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.

makabaka

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

Holdtáborunk főleg négy részből áll, amelyek lakó- és irodahelyiségekre, űrfarmokra, laboratóriumokra és csillagászati megfigyelési területekre oszlanak.

Az űrhajósok életének megkönnyítése érdekében holdtáborunk a legmodernebb technológiát alkalmazza, a központi vezérlőképernyő, az intelligens robotok, a környezetérzékelő elemek és más tudományos és technológiai termékek révén a holdtábor teljes környezete intelligens, automatizált, vizuális és hallható.

Tekintettel a Föld jövőbeli energiaválságának megoldására, intelligens és automatizált roverek segítségével néhány energiakitermelési projektet hajtottunk végre, hogy a Holdon különböző energiaforrásokat fedezzünk fel és vegyünk mintát, majd a tesztelés után megfelelő bányászati járműveket küldjünk a személyre szabott bányászathoz.

Az űrhajósok fizikai és mentális egészségének megőrzése érdekében különféle napi testmozgási és szabadidős tevékenységeket hoztunk létre, hogy az egész holdtábor a tudomány és a technológia, valamint a humánus gondoskodás élvonalába tartozzon.

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

Az űrtechnológia gyors fejlődésével az emberiség fokozatosan feltárta a Hold rejtélyét, és a Hold tiszta arcát mutathatja meg nekünk. Annak érdekében, hogy olyan területeket nyissunk meg, ahol az emberek élhetnek, több erőforrást fedezzenek fel, és hogy az emberek távolabbi bolygókat is felfedezhessenek, holdtáborokat hoztunk létre a Holdon, a Föld "szomszédján".

Holdtáborunk fő célja a tudományos kutatás. A Hold természetes környezeti viszonyaira alapozva kísérleti teszteket és energiafeltárást, valamint csillagászati megfigyeléseket végeznek, hogy felkészüljenek a jövőbeni emberi utazásokra más galaxisokba.

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

A Hold déli pólusán fogunk holdtábort létesíteni, mivel a déli póluson van egy állandó megvilágítási terület, ahol nagyszámú napelemet lehet telepíteni az áramtermeléshez és az egész holdtábor működésének fenntartásához; ugyanakkor van egy állandó árnyékos terület is, amely nagy mennyiségű szilárd vizet tartalmaz, nagy kráterekben elszórtan, ami stabilan elegendő vízkészletet biztosít. Az űrliftet pedig a Hold egyenlítőjénél építik meg. Mivel az egyenlítői űrliftet nem befolyásolja a Föld forgása és forgása, az űrlift biztonságát garantálni tudja, miközben csökkenti a költségeket és megfelel az űrlift üzemeltetési követelményeinek.

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.

Először az űrlifthez szükséges anyagokat, a holdi talaj kinyerésének elemzőjét, a 3D nyomtatót és egy intelligens kvantumszámítógépet indítanak el a holdi egyenlítőre egy szállítórakétával, majd az űrliftet úgy építik meg, hogy a nyomtatót az intelligens kvantumszámítógép vezérli. Az építés befejezése és használatba vétele után a szállítási költségek jelentősen csökkenthetők. Az elképzelt működési elv az, hogy először egy hordozórakéta segítségével néhány berendezést és műszert a holdi szinkronpályára szállítanak, majd dokkolnak az azonos pályán lévő holdi űrállomáshoz, majd a leszállómodul fogyasztása nélkül egy űrlift segítségével a Holdra szállítják őket. Jelenleg a rakéta-visszahívási technológia nagyon kiforrott. Ha az űrliftek megvalósíthatók, a Földről a Holdra történő szállítás költségei jelentősen csökkennek. Később néhány nagyszabású létesítményt intelligens kvantumszámítógépek irányításával fognak megépíteni, elkerülve az űrruhák viselésének nehézségeit a Holdon. Az építőanyagok holdi talajból készülnek, ami megfelel a nagyszabású épületek építésének lehetőségének. Az építkezés befejezése után a számítógép információkat küld, és a létesítményt kísérletekkel tesztelik, hogy kiderüljön, alkalmas-e, mielőtt használatba vehetnék. Számos technológiát használnak majd, például kvantumszámítást, 3D nyomtatást, újrahasznosítható rakétatechnológiát, nagy szilárdságú anyagtechnológiát stb. Az ultranagy szilárdságú anyagokat a Radiation and Electrostatic resistance for ultra table polymer composites reinforced with carbon fibers című dolgozatban mutatják be, amelyek megalapozhatják a jövőbeli űrutazást.

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

Holdi táborhelyünkön nagy mennyiségű elektromos áram áll rendelkezésre, ezért folyékony nitrogén hűtőszekrényeket használunk a magas hőmérsékletű klíma kezelésére, és vízmelegítő technológiát az alacsony hőmérsékletű környezetek kezelésére; Az esetleges meteoritbecsapódások bármikor történő megelőzése érdekében van egy külön meteorit-támadást érzékelő gépünk, amely időben észleli és megelőzi azokat. Ugyanakkor az épületi létesítmények védőburkolattal vannak ellátva, amely nyitható és zárható a meteoritbecsapódás megakadályozása érdekében; A rögzített központi lakóterület biztosítása mellett mobil lakóépületek is vannak, amelyekbe az asztronauták a holdi táboron kívüli munkavégzés során vészhelyzeti evakuálás céljából beléphetnek. Ezen túlmenően, a holdi talaj és más anyagok felhasználásával táborhelyek épülnek a sugárzási szintek csökkentése érdekében; Ugyanakkor a Nap megfigyelésével és a légréteg robbanásainak, például a napkitöréseknek az űridőjárás-előrejelzési technológiával történő előrejelzésével az asztronauták kirándulásait ebben a csúcsidőszakban leállítják.

Kis jég- és holdi talajmintavevő gépeket használnak a vízkészletek mintavételezésére és feltárására, majd vizsgálat céljából visszahozzák azokat. A vízminőségtől függően választják a bányászatot, és nagy vízkitermelő gépeket küldenek a megfelelő terület vízkészleteinek kitermelésére. Az űrhajósok háztartási szennyvizét is összegyűjtik és tisztítják kezelésre. Az űrfarmokon termesztik a növényeket, a 3D nyomtatási technológiát és a mesterséges hús elvét felhasználva fehérje alapanyagokon keresztül hústermékeket biztosítanak, biztosítva az űrhajósok táplálkozási egyensúlyát. Az oxigén előállításának fő módszere a víz elektrolízise, miközben a felesleges oxigént, szén-dioxidot stb. összegyűjtik az űrfarmokról. A munka- és lakóterekben pedig telepítsenek levegőminőség-érzékelőket és légtisztítókat, valamint nyomásérzékelőket és nyomásjavító berendezéseket, hogy a holdi tábor általános nyomását az emberi tartózkodásra alkalmas tartományban tartsák.

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

A Nature Astronomy című folyóiratban megjelent két tanulmány újradefiniálta a Holdat, és tisztázta, hogy képes-e értékes természeti erőforrásokat - vízkészleteket - tárolni. A tudósok mindig is úgy vélték, hogy a Holdon szilárd víz található, különösen a pólusainál. Holdbázisunk speciális berendezésekkel rendelkezik, amelyek képesek szilárd vizet kinyerni a Hold déli pólusáról, és a fő létesítményen belül is vannak olyan berendezések, amelyek képesek újrahasznosítani és megtisztítani az űrhajósok szennyvizét, amelyet a Nemzetközi Űrállomás is használ.

A holdi bázisunk rendelkezik egy űrfarmmal, amely a tudósok által termesztett tápoldatok és talaj segítségével olyan növényeket termeszt, mint a burgonya, a szójabab, a kukorica és más növények. A szójabab által termelt fehérjét alapanyagként felhasználhatjuk a 3D élelmiszernyomtatók segítségével hús előállításához is. A létesítményünkben van egy elektromos energiát használó konyha is, így az űrhajósok saját ízlésük szerint főzhetnek. Ami a megvalósíthatóságot illeti, már 2019-ben kínai tudósok a Hold hátoldalán tápoldatokkal és földdel termesztettek gyapotot, burgonyát, tönkölyt, élesztőt, gyümölcslegyet és repcét. Ez a hat organizmus erőteljesen nőtt a Hold hátán, és Nézd meg egy robot 3D nyomtatásával egy igazi süteményt publikált Science megerősítette, hogy az élelmiszer nyomtatható.

A holdi bázisunk víz elektrolízisével állít elő oxigént, és az oxigént az egész létesítményben szállítják. A bázisunk intelligens irányítással is rendelkezik, amely valós időben képes érzékelni az oxigénkoncentrációt. A Nemzetközi Űrállomás is ezt a módszert használja.

A Hold déli pólusa legtöbbször napfényben van, és bőséges napenergiaforrásokkal rendelkezik. Bázisunk áramellátása napelemek átalakításából származik.

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

Az űrhajósok ürülékét és konyhai hulladékát tudományos kezelés után összegyűjtik, majd speciális szállítójárművekkel az űrgazdaságokba szállítják, amelyek tápanyaggá válhatnak a növények számára és növelhetik az energiafelhasználást; A vizeletet, a fürdővizet és a háztartási szennyvizet szennyvíztisztító berendezésekkel többszörösen megtisztítják, és a különböző források és különböző tisztítási technológiák szerint ésszerűen elosztják és újrafelhasználják.

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

A holdi táborunk egy nagyon nagy információs adó-vevővel van felszerelve, amely képes az elektromágneses jelek adását és vételét fenntartani az egész holdi táborban, fenntartani a kommunikációt a Föld és a Hold, valamint más táborok között, és rendelkezünk egy Föld-Hold visszatérő modullal, amely képes reagálni egy hatalmas katasztrófára, vagy sérült vagy beteg űrhajósokat visszaküldeni a Földre kezelésre. A más holdi táborokkal való kapcsolattartás megkönnyítése érdekében rendelkezünk egy holdi űrhajóval, amely bármikor képes ellátmányt és személyzetet szállítani más holdi 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).

Technológiai fókuszunk elsősorban a következő területeken van: antigravitációs eszközök, fejlett neutronok, robotok, csillagászati világegyetem, holdi talajösszetétel-elemzés és hélium-3He kinyerés, vízminőség-elemzés és kinyerés.

A Holdon a gravitáció egyhatoda a Földének. A nagyszámú hajtóművek tolóerőt generálnak, a szupravezető anyagok antigravitációs hatást váltanak ki, és a mágneses és elektromos mezők kölcsönhatása mind elősegítheti az antigravitációs eszközök kutatását. Az "anti neutron kút típusú magkutató reaktorból" fogunk kiindulni a fejlett neutronok tanulmányozására és elemzésére az üzemanyag tesztelése, a neutronszórásos kísérlet, a neutronaktivációs elemzés, a neutronfotózás, az egykristályos besugárzási dopping és más munkák révén. Robot Dog benben lábának ízületei gömbcsuklós ízületeket fogadnak el, és lábai négy Mecanum kerékkel vannak felszerelve, amelyek a legerősebb közlekedési képességgel rendelkeznek a különböző terepeken. Ugyanakkor a hátulján emelő teherplatformmal is fel van szerelve, és mindkét oldalán négy tengelyes mechanikus karral rendelkezik az áruk megfogására és rögzítésére. A két háziállatkutya, Congcong és Lingling, képes környezetérzékelésre, intelligens emlékeztetőkre és hangjelzésekre, és beltéri érzékelő képernyőkhöz van csatlakoztatva. A robotirányítás megvalósítása közben humanisztikus gondoskodást is nyújtanak az űrhajósoknak. A Hold felszínén kicsi a gravitáció, nincs légköri árnyékolás, fényszennyezés, és nincs a földi gravitáció hatása, így kényelmesen megfigyelhetők a Naprendszer különböző jelenségei. Ugyanakkor a rádióteleszkópot a világegyetem megfigyelésére használják. Kémiai elemzés, röntgen, spektroszkópia és más eszközök segítségével elemzik a holdi talajmintákat, és kivonják belőlük a hélium-3He-trioxidot és a ritka fémelemeket; A vízforrás felderítése után tömegspektrométert használnak a vízminőség elemzéséhez, és a különböző analitikai céloknak megfelelően kivonják.

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

Elméleti alapképzés. Mint egy űrhajós, az első dolog az, hogy a vonat szakmai alapvető elméleti ismeretek, mint például a légkör, csillagászat, geofizika, geofizika, térdinamika, kommunikáció, számítógép, stb., Ezek a képzés a légtér, az orvostudomány és a fiziológia tartalma, javításával ezeket a szakmai alapismeretek, lehet fektetni egy szilárd alapot a későbbi. És természetesen ott van az űrhajós mentési képzés.
Fizikai edzés. Az űrhajósoknak erős fizikummal kell rendelkezniük, és ezen felül szigorú fizikai edzésen kell részt venniük. Az űr és az űrhajó különleges környezeti tényezők, az asztronautákat edzeni kell, hogy javítsák saját tűrőképességüket. Az edzés tartalma gyakran hosszútávfutás, hegymászás, forgószék és így tovább.
Túlsúlyos állóképességi edzés. Amikor a rakéták felszállnak, általában extrém gyorsulással járnak, és edzés nélkül az űrhajósok teste ezt nem bírja. Az ilyen edzés szimulálása tiszta állapotban tarthatja az űrhajós elméjét, hogy alkalmazkodni tudjon és teljesíteni tudja a küldetést.
Súlytalan edzés. Az űrhajók a repülés során pályára állított űrhajók gyakran mikrogravitációs környezetben, ilyen környezetben az űrhajósok gyakran szédülnek, ami befolyásolja a működést. Ezért szükséges a sárga lényegű súlytalanság szimulálása, hogy az űrhajósok megszüntessék a súlytalanságtól való félelmet. A súlytalan körülmények között az űrhajósoknak teljesíteniük kell az űrruhák fel- és levételének, az evésnek és a járásnak a gyakorlatát.

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.

űrjárművek

Nagyméretű szállítórakéták: A holdi tábor építésének első napjaiban nagyméretű szállítórakétákat fogunk használni, hogy építőeszközöket, például 3D-s nyomtatókat küldjünk a Holdra.
Föld-Hold rakéta: főként a Holdon elhelyezett, vészhelyzetekre reagálhat, ha elkerülhetetlen katasztrófák következnek be, időben vissza tudja küldeni az űrhajósokat és a fontos létesítményeket a Földre, hogy biztosítsa az űrhajósok biztonságát.
Űrlift: A Holdon űrliftet fogunk építeni, amely nagymértékben felgyorsíthatja az anyagok és a személyzet mozgását a Föld és a Hold között, és javíthatja a hatékonyságot.

járművek

Mobilitási kocsik a létesítmények között: Annak érdekében, hogy megkönnyítsük az űrhajósok utazását a különböző létesítményekbe, több szállító kocsit állítottunk fel.
Táborok közötti hajók: A táborok közötti kapcsolattartás megkönnyítése és az új területek felfedezése érdekében több táborközi hajót hoztunk létre.