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.

Whirlwind

郑州轻工业大学附属中学  河南省-郑州市    Kína 19   4 / 4 Angol
3D tervező szoftver: Fusion 360



1.1 - A projekt leírása

A bázis célja, hogy menedéket nyújtson az űrhajósok számára, hogy maximalizálják mindennapi életüket és tudományos kutatásukat. Háromszintes épületet építettünk, alatta rejtett kerekekkel, és a belső tér egy pókhálószerkezetet utánoz, így az épület teljes súlya könnyebb és könnyebben mozgatható.

Az épület első emelete egy munkaterület, amely elsősorban laboratóriumokat, konferenciatermeket, orvosi szobákat, vízkészítő állomásokat és oxigénállomásokat foglal magában; A második emelet egy olyan lakóterület, amely az űrhajósok napi szükségleteit képes kielégíteni, és amely elsősorban éttermi konyhát, ültető- és tenyészkabint, WC-t és szabadidős helyiséget (tornaterem) foglal magában; A harmadik emelet a fő irányítóterem, amely elsősorban a bázisépület mozgatásáért, a földről a Holdra történő kommunikációért és a veszélyjelzésért felelős. A fő vezérlőteremben navigációs rendszer, termosztatikus rendszer és keringtető rendszer is található.

Létrehoztunk egy rendkívül zárt biológiai regenerációs életfenntartó rendszert a bázison belül, amely biztosítja, hogy az űrhajósok élelmezése garantált, a hulladékhasznosítás és a vízkörforgás pedig maximalizált; intelligens robotokat építettünk, hogy csökkentsük az űrhajósok felesleges munkáját, például a szedést, a főzést és a takarítást.

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

Fő célunk a tudományos kutatás. A Hold különleges környezetének köszönhetően természetes laboratórium a tudományos kutatás számára. A Hold felszíne egy természetes, ultra-stabil, ultra-vákuumos, ultra-csendes, ultra-tiszta és alacsony gravitációjú laboratórium, amely a Földön nem felel meg ezeknek a követelményeknek. A holdi környezet rendkívül tiszta, mikrogravitációs, szennyezésmentes, mágneses mezőtől és légkörtől mentes, így alkalmas fizikai és élettudományi kísérletek elvégzésére. A Holdon végzett alacsony gravitációs környezeti kísérletek helyettesíthetik az egyes űrállomásokon végzett mikrogravitációs kísérleteket is. Ezért tervezünk néhány tudományos kísérletet a Holdon.

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

A Holdbázis kezdetben a Hold déli pólusánál lévő Aikent-medence környékén lesz, ami kiváló helyszín. A Hold déli felföldje ugyanis több napsugárzást kaphat. Ugyanakkor a Hold déli pólusánál lévő meteoritkráter segíthet a víz képződésében, amely hosszú ideig nem párologhat el. A vízjég összegyűjthető a bázis vízigényének kielégítésére. A mobil bázisnak köszönhetően, ha a helyszín nem alkalmas az űrhajósok túlélésére és a tudományos kutatásra, a műholdas navigáció segítségével át lehet költözni egy túlélésre alkalmasabb helyre.

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.

Az első az építőanyagok kiválasztása. Titánt és sugárzásálló kvarcüveget használunk a sugárzás, a meteoritok és a hőmérséklet-különbségek hatásainak kivédésére. Ezenkívül az épületet lezárjuk, és az épület felületét egy réteg napfestékkel borítjuk, hogy elnyelje a hőt, szigetelje a hőt és visszaverje a sugárzást, ezáltal az épületet védettebbé téve. Létrehoztunk egy veszélyre figyelmeztető értesítést, amely képes észlelni és elemezni a meteoritok, a kozmikus sugárzás, a napszél és más tényezők hatását a bázisra, és időben megfelelő megoldásokat nyújtani. a rendszer automatikusan érzékeli a hőmérsékletet, a páratartalmat, a levegő minőségét és más tényezőket a bázison belül, és időben kiigazításokat végez, vagy riasztást ad ki.

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

Az első az építőanyagok kiválasztása. Titánt és sugárzásálló kvarcüveget használunk a sugárzás, a meteoritok és a hőmérséklet-különbségek hatásainak kivédésére. Ezenkívül az épületet lezárjuk, és az épület felületét egy réteg napfestékkel borítjuk, hogy elnyelje a hőt, szigetelje a hőt és visszaverje a sugárzást, ezáltal az épületet védettebbé téve. Létrehoztunk egy veszélyre figyelmeztető értesítést, amely képes észlelni és elemezni a meteoritok, a kozmikus sugárzás, a napszél és más tényezők hatását a bázisra, és időben megfelelő megoldásokat nyújtani. a rendszer automatikusan érzékeli a hőmérsékletet, a páratartalmat, a levegő minőségét és más tényezőket a bázison belül, és időben kiigazításokat végez, vagy riasztást ad ki.

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

Víz.
A víz főként a Hold vízjégéből származik, amely koncentrált sugárzást, például napenergiát bocsát ki a Hold vízjégébe, ami lehetővé teszi, hogy ezek a vízjég-anyagok elpárologjanak, majd összegyűjti őket. Ezen kívül létrehoztunk egy vízkörforgató rendszert, ahol az összes felhasznált vizet összegyűjtjük a növénytelepítéshez és a tisztító kezeléshez. Más anyagokat, mint például a vizeletet a tisztító kezelés után tovább kezeljük és növénytelepítési tápanyagként használjuk fel.
Élelmiszer.
A kezdeti táplálékot a Földről szállítják, amíg az ültető- és tenyészkabinban lévő táplálék ehetővé nem válik. A tenyésztőmodulban hidroponikusan fogunk élelmiszert, zöldségeket és gyümölcsöket termeszteni, és Tenebrio molitort tenyésztünk állati fehérjeforrásként az űrhajósok táplálkozási igényeinek kielégítésére.
Teljesítmény.
Fő áramforrásunk a napenergia. A napelemek tisztítására összecsukható napelemeket használunk, hogy megakadályozzuk a por megtapadását és a napelemek hatékonyságának csökkenését. A napelemek alá mozgatható kerékalapot szerelünk, és a napelemek hatékonyságának növelése érdekében automatikus fénykereső rendszert telepítünk a napelemekre. Energiatároló berendezéseket telepítettünk, hogy az elégtelen fény ne befolyásolja a bázislétesítmények használatát.
A levegő...
Az oxigén előállításához olvasztott elektrolízist használunk, amelyet a holdi talajban lévő ilmenit és vas-oxid előbb hevítésével, majd elektrolízisével állítunk elő. Ezen túlmenően egy légkeringető rendszert hozunk létre, amely megtisztítja az állatok és a hulladékok kezelése során keletkező szén-dioxidban gazdag levegőt, és a növényi kabinba szállítja a növények fotoszintéziséhez; ezt követően a növényi kabinban keletkező oxigénnel dúsított levegőt megtisztítjuk, és az átfogó kabinba küldjük az emberi és állati légzéshez, valamint a hulladékkezeléshez szükséges oxigén biztosítására, ezzel befejezve a levegő újrahasznosítását.

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

Az ehetetlen biomasszát, például szalmát, emberi ürüléket és ételmaradékot a fejlett biotechnológiával együtt kezelik, hogy előkészítsék a talajmátrixot a növénytermesztésben történő újrahasznosításhoz. Az állati és hulladékkezelés során keletkező szén-dioxidban gazdag levegőt megtisztítják és a növényi rekeszbe juttatják a növényi fotoszintézishez. A növénykabin által termelt oxigénben gazdag levegőt megtisztítják és az átfogó kabinba juttatják az emberi és állati légzéshez, valamint oxigént biztosítanak a hulladékkezeléshez. A növénykabinban a növények transzspirációja által termelt kondenzált vizet a tisztítás után a rendszer részben nyomelemekkel látja el, és az átfogó kabinba küldi az emberek háztartási vízigényének kielégítésére. A fennmaradó tisztított háztartási szennyvizet és a vizeletet együttesen használják fel a növénytermesztéshez.

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

Táborunk lézeres kommunikációs rendszerrel tervezi tartani a kapcsolatot a Földdel és más holdi bázisokkal. A lézeres kommunikációs rendszer két részből áll: küldésből és vételből. A küldő rész főleg egy lézert, egy optikai modulátort és egy optikai adóantennát tartalmaz. A vételi rész főleg egy optikai vevőantennát, egy optikai szűrőt és egy fotódetektort tartalmaz. A lézeres kommunikáció széles frekvenciasávval, rövid hullámhosszal, nagy optikai erősítéssel, nagy koherenciával és térbeli orientációval rendelkezik. Ez a módszer a nagy kapacitás, a könnyű szerkezet, a gazdaságos berendezés, a kis méret, az alacsony energiafogyasztás és az erős bizalmas jellegzetességeivel rendelkezik.

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 Holdon alacsony gravitációs környezetben tervezünk kísérleteket végezni, ami a Holdat természetes laboratóriummá teszi a tudományos kutatás számára, és egyedülálló környezetének köszönhetően ideális bázis a különleges termékek előállításához. Speciális laboratóriumokat hoztunk létre a fizikai és élettudományi kísérletek, valamint a különleges biológiai termékek kutatására. Például az alacsony gravitációs környezet hatása a mikroorganizmusok azon képességére, hogy ásványi anyagokat vonjanak ki a kőzetekből, valamint az alacsony gravitációs exoskeleton rendszerek tervezése és kutatása. A biobányászat olyan folyamat, amely mikroorganizmusokat használ fel értékes elemek kivonására kőzetekből és talajból. A mikroorganizmusok emellett más elemeket, például cinket, nikkelt, kobaltot és uránt is képesek közvetlenül kivonni az ércekből. Ezért a mikroorganizmusok felhasználása a szükséges elemek kinyerésére a kőzetekből és a talajból az űrben csökkentheti a Földről történő anyagimport szükségességét. Annak érdekében, hogy tovább javítsuk az űrhajósok mobilitását és működési képességeit az alacsony gravitációjú bolygófelszíneken, exoszkeleton-kutatásokat tervezünk a Holdon, hogy csökkentsük az űrhajósok sérülésveszélyét.

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

Tervezzük, hogy fizikai kiképzést, szimulációs feladatokat, szimulátoros kiképzést, csoportos együttműködési képzést, többnyelvű képzést és pszichológiai képzést biztosítunk az űrhajósok számára. Fizikai képzés: hosszú távú aerob testmozgás végzése a Föld gravitációja alatt, beleértve a futást, úszást és kerékpározást; Erőedzés végzése az edzőteremben, hogy alkalmazkodni tudjanak az alacsony gravitációs környezetben végzett munkához és tevékenységekhez; sporteszközök, például űrbeli futópad és fitneszeszközök használatának megtanulása. Szimulációs feladatképzés: az űrhajóban végzett feladatok működésének és karbantartásának szimulálása; Az űrséta működésének és karbantartásának szimulálása; Tudományos kísérletek tervezése. Szimulátoros képzés: Különböző vészhelyzeti műveletek és válaszlépések szimulálása a szimulátorban, például tűz, oxigénszivárgás és áramkimaradás; Űrhajók felszállási, repülési és leszállási műveleteinek szimulálása. Csapatmunka-képzés: Feladatszimuláció és szimulátoros képzés más űrhajósokkal a küldetés során történő hatékony együttműködés biztosítása érdekében. Többnyelvű képzés: Több nyelv, például angol, orosz és kínai megtanulása és használata a más nemzetközi űrhajósokkal és a földi irányító központokkal való hatékony kommunikáció biztosítása érdekében. Pszichológiai képzés: Pszichológiai képzésben részesül a magány, a stressz és más lehetséges pszichológiai problémák kezeléséhez; megtanulja, hogyan kezelje a stresszt és a nehézségeket vészhelyzetekben.

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 holdi küldetésekhez nagy teherbírású hordozórakétákat tervezünk használni. Először is, építőrobotokat és a bázis építéséhez szükséges anyagokat és szerszámokat fogunk a Holdra juttatni. Távirányítású robotokkal fogjuk megépíteni a bázist, majd űrhajósokat és élelmiszert juttatunk a Holdra. A Föld és a Hold közötti oda-vissza útra emberes rakétákat tervezünk használni. Építettünk holdjárókat, amelyekkel kis léptékű felméréseket végezhetünk, és a bázisunk egy mozgatható épület, amely a Hold felszínén mozogva új célpontokat fedezhet fel.

Egyéb projektek: