman toimintansa sisällön omissa asemissaan, jota seuraa lentokoulutus; Kaksi jälkimmäistä vaihetta ovat lentomenetelmät ja eri hankkeiden kattava koulutus, kuten astronauttien ja maanpäällisten ohjauskeskusten välinen viestintä, lentohätätilanteiden ja vikojen kattava käsittely sekä lentotehtävien koko prosessin tuntemus. Simulaatiokoulutukseen sisältyy myös kattavia harjoituksia avaruusaluksen laskeutumisharjoittelusta, avaruusaluksen telakoitumiskoulutuksesta, ohjaamon ulkopuolisista, sisäisistä ja ulkoisista toiminnoista, elvytyksestä ja hengenpelastuksesta. Astronauttien kouluttamiseen käytettäviin maasimulaatiolaitteisiin kuuluvat yleensä painottomat lentokoneet, neutralointi- ja kelluvuussimulaatiosolut, ihmissentrifugit, tyhjiökammiot ja erilaiset lentosimulaattorit.

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.

Ajoneuvomme kuussa käyttävät pääasiassa suljettua, paineistettua sähkökäyttöistä kuun kulkuneuvoa. Kuumönkijä on varustettu ympäristönhallinta- ja elämää ylläpitävillä järjestelmillä, jotka huolehtivat hapen, veden, ruoan ja hiilidioksidin käsittelystä, sekä laitteilla, joilla ylläpidetään lämpötilaa ja kosteutta. Se on kuin pieni asuinkoppi, jota voidaan siirtää. Paineistetussa kuukulkijassa on myös ilmalukkomoduuli, johon astronautit pääsevät, ja se kulkee pidempiä matkoja ja toimii pidempään kuin avoimet kuukulkijat.

Matkustamme kuuhun ja sieltä pois pääasiassa kantoraketeilla, avaruusaluksilla. Ennen kuin laskeudumme kuuhun, rakennamme kuun kiertoradalla olevan avaruusaseman, jonka kautta kuun kiertoradalla olevaa avaruusasemaa voidaan käyttää uudelleen kuuhun laskeutuneella avaruusaluksella.