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.

Avalon

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

Az Moon camp-t egy tudományos, lakossági és kereskedelmi modell alapján építettük meg. Az űrhajósok fizikai és mentális egészségének biztosítása alapján tudományos kutatással tovább kutatjuk a Hold ismeretlen területeit, élettapasztalatokon keresztül jobban megismerjük a holdi környezetet, és kereskedelmi ötleteken keresztül elősegítjük a tudományos kutatás és a gazdasági fejlődés összekapcsolását. Holdtáborunk célja a Holdon található gazdag és értékes ásványkincsek felkutatása és kitermelése, az űrtitkok tanulmányozása, a biológiai és mikrobiális géntechnológia feltárása, a humán tudományok fejlődésének elősegítése, az űripar fejlődésének előmozdítása, több genetikai probléma megfejtése és az ember tartós túlélésére alkalmas feltételek feltárása, a Hold és a Föld közötti kapcsolat megteremtése, a tudomány és a technológia alkalmazása az életben, egy kényelmes, intelligens és környezetbarát környezet megteremtése érdekében.

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

A Holdon lévő erőforrások kitermelése, feldolgozása és átadása; a Holdon lévő vákuum és alacsony gravitációs körülmények használata néhány speciális kísérlethez vagy tudományos kutatási projekthez; biológiai és mikrobiális géntechnológiai kutatás alacsony gravitációs és többsugaras körülmények között a genetika és az orvostudomány fejlesztésének előmozdítása érdekében; mint transzferállomás, összekapcsolja a világegyetemet a Földdel, felfedezi a világűrt; az emberi túlélésre alkalmas más környezetek megtalálása; és a tudományos termékek és a kereskedelmi fejlesztés összekapcsolása a gazdasági fejlődés és a tudományos termékek előmozdítása érdekében.

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

A Nyugalom tengere lesz az első választásunk a Holdtábor helyszínéül. A Nyugalom Tengerének közepén nincs tömegkoncentráció (tömegkoncentráció) vagy nagy gravitációs mező, ami csökkentené a gravitáció hatását az űrhajósokra, és csökkentené a tudományos kutatás nehézségeit. Ezenkívül a Hold felszínén a nappal és az éjszaka közötti hőmérsékletkülönbség nagyon nagy, de a Mare Tranquillitatis területén található holdkráterek hőmérséklete stabil, ami lakóhelyet biztosíthat az embereknek, biztosíthatja a normális emberi tevékenységeket és a hatékony tudományos kutatást. Hogan, az Indiana állambeli West Lafayette-ben található Purdue Egyetem föld-, légkör- és bolygótudományok docense szerint a barlangok azért is lennének stabil holdi élőhelyek, mert védelmet nyújtanának a napsugárzás és a mikrometeoritok egy része ellen. A rétegek a NASA szerint az embereket is megvédhetnék a kozmikus sugárzástól.

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 alak és a szerkezet tekintetében a holdtábor szilárdságának és biztonságának jobb biztosítása érdekében a lépcsőzetes poliédert, valamint a föld feletti és a föld alatti módszerek kombinációját alkalmazzuk.A föld feletti részen színes üveget használunk a földre érkező közvetlen napfényben lévő káros anyagok szűrésére, és a normál fény kivonásával biztosítjuk a holdtábor megvilágítását és a növények fotoszintézisét. Ugyanakkor a tábor felső felét holdi talajjal fedtük le, csökkentve a sugárzás és más tényezők hatását a Holdon. Ezenkívül folyékony oxigén és kerozin főhajtóműveket használnak majd a Föld és a Hold közötti speciális anyagok szállítására, biztosítva, hogy a holdtábor a legfejlettebb technológiával és anyagokkal rendelkezzen. Ezen túlmenően a föld feletti részen egy kötélpályás közlekedési rendszert építenek ki, hogy megkönnyítsék az anyagok föld alatti szállítását, és földalatti csővezetékeket nyitnak, hogy biztosítsák a különböző területek közötti normális áramlást. Ugyanakkor a Földről is szállítanak majd ellátmányt, hogy biztosítsák az űrhajósok életét.

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

A holdi talaj olyan építőanyag, amely blokkolja a káros kozmikus sugárzást, és szigetel, hogy fenntartsa a hőmérsékleti egyensúlyt, és megakadályozza, hogy a túlzott hőmérsékletkülönbségek és a szélsőséges hőmérsékletek kárt okozzanak az űrhajósoknak. A fő vezérlőrendszer védelmi rendszerrel van felszerelve, amely a nap 24 órájában figyeli a külső környezetet, hogy a holdi tábor azonnal reagáljon, ha megsérül, és szükség esetén elhagyja a sérült részeket, hogy csökkentse a veszteségeket. Állítson fel járőröző robotokat, érezze a környezet változását időben riasztás, mesterséges intelligencia kettős biztosítás. Az űrhajósok biztonságának biztosítása érdekében menekülési rendszert állítanak fel.

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

1)Víz

A növények transzspirációja által a növényszilóban termelt kondenzált vizet megtisztítják és háztartási vízként használják, miután a rendszer nyomelemekkel feltöltötte. A biológiai tisztításból származó szennyvizet és a vizeletből visszanyert vizet nitrogénnel együtt a növények öntözésére használják. A hidrogén szén-dioxiddal reagálva metánt és vizet termel a Sabaj-reakcióban. A vízjég jelenléte a Hold sarkvidékeinek állandóan árnyékban lévő régióiban vízforrás-jelölt lehet.

2) Élelmiszer

A betakarított gabonát, zöldségeket, gyümölcsöket és sárga lisztkukacokat fel lehet dolgozni és meg lehet enni, míg a nem ehető biomassza (például növényi maradványok, növényi gyökerek és régi levélhulladék) felhasználható állatok etetésére, amelyek az űrhajósok számára jó fehérjét és ésszerű aminosav-arányt biztosítanak.A hulladékokkal, például emberi ürülékkel és ételmaradékokkal együtt biológiailag is feldolgozható, hogy talajszerű szubsztrátokat állítsanak elő, amelyeket újrahasznosítani lehet a növénytermesztéshez.

3) levegő

A lakott területeken élő emberek ürülékét, konyhai hulladékát és háztartási hulladékát mikroorganizmusok bontják le kötött szénné. A növénytartály által termelt szén-dioxidban gazdag levegőt megtisztítják és a növénytartályba küldik fotoszintézisre. A növényi tartály által termelt oxigénben gazdag levegőt megtisztítják és a kompozit tartályba küldik, hogy az emberek és állatok belélegezhessék, és oxigént biztosítsanak a hulladékkezeléshez.

4)teljesítmény

A Hold forgási periódusa körülbelül 21 nap, és körülbelül fél évig tart majd a sarki nappal és éjszaka, ami sok fényt biztosít, amelyet fotovoltaikus energiatermelésre lehet felhasználni. Elvégezték a kísérleteket az üzemanyagcellás energiarendszer energiatermelési jellemzőivel kapcsolatban a fedélzeten kívüli vákuum, az alacsony hőmérséklet és a mikrogravitáció, a változó teljesítményre adott válaszszabály és az elektrokémiai reakció határfelületi jellemzői mellett. A Sambatier-elv szerint a hidrogén és a szén-dioxid 300 ℃~400 ℃-on metán és víz előállítására reagál. A metánt rakétahajtóművekben használják, a vizet hidrogénre és oxigénre választják szét, az oxigént pedig légzésre és üzemanyagként használják.

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

A holdi táborban a különböző hulladéktípusok tárolására különböző tárolóedényekben különféle tárolási módszereket lehet alkalmazni. A szerves hulladékot elkülönítve lehet tárolni és olyan eszközökkel kezelni, mint az anaerob emésztés vagy a komposztálás; a fémhulladékot össze lehet gyűjteni, szétválogatni, megolvasztani és újrahasznosítani; az újrahasznosítható anyagokat, például a műanyagot pedig szilárd darabokká tömöríteni, hogy újrafelhasználás céljából visszaküldjék a Földre. Az újrahasznosításra nem alkalmas hulladékot földalatti tárolókban ideiglenesen tárolják, hogy megakadályozzák a holdi környezetre gyakorolt hatást.

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

Főként a műholdas kommunikációs technológiára támaszkodik. A holdzászlóaljaknak műholdas berendezéseket kell telepíteniük és a földi kommunikációs hálózatokhoz csatlakoztatniuk, hogy lehetővé tegyék a kommunikációt a Föld és a többi holdzászlóalj bázisai között, miközben biztosítják az átviteli sebességet és stabilitást. A Hold felszínén a Holdtábor, a Holdtábor néhány kommunikációs bázisállomást is telepíthet a kommunikáció megbízhatóságának és hatékonyságának további javítása érdekében. Ezek a bázisállomások a Föld és a műholdas hálózatok közötti relékommunikáción keresztül lehetővé tennék a holdi zászlóaljbázisok közötti kapcsolattartást.

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 Holdtábor olyan témák tudományos kutatására összpontosít, mint az űrforrások fejlesztése, az űrmérnöki és űrtechnológia, a holdi környezet és a csillagászat. A lehetséges tudományos kísérletek közé tartoznak különösen a következők: űrnövénytermesztés: módszerek és technikák kidolgozása a Holdon történő élelmiszer-termesztésre, például függőleges farmok létrehozása vagy hidroponika alkalmazása, valamint különböző növények növekedésének és fejlődésének tesztelése a holdi környezetben. Talajminőség és bioszféra: a Hold felszínén található talajminták fizikai és kémiai tulajdonságainak, mikroorganizmusainak, növényeinek és egyéb biológiai jellemzőinek vizsgálata, valamint fenntartható ökoszisztémák létrehozásának feltárása a Holdon, a Holdon való jövőbeli emberi élet előkészítése érdekében. Energiafelhasználás: A nap- és atomenergia hasznosításának vizsgálata a holdi környezetben, valamint a kapcsolódó berendezések teljesítményének és alkalmazhatóságának tesztelése. Életfenntartó rendszerek: Különböző életfenntartó rendszerek, például a levegő tisztítása, a víz újrahasznosítása, a hulladékok ártalmatlanítása stb. tervezése és tesztelése a Holdon való jövőbeli élet infrastruktúrájának biztosítása érdekében.

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

Annak érdekében, hogy az űrhajósok jobban hozzászokjanak a holdi környezethez, a Holdra szállás előtt a következő képzésen kell részt venniük:

Ⅰ.Úszásvizsga és búvárképesítés: Felkészülés az űrséta kiképzésre

II.Űrhajó pilóta és karbantartó képzés: Az űreszközök és műszerek működtetésének elsajátítása, valamint az űreszközök különböző alkatrészeinek javításának és karbantartásának megértése. Űrruha viselési és használati képzés: Az űrruha használatának megtanulása és űrséta végrehajtása.

Végül, személyre szabott agytréninget lehet végezni néhány online intelligencia tréning platformon keresztül, hogy az űrhajósok memóriáját, reakciósebességét és agyi egészségét gyakorolják, hogy javítsák képességeiket és felkészültségüket.

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 Holdra történő küldetéshez egy többkomponensű űrhajóra lesz szükség, amely többek között rakétát, orbitert, leszállóhajót és visszatérő kapszulát tartalmaz. Az orbiter egy háromfokozatú rakétát helyez holdkörüli pályára, amely egy leszállóegységet és egy visszatérő kapszulát szállít, a leszállóegység pedig az űrhajósokat szállítja a holdfelszínre. A visszatérő kapszula visszatér a Föld körüli pályára és végül a Földre. A Holdtábor egy rover segítségével szállított anyagokat és űrhajósokat, hogy új célpontokat fedezzenek fel a Hold felszínén. A Holdtáboron kívül mágneses lebegtetésű szállítórendszert állítottak fel, hogy az asztronauták gyorsan közlekedhessenek a táborban.