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.

Moon Utopia

郑州轻工业大学附属中学  河南省郑州市-金水区    Kína 19   5 / 3 Angol
3D tervező szoftver: Fusion 360



1.1 - A projekt leírása

A bázisunk neve Hold Utópia. A bázis egy, a Holdon épített előőrs, amely tudományos kutatással, termeléssel, élettel és új iparágak fejlesztésével foglalkozik. A bázis célja, hogy gyakorlati tapasztalatokat nyújtson az embereknek a Holdra történő nagyarányú bevándorláshoz, hogy a jövőben új otthont építsenek. Az utópia formája, a holdi tábor zárt lakókörnyezetében sok ötletet adhat a társadalmi munkamegosztás, az erőforrások biztonsága és a személyi szükségletek kielégítése terén. Bázisunk a Holdon dolgozó űrhajósok számára biztosítja majd a jó élethez szükséges erőforrásokat, és továbbra is több erőforrással látja el őket, hogy kielégíthessék az élvonalbeli tudományos kutatások igényeit, miközben jó egészségben tartjuk őket. Az ember jobb felfedezése a Hold, az ember számára, hogy keressen egy új otthont, hogy több ötletet nyújtson.

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

A csoportunk által épített holdi tábor fő célja, hogy gyakorlati tapasztalatokat nyújtson a nagyszabású emberi migrációhoz a Holdra a jövőben, hogy új otthont építsen, a mindennapi élethez szükséges felszerelések mellett a csoportunk az építési folyamat során a tudományt és a turizmust is elérte. Egy sor tudományos kutatási, szórakozási és egyéb helyet hoztunk létre annak érdekében, hogy az emberek normálisan élhessenek a Holdon, majd egy holdvárost alakítsanak ki.

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

Holdtáborunkat a Hold déli pólusának közelében lévő Aitken-medencében tervezzük felépíteni, mivel az a Hold hátoldalán található, mint egy hatalmas kráter, a terep sík és kényelmes az emberi tevékenységekhez, és a déli pólus közelében lévő állandó árnyékos területen vízjég található, amely vízkészletekben gazdag. Elegendő a fény, és extrém nappali fényviszonyok mellett egy hónapon keresztül folyamatosan besugározhatja a Nap, ami jó környezetet biztosít a napenergia gyűjtéséhez. A Hold déli pólusa hegyvidéki, és a hegyekre telepített napelemek fotoelektromos átalakításának hatékonysága magasabb, mint a sík terepalakulatokon.

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.

Holdtáborunk egy süllyesztett fél-föld szerkezetet alkalmaz. A Hold előnyei alapján néhány hatalmas kráter közvetlenül átalakítható holdi bázisunkká. A megvalósítási módszert főként intelligens robotok valósítják meg, és funkciói főként a következők: Az építéshez szükséges anyagok és nehéz tárgyak szállítása, valamint a holdbázis megjelenésének finomhangolása. Az építéshez szükséges anyagok esetében a holdi talajt használjuk fő anyagként, és a Földről hozott nagy szilárdságú anyagokat, például üvegszálat és habacélt kiegészítő anyagként használjuk holdi bázisunk építéséhez. A holdi talaj felhasználható a hőtartás, a kozmikus sugárzás, a napszél és a meteoritok ellen A hatás fokozhatja a keménységet, miközben ellenáll a kozmikus sugárzásnak. Az üvegszálat a holdi talajból, mint nyersanyagból üveggé lehet égetni, majd magas hőmérsékletű olvadt állapotban kihúzni. Nagy szilárdsággal, nagy modulussal, jó ütésállósággal és kémiai stabilitással rendelkezik. Jó teljesítmény, magas hőmérsékleti ellenállás és így tovább. az üvegminta előkészítési módszere a nyersanyagok mérése, keverése és teljes őrlése az üvegképlet tervezése szerint, majd a nyersanyagpor platinaoltárba helyezése és magas hőmérsékletű ellenállókemencében történő megolvasztása.

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

Holdi téglák Építs egy holdi bázist a Hold felszínén, és ehhez sok téglára lesz szükséged. A holdi talaj szilícium-dioxid és vastartalmú vegyületek egyedi keverékéből áll. Ezek a keverékek mikrohullámú energiával üvegszerű szilárd anyaggá olvaszthatók. A holdi üveg mechanikai tulajdonságai jók.
A holdbeton egy polimer építőanyag, amelyet belülről epoxi bevonattal látnak el, hogy légmentessé tegyék. A Holdon található sziklák, por és az időjárás viszontagságainak kitett föld mind olyan anyagok, amelyekből beton készül. A holdi felső talajból képződik, és a következő előnyökkel rendelkezik.
(1) Nem befolyásolja a +120°C ~ 150°C hőmérsékletváltozás.
(2) gammasugarakat képes elnyelni;
(3) integritását nem befolyásolja a hosszan tartó vákuumnak való kitettség.
3D nyomtatási technológia, érett technológia, egyszerű és kényelmes, olcsó és hatékony. Házak és építmények 3D nyomtatása a Holdon is lehetséges. Az ilyen házak és szerkezetek holdi regolitból építhetők, és holdi bázisként használhatók. A holdi talajból olyan házakat nyomtatnak, amelyek képesek elszigetelni a sugárzást és fenntartani a hőmérsékletet.
A 3D nyomtatási technológia kis teljesítményű, körülbelül 1500 wattos mikrohullámú sugárzást használ a holdi por szinterezéséhez. A holdi port 1200 °C ~ 1500 °C-ra melegítik, ami valamivel az olvadáspont alatt van, és a nanorészecskékből álló port kerámiaszerű szilárd anyaggá olvasztják. A 3D nyomtatáshoz nem szükséges ragasztóanyagokat szállítani a Földről.

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

1.A holdi oxigéntartalmú ásványok felhasználása az oxigén in situ előállítására a holdi bázis építési költségeinek (oxigén) csökkentése érdekében.

(1) A hidrogén a Hold különleges környezeti viszonyaihoz megfelelő redukálószer, amely közvetlenül a holdi talajban lévő, a napszélből származó hidrogénből nyerhető.

(2) A holdi talajban az ilmenit az előnyös ásvány a redukciós reakcióhoz, amelynek előnyei a könnyű válogatás, a redukció, az alacsony reakcióhőmérséklet és a magas oxigénhozam.

2.Az űrhajósok élelmezése a hulladék újrahasznosításával és a bázison történő zöldségültetéssel.

(1) A bázis egy viszonylag szűk tér. A holdi bázison élő űrhajósok által termelt hulladékot össze kell gyűjteni és fel kell dolgozni. Az űrállomáson újrahasznosítható dolgokat, például az ételmaradékokat, az ürüléket és más fel nem használt tápanyagokat, valamint az energiát és a vizet, újrahasznosítják. Vannak olyan területek is, ahol növényeket lehet termeszteni, amelyekből a táborban szükséges zöldségeket lehet biztosítani.

3.Adalékanyag-mentes holdi talaj használata holdfelszíni infrastrukturális anyagként (erőforrásként).

(1) A holdi bázis építéséhez szükséges föld és kőzet mennyisége óriási, a szállítási költség pedig elfogadhatatlan, ezért adalékanyagok nélküli holdi talajt használnak.

(2) Az egylövetű öntés nyilvánvalóan alkalmasabb az automatizált működésre, mint az alkatrészek beépítése.

4.Sarki jég (víz) gyűjtése a Holdon

(1) A lencsét arra használják, hogy hőt gyűjtsön a sarki jég megolvasztásához és a víz összegyűjtéséhez.

(2) A robotlézer felmelegíti a sarki jeget, hogy vizet gyűjtsön.

(3) A hidrogén oxigénnel reagálva vizet termel.

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

Mi az űrhajósok számára, akik a hulladékkezelés folyamatában élnek, válogatási szakaszra, előkezelési szakaszra, kezelési szakaszra oszlik. Az első a válogatási szakasz, ahol a hulladékot folyékony hulladékra, szilárd hulladékra és konyhai hulladékra osztályozzák, a második pedig az előkezelési szakasz, ahol a szilárd hulladékot elő kell előkezelni, mielőtt átfogóan hasznosítható és kezelhető lenne, a további feldolgozáshoz. Az előkezelés főként a rostálást, a zúzást, a tömörítést és egyéb eljárásokat foglalja magában. A konyhai hulladékot szétválogatják, összezúzzák, megszárítják és RDF (Refuse Derived Fuel, hulladékból származó üzemanyag) vagy rudakká sűrítik. A végső szakasz a kezelési fázis, ahol a folyékony hulladékot fehérítőporral klórozzák, és a konyhai hulladékot és a szilárd hulladékot elégetik,az égetésből származó hőt villamos energia előállítására használják.

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

A holdi táborunk központjában van egy hatalmas "adattorony", és a "vezérlőplatform" által küldött adatjelet a relés műhold fogadja, majd elküldi a jelet a földi állomásnak a Földön vagy más holdi bázisoknak, a földi állomás és más bázisok fogadják a jelet, majd továbbítják a jelet a bázisközpont "vezérlőplatformjának", így a holdi tábor vezeték nélkül kommunikálhat a földi és más holdi bázisokkal.

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).

Holdi táborunkban az alacsony gravitációs környezet lesz a kutatásaink középpontjában. A mikrogravitációs környezetet fel lehet használni új anyagok tanulmányozására és létrehozására, kísérleteket fogunk végezni az űrbeli anyagok feldolgozásával kapcsolatban. Beleértve a funkcionális anyagokat (félvezetők, szupravezetők, mágneses, memória és infravörös érzékeny anyagok stb.) , szerkezeti anyagok (keverhető ötvözetek, fémek, habos porózus és kompozit anyagok stb.) , optikai és kerámia anyagok (kiváló minőségű üveg és kerámia, optikai szál, magas szigetelés stb.) . Ezenkívül a tárgyak mozgási törvénye az alacsony gravitációs környezetben jelentősen megváltozott, és néhány különleges fizikai jelenség jött létre, amelyek számos új folyamat előállítására használhatók fel. A mikrogravitációs környezetben sok szervezet új változásokkal rendelkezik, amelyek a fizikai tényezők, amelyek az életjelenségek változásához vezetnek a mikrogravitációban. A mikrogravitációban a felületi feszültség hatása nagymértékben felerősödik, csakúgy, mint az elektromágneses mezők hatása, és az intermolekuláris erő hatása még hangsúlyosabb, a holdi mikrogravitációs kísérlet erős adattámogatást nyújthat az elméleti és empirikus kutatásokhoz az emberi élettudomány, a gravitációs biológia és az űrsugárzás biológiája stb. területén, felgyorsítja az új technológiák, új termékek és új orvosi kezelések K+F folyamatát, a "Mikrogravitáció az életfolyamatok tanulmányozására és arra, hogy a mikrogravitációs környezet hogyan befolyásolja a földi élő szervezetek kialakulását" és "Az űrben nagy energiájú környezetnek kitett élő szervezetek károsodásának és védelmének sugárbiológiai vizsgálatai" témakörökben végeznek kísérleteket. Ezen kívül néhány elektromos kísérletet is fogunk végezni. Lesz néhány népszerű természettudományos kísérlet is, mint például gravitációs gyorsulási kísérletek egyetlen inga segítségével és vízilufi optikai kísérlet.

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

Annak érdekében, hogy az űrhajósok jobban alkalmazkodjanak a holdi élethez, a következő képzési programot biztosítjuk az űrhajósok számára a holdi küldetés végrehajtása előtt:

Az űradaptációs tréning, amely a holdfelszíni speciális mikrogravitációs környezeten alapul, a súlytalanságnak való hosszú távú kitettség emberi csontvesztést, izomsorvadást okozhat, és az izomerő és az állóképesség csökkenéséhez vezethet. E problémák megoldása érdekében az űrhajósokat legalább két évig tartó fizikai edzésben részesítjük, beleértve az aerob edzést, az erőnléti edzést és az egyensúlygyakorlatot.
Csapat együttműködési képzés, a Holdon való élet szoros együttműködést és kölcsönös támogatást igényel az űrhajósok között, ezért a csapat együttműködési képzés elengedhetetlen, beleértve a csapatépítést, a döntéshozatalt, a kommunikációs készségeket stb.
Vészhelyzeti képzés, a Holdon élők gyakran szembesülnek néhány hirtelen helyzetekkel, például felszerelés meghibásodásával, betegséggel, tűzzel stb. Ezért az asztronautáknak vészhelyzet-kezelési képzésben és gyakorlati gyakorlatokban kell részesülniük a vészhelyzetekre való reagáláshoz.
Tudományos kísérleti képzés, a Holdon tudományos kísérletek végzése az űrhajósok egyik fő feladata, ezért az űrhajósoknak megfelelő képzésben kell részesülniük, beleértve a kísérleti tervezést, a kísérleti működést és a kísérleti elemzést.
Mentális egészségügyi képzés, a Holdon hosszú ideig tartó élet az űrhajósokat magányossá, stresszessé és pszichésen terhelté teheti, ezért megfelelő képzésre van szükség, hogy az űrhajósok megtanulják, hogyan kezeljék és enyhítsék a pszichológiai nyomást.
A Holdon élő űrhajósok számára diplomáciai etikettképzésre van szükség, mivel együtt kell működniük és kommunikálniuk kell más országok és régiók űrhajósaival. Ezért az űrhajósoknak diplomáciai etikettképzésben kell részesülniük, hogy megtanulják, hogyan kell tisztelni és megérteni a különböző kultúrákat és szokásokat.

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 olyan vákuumkörnyezet, amelyben olvasztási és feldolgozási technológiákat lehet kifejleszteni. Ezt a fajta technológiát a Földön csak akkor alkalmazzák, ha a hozzáadott érték rendkívül magas, de a Holdon a különböző vákuum-feldolgozási technikák nagyon egyszerűek. Mivel a Holdnak nincs légköre, elektromágneses pályagyorsítással közvetlenül az űrbe lehet indítani, egyáltalán nem kell rakétatechnológiát alkalmazni.
A Hold egyedülálló térbeli helyzete és az olyan környezeti jellemzők, mint az alacsony gravitáció és a nagy vákuum, jó alkalmazási lehetőségeket kínálnak a Földön kívüli elektromágneses sugárzás számára.
A holdfelszínen kialakított ultrahosszú elektromágneses indítópálya segítségével folyamatosan gyorsítja és alacsony gyorsulással indítja a hasznos terheket (rakomány vagy személyzet), amelyekkel a holdfelszínen belüli hosszú távú szállítás, a holdfelszínről a földi felszínre való visszatérés és a holdfelszínen a mélyűr felfedezése végezhető.
A holdi elektromágneses emisszió előnye az újrafelhasználhatóság, a magas kibocsátási hatékonyság, a hulladéktermelés hiánya, az alacsony karbantartási költségek és a magas fokú automatizáltság.

Egyéb projektek: