moon_camp
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.

Luminous youth

郑州轻工业附属中学  河南省郑州市-金水区    Kína 19, 18   4 / 2 Angol
3D tervező szoftver: Fusion 360



1.1 - A projekt leírása

Holdtáborunkban van egy általános ellenőrzési terület, lakóterület, kísérleti terület, ültetési terület stb. Az általános ellenőrzési terület képes az egész bázis helyzetének ellenőrzésére és észlelésére, és emlékezteti az űrhajósokat, hogy ellenőrizzék a felszerelést, ha az megsérült. A lakóterülethez tartozik egy hálószoba, egy étkező, egy edzőterem és egy orvosi szoba. A hálószobában található alvókapszulák kényelmes alvási környezetet biztosíthatnak az űrhajósok számára. Az űrhajósok a tornateremben edzhetnek, az orvosi szobában pedig ellenőrizhetik az űrhajósokat és kezelhetik őket. A kísérleti terület két laboratóriummal rendelkezik, ahol antigravitációs és élettudományi kísérleteket végeznek. A termesztési terület a bázis második emeletén épült, hogy megkönnyítse a napfényt, és két termesztőterem, hidroponikus és talajkultúra van, hogy bőséges élelmet biztosítson az asztronautáknak. Lesznek továbbá energiaállomások a nap- és nukleáris energia összegyűjtésére és tárolására, valamint egy holdjáró, hogy az űrhajósok utazhassanak és tanulmányozhassák a Holdat.

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

A Hold környezete rendkívül tiszta, mikrogravitációs, nincs szennyezés, nincs mágneses mező és légkör, így alkalmas fizikai és élettudományi kísérletek, új technológiai kísérletek, új anyagok szintézisének, különleges biológiai termékek kutatásának és előállításának elvégzésére, különösen néhány olyan különleges termék előállítására, amelyek a Földön nem állíthatók elő tömegesen. A Holdon végzett alacsony gravitációs kísérletek helyettesíthetik az egyes űrállomásokon végzett mikrogravitációs kísérleteket is. Ezenkívül ideális tudományos kutatóbázist hozhat létre számos alaptudomány megfigyeléséhez és kutatásához, valamint ideális termelési bázist a különleges anyagok és biológiai termékek fejlesztéséhez.

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

Úgy terveztük, hogy egy kráterben építjük fel a táborunkat, és a Hold túlsó felének déli féltekéjén található Koblenz-kráter nevű, kör alakú peremű ősi becsapódási kráterről mintáztuk a táborunkat. Az e hely körüli kis kráter alkalmas a terjeszkedő építkezésre, és ennek a gödörnek a belső térfogata nagy, a gödör aljának a felszíne pedig sík és könnyen építhető. A kráteröv árnyékában a hőmérséklet stabilan 17 Celsius-fok körül van, éppen a kellemes tartományon belül.

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 szakasz: Egy földi indítású rakéta szállítja a felépített épületelemeket (szénszál-erősítésű polimerből és üvegszálból) és az összeszerelt robotokat, hogy a Holdon összeillesszék őket. A tábor kis helyiségekből fog állni, hogy ellenálljon a Hold gyakori földrengéseinek. Először az emberi életteret építik ki, majd a tudományos kutatáshoz kapcsolódó területet bővítik.

2. fázis: A lakókörnyezet kialakítása megtörtént, és a fennmaradó építőanyagokat holdi talaj felhasználásával dolgozzák fel. Fémek és üvegszálak nyerhetők ki, hogy 3d nyomtatással bővítsék a tábor hatókörét.

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

Az űrkörnyezetet nagy hőmérséklet-különbség, közel vákuumkörnyezet, erős sugárzás és napszél jellemzi.

Nagy hőmérséklet-különbség: A holdi talaj nagyon jó hőszigetelő képességgel rendelkezik, ami a holdi bázis felszíni szigetelőanyagaként használható. És egy új termosztatikus űrruha."

Erős sugárzás: A holdi regolit (talaj) felhalmozódik az óvóhelyen, hogy megvédje a sugárzástól.

Napszél (elektromos töltést hoz létre a kráter peremének szélárnyékos oldalán): Építsünk bázist a Hold egyenlítőjén, és egy atomerőművel lássuk el energiával a holdi bázist.

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

Víz: A korai szakaszban kényelmesebb volt az oxigént és a vizet a földi folyékony hidrogénből és a holdi talajból kinyerni. A holdi talaj hidrogén ilmenittel redukálható víz előállításához, vagy egyszerűen kezelhető olvasztott só elektrolízissel, hogy oxigént nyerjen, majd folyékony hidrogénnel reagáljon víz előállításához. Vagy hozzon egy bizonyos mennyiségű vizet a Földről, és újrahasznosítani, az űrhajósok háztartási vize, beleértve a vizeletet, izzadságot, székletet és így tovább, újrahasznosítható egy egyedi szűrő- és tisztítóberendezésen keresztül. A későbbi szakaszban a Hold déli pólusán vízjeget lehet kifejleszteni. Ha a vízjégbe sugárzást, például napenergiát bocsátanak ki, a vízjég elpárolog, majd összegyűjtve a víz kivonható és oxigénre és hidrogénre bontható.

Élelem: Az űrhajósok először a magukkal hozott élelmiszert fogyaszthatják, majd a miniatűr ökoszisztémájuk kiépítése után megteremő élelmiszert. A mikrobioszférában burgonyamagok (amelyek valószínűleg a Holdon élő emberek alapvető táplálékai lesznek, mivel könnyen tárolhatók és keményítőtartalmúak), Arabidopsis magvak és talaj (amely a holdi homokot talajjá alakítja - felmelegítve azt, és olyan anyaggá alakítja, amely sok apró dudorral és barázdával rendelkezik, amelyek élőhelyet biztosítanak a mikrobák számára). Ezután mikrobákat és szerves trágyát adnak hozzá, hogy az anyagból talaj legyen). , levegő, víz, stb., és a hőmérsékletet a körben 1~30 ℃-on tartják, valamint megfelelő páratartalmat, és természetes fényt vezetnek be a holdfelszínre a fényvezető csövön keresztül, megteremtve a növények növekedési környezetét.

Levegő:oxigéntermelés a holdi talajban: A holdi talajban számos oxigéntartalmú anyag található, köztük nagy mennyiségű szilícium-dioxid, vas-ezüst-oxid, kalcium-oxid, mangán-oxid és titán-dioxid. "A holdi talajban lévő oxigént olvadékelektrolízissel lehet kivonni. Az olvadékelektrolízishez használt fő nyersanyagok a holdi talajban található ilmenit és vas-oxid. Minden 100 kilogramm holdi talajból több mint 20 kilogramm oxigén állítható elő. Az oxigéntermelés hatékonysága nagyon magasnak mondható. Az elektrolízis során az oxigén előállítása mellett olyan melléktermékek is keletkeznek, mint a vas és a szilícium, amelyek felhasználhatók a holdi bázisok építésénél.

Energia: A jelenlegi szakaszban az energiaellátás főként napenergiával történik, a későbbi szakaszban pedig az atomenergiát fogjuk segíteni. A Holdon nagy mennyiségben fogunk napelemes vékonyrétegeket alkalmazni. A napenergiát közvetlenül a világítási rendszerhez, a szellőztető rendszerhez és a tudományos kutatási igényekhez szolgáltatjuk, míg a felesleges energiát nagy hatékonyságú energiatárolókban, például lítium-ion akkumulátorokban tároljuk, elkerülve az energiaproblémát, amikor a Föld teljesen elzárja a napfényt.

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

(1) Folyékony hulladékok újrahasznosítása

A holdtábor viszonylag korszerű mosdókkal van felszerelve. A készülék közvetlenül elszivattyúzza a vizeletet, és egy bonyolult desztillációs és mélytisztítási folyamat után a vizeletben lévő vizet visszanyerik és ivóvízszintre tisztítják.

Ezenkívül az űrhajósok verejtéke és kilélegzett vízgőze is tisztítható ivóvízzé. Ennek eredményeként az állomás képes újrahasznosítani a vizet, jelentősen csökkentve a teherszállítás terhét, és a folyékony hulladékot hatékonyan újrahasznosítják.

(2) Háztartási szemét

A háztartási szemetet elsősorban összegyűjtik, tömörítik, tárolják és tárolják egy sor lépésben, majd a Tianzhou teherűrhajóval a légkörbe szállítják égetés céljából, hogy csökkentsék az űrszennyezést.

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

Először is, minden űrhajós egy hordozható életfenntartó rendszer hátizsákot kap, amely VHF-rádióval rendelkezik, amely hang- és bioszenzor-adatokat továbbít a ruhából a holdi tábor fő irányítótermébe, valamint akusztikus jelet küld a fő irányítóteremtől a ruhában lévő űrhajósnak. A holdtábor főirányítótermének kommunikációs rendszere a jeleket S-sávban küldi vissza a Földre, egy olyan ultramagas frekvenciasávban, amely képes áthatolni a földi ionoszférán anélkül, hogy eltérülne vagy visszaverődne. Ugyanakkor a holdtábor főirányítóterem kommunikációs rendszere az S-sávot arra is képes, hogy jeleket küldjön más holdtáborok felé, hogy kapcsolatot tartson.

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 a gravitációs tudomány, a biotechnológia és az élet ökológiája áll a középpontban. Négy laboratóriumi szekrényünk lesz a tudományos kísérleteinkhez. A változó gravitációs tudományos laboratórium nagy pontosságú gravitációs környezetet biztosít a különböző gravitációs hatások és a mikrogravitációs folyadék- és égési kísérletek válaszmechanizmusainak vizsgálatához. A biotechnológiai laboratóriumi szekrény különféle fejlett sejttenyésztő és detektáló műszerekkel van felszerelve a biológiai szövetek, sejtek, biokémiai molekulák és más biológiai objektumok különböző szintű vizsgálatához; az életökológia ökológiai környezetet biztosít a növények és kis állatok termesztéséhez, tanulmányozza a holdi környezet hatását a biológiai egyedek növekedésére, fejlődésére és anyagcseréjére, és elősegíti az életjelenségek természetének emberi megértését; a tudományos kesztyűtartó és kriogén tárolószekrény zárt és tiszta működési teret biztosíthat a térbeli tudományos kísérletekhez. A finom műveletekhez szükséges mechanikus karokkal felszerelve segíthetik a tudósokat a finom vagy ismétlődő műveletek, például a génbefecskendezés, a magkivonás elvégzésében, és alacsony hőmérsékletű környezetet biztosítanak a tudományos minták tárolásához.

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

Először is: mivel a Hold felszínére mennek, hogy holdi talajt és más anyagokat gyűjtsenek a kísérletekhez, az űrhajósokat a tömörítésre, a súlytalansági környezet szimulálására fogják kiképezni a földön kívüli testmozgást és a munkaképzést.

Másodszor, mivel az asztronautáknak rendszeresen biztonsági ellenőrzéseket kell végezniük a bázison lévő berendezéseken, a berendezésekkel kapcsolatos szakmai elméletekre, üzemeltetési készségekre és szimulációs fejlesztésekre fogjuk őket kiképezni.

Harmadszor, mivel az űrhajósok hosszú ideig élnek a holdi táborokban, az űrhajósokra nehezedő túlzott pszichológiai nyomás elkerülése érdekében pszichológiai képzést fogunk biztosítani a mentális egészségük biztosítása érdekében.

Negyedszer: Az űrhajósoknak erős fizikumra van szükségük, hogy különböző vészhelyzetekkel szembenézhessenek, ezért a fizikai alkalmasságukról is gondoskodunk.

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.

Az űrhajó gyorsan és rugalmasan tud működni a holdfelszínen és az űrben, ellenáll a szélsőséges hőmérsékletnek és környezetnek, valamint elegendő teherbírással és tárolóhellyel kell rendelkeznie.

A holdi tábor járműve a holdi Buggy - egy kis jármű, amely képes a holdfelszínen mozogni, és ellenáll a gravitációnak és a holdfelszín durva terepviszonyainak.

A Földre és a Földről való utazáshoz olyan űrhajóra volt szükség, amely biztonságosan és gyorsan tudott repülni. Elegendő üzemanyag- és élelmiszertartalékkal rendelkezzen, és képes legyen ellenállni az űrben uralkodó zord környezetnek, a hőségnek, a sugárzásnak és a hidegnek.

A holdfelszín új célpontjainak felfedezésekor felhasználhatjuk a holdjárművön felszerelt távérzékelési technológiát, szondákat stb., amelyek segítségével felfedezhetjük a Hold ismeretlen régióit, adatokat és képeket gyűjthetünk, és több tudományos információhoz juthatunk.

Egyéb projektek: