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.

Three-person trip

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



1.1 - A projekt leírása

    A Hold és a további űr mindig is sok titkot tartogatott számunkra, a világűr megértésének növelése érdekében építettünk egy holdi tábort, hogy tovább kutassuk a Holdat, felfedezzük a jövőre nézve, hogy a Holdra költözzünk, és építsünk egy saját kis holdi otthont.

    A táborunk két részből áll: az egyik a kültéri holdjáró, a műhold, az oxigéngenerátor, a víztisztító berendezés, az átrakóállomás, a napelem és egyéb berendezések; a másik a beltéri hálószobák, étkezők, fitnesztermek, orvosi szobák és egyéb területek.

    A zord holdi környezet és az erőforrások hiánya miatt újrahasznosítási technológiát fogunk alkalmazni a víz, az oxigén, az élelmiszer stb. teljes körű felhasználására. A kommunikáció tekintetében összeköttetésbe került a Földdel, valós időben jelentve a holdi táborban élő emberek fizikai állapotát, és rögzítve, hogy milyen környezet alkalmasabb az emberi lakhatásra.

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

    A holdi táborunk elsősorban azt hivatott feltárni, hogy milyen környezet alkalmasabb az emberi vándorlásra.

    A Hold gravitációja és számos természetes környezet nagyon különbözik a földitől, ezért néhány olyan kísérleti kutatás, amely különleges környezetet igényel, a Holdon megfelelőbb. Az emberi civilizáció fejlődésével a Földön található ásványkincsek nagy részét már kiaknázták, így az ásványkincsekben gazdag Hold jelenleg a legmegfelelőbb fejlesztési célpont az emberiség számára. Az emberiség ősidők óta gazdag fantáziát táplál a hatalmas csillagos égboltról és a határtalan világegyetemről, és most a Hold felfedezése csak az első lépés az emberiség világegyetem felfedezésében, és a Holdon rakéta- és űrhajó tranzitbázisok felállítása segítheti az emberiséget a távolabbi bolygók felfedezésében.

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

    Úgy döntünk, hogy bőséges erőforrásokkal vagyunk körülvéve, amelyek kielégíthetik a holdi tábor igényeit; A terep viszonylag sík, ami elősegíti az űrhajó felszállását és leszállását, mint a tábor helyszínét.

    A Hold ideális terület holdtáborok létesítésére a sarkokon. A holdi sarkvidék az idő körülbelül 70%~80% részében napfénynek van kitéve, és a napenergia elegendő energiát tud biztosítani a holdi tábor számára; A hőmérsékletkülönbség a sarkvidéken kicsi, így a tábor környezete enyhébb; A sarkvidékeken nagyszámú holdi tenger található, és nagy mennyiségű vízjég-anyag áll rendelkezésre a vízkészletek pótlására.

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.

    Technológia: A holdi rover segítségével tervezzük, hogy bányászni és gyűjteni fogjuk az építőanyagokat a Holdon, és 3D nyomtatási technológiát használunk a táborok építéséhez, és néhány speciális anyagot, amelyet nem lehet a Holdon beszerezni, a Földről fogunk szállítani.

    Anyag: szilícium-alumínium ötvözet (könnyű súly, jó hővezető képesség és bizonyos szilárdság, keménység és korrózióállóság); bór-nitrid anyagok (egyedülálló mechanikai, termoelektromos, elektromos, optikai, barrier tulajdonságokkal); alumínium szilícium-dioxid üveg (nagy átláthatósággal, alkalmas kémiai edzésre stb., és a többrétegű üveg használata, hatékonyabb védelem az űrsugárzástól).

    Tervezési lehetőségek: A külső felszereléshez szilícium-alumínium ötvözet, megvastagított táborfalak, az üvegszelvények kagylós terelőlemezes kialakítása az erősebb ütések elviselése érdekében.

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

    Hőmérséklet: A tábor belső hőmérsékletének valós idejű érzékelése és a hőmérséklet szabályozása bizonyos berendezéseken keresztül.

    Meteorit: A tábor mellé radarműholdakat telepítenek, amelyek valós időben figyelik, hogy közeledik-e veszély, és figyelmeztetéseket adnak ki, hogy emlékeztessék a tábor tagjait a megfelelő intézkedések megtételére vagy az időben történő evakuálásra.

    Sugárzás: Hatékonyabb sugárzásgátló anyagok a táborok és a kültéri berendezések számára, valamint vastagabb falak a sugárzás blokkolására.

    Egyéni űrhajósok: ésszerű étrendi normák megfogalmazása az immunitás fokozása érdekében: fitneszteremben a fizikai erőnlét növelése érdekében; megfigyelő fedélzetek, két golyós valós idejű kommunikáció stb. felállítása az űrhajósok pszichológiai problémáinak megoldása érdekében.

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

    A korai szakaszban a Földről hozott vízkészleteket használják fel, és a Holdon egyidejűleg egy vízkörforgató rendszer kiépítését és a holdi vízjég bányászatát végzik el, valamint a táborban keletkező háztartási vizet és vizeletet újrahasznosítják. Ugyanakkor a vízforrást is pótolja a sarki geojég anyagának bányászatával.

    Élelmiszer: Az első néhány sűrített élelmiszer és konzerv, valamint lisztkukacok, amelyek gazdag állati fehérjét biztosíthatnak, egyszerű ökoszférát építhetnek, termeszthetnek és termeszthetnek néhány rövid növekedési ciklusú, a Holdon való túlélésre alkalmas zöldséget, és elegendő élelmet biztosíthatnak.

    Teljesítmény: A napenergia a nap folyamán a nap által termelt fényenergia teljes körű összegyűjtésére és tárolására szolgál, hogy az éjszaka szükséges villamos energiát tárolja, miközben megoldja a nappali áramfogyasztást, hogy fenntartsa a tábor hosszú távú stabil működését.

    Levegő: Az oxigén elengedhetetlen feltétele a tábori személyzet túlélésének, figyelembe véve, hogy nem lehet a Földről nagy mennyiségben szállítani, úgy döntöttünk, hogy helyi anyagokat veszünk, a holdi talaj oxigéntermelő technológiájával, a holdi talaj elektrolízis reakciójával oxigénhez jutunk, de a növényi fotoszintézis által termelt oxigént is összegyűjtjük.

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

    Az olyan szilárd hulladékokat, mint az emberi ürülék, a növények elhalt ágai és levelei, állati tetemek és ételmaradékok magas hőmérsékletű aerob erjesztéssel kezelik, és a kezelt termékek szerves trágyaként alkalmazhatók, valamint az erjedési folyamat során keletkező szén-dioxid a növényi fotoszintézis nyersanyagaként a növényi fülkébe is átadható.

    Az emberi vizeletet, valamint a naponta keletkező szennyvizet víztisztító rendszerekkel tisztítják meg, és újrahasznosítják, illetve növényöntözésre használják.

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

    A táborunkban két radar van, amelyek nemcsak a veszély közeledtét jelzik előre, hanem kapcsolatot tartanak a bolygóval is. A Földet és a Holdat műholdak hidakként kötik össze.

    A táborunkban pedig rengeteg kommunikációs berendezés van. A Földdel való kapcsolattartás nemcsak azért fontos, hogy bármikor jelentse az űrhajósok kutatási helyzetét a Holdon, hanem azért is, hogy megvédje az űrhajósok pszichológiáját.

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).

    Holdtáborunk kutatási fókuszában a Hold további felfedezése, a Holdra való jövőbeli vándorlás feltárása és egy saját kis holdi otthon építése áll.

    Alacsony gravitációs környezet: És ha nincs gravitáció, akkor nemcsak a cseppek nem esnek le, hanem a lebegő anyag sem süllyed, és a felületi feszültségnek nagy szerepe van a folyadékban. A mikrogravitációs környezet legvonzóbb aspektusa a folyadékokban és gázokban jelentkező hatások, mint például a hőkonvekció eltűnése és a folyadékok tárolására szolgáló tartályok megszűnése. Ez csökkenti a diffúziós jelenségek és az atomi transzportkísérletek zavaró hatását, így az elméletek pontosabban tesztelhetők és új kísérletek tervezhetők. Ez új lehetőségeket teremt az anyagok általános transzportjának, kristályosodásának, magképződésének és túlhűlésének tanulmányozására is.

    Nincs légkör: A Hold tömegével és térfogatával képesnek kellene lennie bizonyos légkör kialakítására, de ez nem így van. A tudósok jelenleg három lehetséges okot találgatnak: a Hold gázai gyorsabban mozognak, mint a bolygó szökési sebessége, a Holdnak nincs mágneses mezeje, és a Holdat gyakran érik aszteroidák. az űrhajósok ezt tovább fogják vizsgálni.

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

    Fizikai alkalmasság: Ahhoz, hogy űrhajós lehessen, a több mint 1000 repült órán és a jó alapvető fizikai alkalmasságon kívül át kell esnie az űrváros egyedülálló létesítményeinek "technikai tesztjén" is, többek között: egy percenként 24 fordulatot megforgató forgószék, hogy ellenőrizzék a rezgés- és szédüléstűrést; Egy 15 méteres amplitúdójú elektromos hintát hintáztatnak előre-hátra, hogy teszteljék az űrbéli mozgásbetegséget, amely az emberi szervezetben jelentkezhet, amikor az űrhajó pályára áll.

     Az alapkiképzés célja egyrészt az, hogy az űrhajósjelöltek elsajátítsák és kiegészítsék az emberes űrrepüléshez szükséges tudományos ismereteket és készségeket, másrészt pedig az, hogy tovább javítsák fizikai alkalmasságukat és pszichológiai minőségüket. Az a fizikai és mentális képzés, amelyen az űrhajósoknak át kell esniük, például a Föld gravitációjának tízszeresét kitevő gravitációnak kitett centrifugáknak, valamint a hosszú ideig tartó, csendkamrában történő edzés elképzelhetetlenül kemény. 

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 jövő űrhajója az orrában lézersugárzóval van felszerelve, amely az a behatoló, amelyen keresztül az űrhajó áttöri a légkört. A kabin üvege pedig lézerellenes üveg, amely nemcsak az irányt látja tisztán az univerzumban, hanem az üveget sem könnyű eltörni. Annak érdekében azonban, hogy a súrlódás által generált hatalmas hő ne olvasztja meg az üveget, az üveg fölé egy emelő védőlemezt kell felszerelni.

    A Hold körüli pályára érkezés után lesz egy vezérlőmodul és egy kiszolgálómodul, és a holdmodul ismét dokkol hozzájuk, várva az űrhajósokat, hogy belépjenek a kiszolgálómodulba, a holdmodulra már nem lesz szükség, csak a vezérlőmodul és a kiszolgálómodul tér vissza a Föld körüli pályára az űrhajós irányítása alatt, és belép a Földre.

Egyéb projektek: