moon_camp
felfedezés interaktív kép

Moon Camp Pioneers 2022 - 2023 Projekt Galéria

 

Az Moon Camp Pioneers-ben minden csapat feladata egy teljes Holdtábor 3D-s megtervezése az általuk választott szoftver segítségével. Azt is el kell magyarázniuk, hogyan fogják felhasználni a helyi erőforrásokat, hogyan fogják megvédeni az űrhajósokat az űr veszélyeitől, és hogyan fogják leírni a holdtáboruk lakó- és munkaeszközeit.

elite

郑州轻工业大学附属中学  河南省郑州市-金水区    Kína 17, 18, 19   4 / 1 Angol
3D tervező szoftver: Fusion 360



1.1 - A projekt leírása

Bázisunk az űrhajósok számára kényelmesebb helyet biztosíthat a Holdon való élethez, ugyanakkor az űrhajósok számára védelmet is nyújthat, jobban végezhet csillagászati megfigyeléseket, mintagyűjtést és egyéb tudományos tevékenységeket, valamint fejlesztheti az űripart, a Holdon található különböző ásványi erőforrások kiaknázása az emberiség űrkutatásának első állomásaként is szolgálhat.

1.2 - Miért akarsz Holdtábort építeni? Magyarázza el a Holdtábor fő célját (például tudományos, kereskedelmi és/vagy turisztikai célokat).

Holdtáborunkat elsősorban tudományos kutatásra használjuk. Tervezzük, hogy a Hold déli pólusán tanulmányozzuk a Hold fizikai tulajdonságait és a hozzá kapcsolódó kémiai összetételt, és megpróbálunk megoldani néhány fontos földi problémát ezen extrém, a Földön nem található környezetek felfedezésével. A Holdon található egyedülálló ásványkincsek és energiaforrások a földi erőforrások fontos kiegészítői és tartalékai is. Különösen érdemes megemlíteni, hogy a holdi talaj hélium-3-at tartalmaz, amely tiszta, hatékony, biztonságos és olcsó új nukleáris fúziós üzemanyag, amely a jövőben hosszú ideig használható, és széleskörű fejlesztési kilátásokkal rendelkezik. Ezenkívül az eredeti állapotában megmaradt Hold tanulmányozása segít megérteni a Föld fejlődéstörténetét; A Hold felszíne vákuumvilág, nincs légkör, és egy obszervatórium létesítése a Hold felszínén nagyban javíthatja a csillagászati megfigyelési képességeket; A Hold felszínének magas vákuumszintje, a napsugárzásnak való közvetlen kitettség és a globális dipólus mágneses tér hiánya ideális hely az űrfizikai kémiai és élettani kísérletekhez.

2.1 - Hol szeretnéd felépíteni a Holdtábort? Magyarázd meg a választásodat.

A Hold déli pólusán egy holdtábort kívánunk létrehozni. A Hold déli pólusán van egy állandó árnyékos terület, amely bőséges víz- vagy vízjégkészleteket tartalmazhat, ami kulcsfontosságú erőforrás a jövőbeli holdi kutatóállomások építéséhez. Különösen a Hold déli pólus-Aitken medencéje nemcsak a Hold legnagyobb és legrégebbi medencéje. Olyan mély holdi anyagot ont ki magából, amely más régiókban nem áll rendelkezésre. A medence különböző területeinek tanulmányozása nagyban elő fogja segíteni a Hold belső szerkezetének és fejlődésének megértését. A korábbi holdi küldetések általában 14 napnál rövidebb ideig dolgoztak folyamatosan, de a Hold déli pólusánál ez egészen másképp van. Az egyedülálló földrajzi elhelyezkedés miatt a detektor kis mozgástartományon keresztül több mint 90% megvilágítási időt tud elérni, és a nagyon hosszú ideig tartó folyamatos megvilágítás nagyon kedvező feltételeket biztosít a hosszú távú tudományos kutatáshoz.

2.2 - Hogyan tervezed felépíteni a Holdtábort? Gondoljátok át, hogyan tudnátok hasznosítani a Hold természeti erőforrásait, és milyen anyagokat kellene a Földről behoznotok. Írjátok le a technikákat, az anyagokat és a tervezési döntéseket.

Holdi táborunk fő anyaga fémszálas sugárvédelmi anyag, amelyet hordozórakéták indítanak és szállítanak, majd a Holdra érkezés után a bázis felszínén egy réteg holdi talaj sugárvédelmi réteggel borítják be. Először a Földön építünk egy tesztbázist szimuláció és mikrobázisok segítségével, hogy teszteljük a tábor anyagainak sugárzás elleni védelmét és a bázisépítés megvalósíthatóságát. Ezután a tábor tematikus anyagait teherrakétákkal a Holdra küldjük, majd az űrhajósokat és az élet- és kutatási felszereléseket a táborba küldjük, és az űrhajósok a földi szakemberek segédkezése mellett építhetik a tábort.

2.3 - Hogyan védi és nyújt menedéket az űrhajósoknak a Hold zord környezete ellen?

  1. Egy űr-föld integrált orvosi diagnosztikai és kezelési rendszer létrehozása az űrhajósok számára. Vagyis a hosszú távú repülési betegségspektrum megfogalmazása, egy orbitális diagnosztikai és kezelési képességmodell létrehozása, valamint az orvosi megfigyelés, a diagnosztikai és kezelési berendezések és gyógyszerek konfigurálása. A repülés előtt orvosi izolációs és felszabadítási vizsgálatokat végeznek; a repülés során a rendszeres és az igény szerinti orvosi felügyeletet kombináló módot fogadnak el, és létrehozzák a pályán belüli egészségügyi értékelési és karbantartási technológiát, és olyan orvosi technológiákat alkalmaznak az űrhajósok egészségének biztosítására, mint a gyógyszerek és nem gyógyszerek kombinációja és a jellegzetes kínai orvoslás.
  2. Megfigyelni, megjósolni és ellenállni az idegen csillagok hatásának
  3. Tökéletes személyes vészhelyzeti evakuációs felszerelés. Vészhelyzet esetén az űrhajósok 52,2 méteres magasságból a menekülőcsúszdán keresztül 1 percen belül biztonságosan lecsúszhatnak a torony alatti földalatti felszerelési helyiségbe, majd a közeli biztonsági bunkerbe menekülhetnek.

3.1 - Hogyan biztosítja a holdtábor az űrhajósok számára az alapvető szükségletekhez, például vízhez, élelemhez, levegőhöz és energiához való fenntartható hozzáférést?

A Hold felszínén oxigénben gazdag ásványi anyagok találhatók, a Hold árnyékában pedig bőséges szilárd vízkészletek vannak, amelyek elegendő erőforrást biztosíthatnak az űrhajósok számára. A holdi bázis építése a kabinban élni a kabinban felszerelt visszanyerő rendszer és víztisztító rendszer révén, hogy a vízciklus befejeződjön. A víztisztítási technológián keresztül az emberek izzadsága, vizelete és egyéb szennyvize iható szintre szűrhető. Ezenkívül a kabinban lévő élelmiszer nagy részét hidroponikus és szubsztrátkultúrával érik el. A növények egészséges növekedésének elősegítése a különböző tápanyagok biztosításával.

Élelmiszer "fagyasztva szárított"

A "liofilizálás" vákuumfagyasztva szárítást jelent. A fagyasztva szárított élelmiszerek előnye, hogy hatékonyan megőrzik saját frissességüket és tápanyagtartalmukat. A liofilizációs technológia jellemzői a magas tápérték, az ízletesség, a magas rehidratáltság, a rendkívül hosszú frissességmegőrzés és a kényelmes használat.

Funkcionális élelmiszerek

Teljes mértékben kiegészíti az űrhajós szervezetének szükséges különböző tápanyagokat. Ez a fajta élelmiszer több természetes antioxidáns tartalommal rendelkezik, mint például proantocianidinek, Ω-3 zsírsavak, növényi élelmi rostok stb. A sugárzás okozta károsodások megelőzhetők vagy javíthatók.

A holdi tábor energiarendszere főként napelemes szárnyakból és energiatároló akkumulátorokból áll, amelyek a napenergiát villamos energiává alakítják. Az energiarendszer a "napenergia-termelés plusz energiatárolás" formáját alkalmazza, amely hatékony és tiszta. A központi modul egy sor napelemes szárnnyal van felszerelve, amelyek energiatermelési kapacitása 18 000 watt, Az akkumulátor kerámia szeparátort alkalmaz, amely jó teljesítményt nyújt a belső rövidzárlat megelőzésére; Ugyanakkor az akkumulátorcsomagban lángálló anyagokat használnak a magas hőmérséklet okozta égés megelőzésére, ami nagyon biztonságos.

Az oxigén elengedhetetlen az emberi túléléshez, és a holdi bázisnak ki kell fejeznie az oxigén előállítását és keringtetését a Holdon.

A Hold regolitja, számos kőzet és ásványi anyag található a holdfelszínen, a szilícium-dioxid, timföld, vas-oxid, magnézium-oxid a holdi ásványok fő összetevői. A holdi regolitban lévő ásványok elektrolízise több oxigént képes előállítani.

3.2 - Hogyan fog a Holdtáborod foglalkozni az űrhajósok által a Holdon termelt hulladékkal?

A háztartási hulladékot és az ürüléket vákuumzárral lezárják, dehidratálják és tárolják. Amikor a teherűrhajók anyagokat szállítanak az űrállomás számára, ezt a háztartási hulladékot az üres teherűrhajóba rakják, amely ezután elválik az űrállomásról, lelassul, majd belép a légkörbe, ahol a levegő felmelegedése által keltett nagy hő hatására elégeti. A szilárd trágyamaradványokat biológiai vagy kémiai úton kezelik, hogy trágyaként használják fel, vagy közvetlenül a hulladéklerakóba kerüljenek. Vegyük az űrhajósok vizeletét, verejtékét és egyéb ürülékeit, amelyek valójában vízforrások. A vizelet önmagában 96% vizet tartalmaz. Az emberi testből származó ezen szennyvíz több rétegű tisztítása után tisztított vizet nyerhetünk, és a vízen kívüli anyagokat összegyűjtjük és csomagoljuk. Ami az űrhajósok ürülékét illeti, amely alapvetően ételmaradék, jelenleg nincs újrahasznosítási értéke, és az ürülék összegyűjtése után dehidratálják és szárítják, majd összenyomják és lezárt zsákba csomagolják, hogy helyet takarítsanak meg a tárolás során.

3.3 - Hogyan fogja a Holdtábor fenntartani a kommunikációt a Földdel és más Holdbázisokkal?

Az űr-föld hívás teljesítéséhez az űrállomásnak, a Skylink relés műholdnak és a földi állomásnak együtt kell részt vennie.

A tábor központi kabinjában több mint 10 vezetékes és vezeték nélküli hálózati kamera, vezetékes és Bluetooth fejhallgató, mobiltelefon, PADS és laptop használható hálózati terminálként. Ezek a terminálok az összegyűjtött kép- és hangadatokat vezetékes vagy vezeték nélküli Wi-Fi-n keresztül csatlakoztatják a kabinon belüli Ethernet-kapcsolóhoz, és a nagysebességű kommunikációs processzoron keresztül a törzskapcsolaton keresztül továbbítják a földre. Akárcsak a földön, itt is mobiltelefon-antennán keresztül kell telefonálnunk és szöveges üzeneteket küldenünk, és az űrállomás és a föld közötti kapcsolat nagy részét a magmodulon lévő reléantenna végzi.

A reléantennával olyan, mintha egy "mobiltelefont" adna át az űrállomásnak, és valós időben tud kapcsolatot teremteni a földdel.

Valójában a kabinban kétféle hálózat van, az egyik a kommunikációs hálózat, a másik pedig a terhelési hálózat, a kétféle hálózat fizikailag együtt van és logikailag elkülönül, és az adatokat egyenletesen gyűjtik a kabinban lévő reléantenna terminálra, a relé műholdon keresztül továbbítják a földre, és valós időben kapcsolatba léphetnek más táborokkal.

4.1 - Milyen tudományos téma(k) áll(nának) a Holdtáborban végzett kutatás középpontjában? Fejtsétek ki, milyen kísérleteket terveztek a Holdon (például a geológia, az alacsony gravitációs környezet, a biológia, a technológia, a robotika, a csillagászat stb. témakörökben).

A biológia, a geológia és a csillagászat tudományos témáira fogunk összpontosítani.

Tanulmányozzuk az űrhajósok fizikai állapotának változásait az űrben, és az űrhajósok fizikai változásainak megfelelő orvosi kiigazításokat végzünk. Ugyanakkor a sejtekkel, valamint a növények és sejtek növekedésével és fényváltozásával kapcsolatos kutatásokat is végeznek az űrben. és tanulmányozzák az űrhajósok számára az ültetvényteremben végzett testmozgás előnyeit. Ugyanakkor mélyebb vizsgálatokat és kutatásokat végeznek a Hold talajföldrajzával kapcsolatban. A Hold felszíne vákuumvilág, nincs légkör, és egy obszervatórium létesítése a Hold felszínén nagyban javíthatja a csillagászati megfigyelési képességeket; A Hold felszínének nagy vákuumja, a napsugárzásnak való közvetlen kitettség és a globális dipólus mágneses mező hiánya ideális hely az űrbeli fizikai kémiai és élettudományi kísérletekhez.

5.1 - Mit tartalmazna az űrhajósok képzési programja, hogy segítsen felkészíteni az űrhajósokat egy Hold-küldetésre?

Elméleti alapképzés. Például légkör, csillagászat, geofizika, űrdinamika, kommunikáció, számítógépek stb., az alapismeretek javítása e szakokon szilárd alapot teremthet a jövőre nézve. Természetesen az űrhajósok önmentő képzése is ide tartozik.
Fizikai edzés. Az űrhajó és az űrhajó különleges környezeti tényezők, és az űrhajósoknak edzeniük kell, hogy javítsák tűrőképességüket. Az edzés tartalma olyan általános, mint a hosszútávfutás, a mászás és a forgószékek.
Túlsúlyos állóképességi edzés. Amikor egy rakéta felszáll, általában nagy a gyorsulása. Az ilyen edzés szimulálása tisztán tarthatja az asztronauta elméjét, hogy alkalmazkodni tudjon a küldetéshez és teljesíteni tudja azt.
Súlytalan edzés. Az orbitális repülés során az űrhajók gyakran mikrogravitációs környezetben vannak, amelyben az űrhajósok gyakran szédülnek, ami befolyásolja a működést. Ezért a súlytalanság sárga lényegét szimulálni kell, hogy az űrhajósok kiküszöböljék a súlytalanságtól való félelmet.
Reakcióképzés extrém környezetben. A Holdon bármikor lehetséges veszélyek, akár nagyon szélsőséges helyzetek esetén is, az űrhajósoknak nyugodtnak kell maradniuk, gyorsan elemezniük kell a helyzetet és helyes döntéseket kell hozniuk. Ehhez a mindennapi életben a kitartó akarat csiszolására és erős élethit kialakítására van szükség.

5.2 - Milyen űreszközökre lesz szüksége a jövőbeli Hold-missziónak? Írjátok le az Moon camp-ben található járműveket, és gondoljátok át, hogyan fogtok a Földre és a Földről utazni, valamint új célpontokat felfedezni a Hold felszínén.

A Hold körüli pályán keringő űreszköz elsősorban a Hold tudományos kutatás céljára történő leképezésére és feltérképezésére szolgál, valamint az emberek felkészítésére a Hold és a Föld közötti körutazásra. A "Polar Exploration Rover" holdkutató robot a Hold déli pólusán a holdi illékony anyagok tudományos felmérését végzi majd, és az így nyert adatok információt szolgáltatnak a jövőbeli holdi in situ erőforrás-hasznosítási technológiákhoz. A Hold felszínén precíz leszállásokat fogunk bemutatni, tapasztalatokat fogunk szerezni és folyamatosan javítjuk a pontosságot, hogy a jövőben fokozzuk az emberek és a robotok leszállási képességeit. Emellett más nagyméretű rakományok szállítására is használható lesz, közvetlenül támogatva az emberes holdi küldetéseket.

A leszállóegység és a rover kiváló platformot biztosít olyan technológiák bemutatására, amelyek lehetővé teszik a nagyobb teljesítményű holdi missziós képességeket, és a Holdon túli Mars-missziókban is alkalmazhatók. Ilyen például a földi robotikus bányászati rendszerek és a következő generációs energiatartalékok. A több leszállóegység globális képet nyújt a Holdról és annak erőforrásairól. A holdjárók a felszín szélesebb körű feltárására szolgálnak majd, műszereket hordoznak kísérletek elvégzéséhez, és részletes információkat szereznek a rendelkezésre álló erőforrások, például az oxigén és a víz elérhetőségéről és kitermelési képességéről.

Egyéb projektek: