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.
郑州轻工业附属中学 河南省郑州市-金水区 Kína 19 6 / 1 Angol
3D tervező szoftver: Fusion 360
Egy olyan holdi tábor építését tervezzük, amely 20 év alatt elkészülhet. A tábor ivóvizet, élelmet és egyéb alapvető életfeltételeket biztosít a holdi személyzet számára, és létrehoz egy szilárd energetikai és tudományos kutatási rendszert, amely szilárd alapot teremt a holdi személyzet számára, hogy tudományos kutatások sorát végezze el. A tábor két fő részre oszlik: funkcionális területre és lakóterületre. A lakóterület az első fázisban hat ember befogadására alkalmas, és a teljes kiépítés után eléri a 12 fős kapacitást. És megfelelő menedékhelyekkel van felszerelve. A funkcionális területek közé tartozik négy kutatási terület (biológia, geológia, fizika és anyagok), egy rekreációs terület, valamint a tábor hat sarkában található megélhetési, olvasztási és termesztési terület. Van egy működő ionhajtóművel felszerelt űrhajónk is a hosszú távú küldetésekhez vagy a Földre való visszatéréshez. A tábor kvantumkommunikációs radarja lehetővé teszi az ultra-távolságú, minden időjárási viszonyok között működő, késleltetésmentes, titkosított kommunikációt, így könnyen lehet kommunikálni más táborokkal a Földön vagy a Holdon.
Az általunk létrehozott holdi tábor fő célja a tudományos kutatás. Ahogyan a csapatunk neve is sugallja, a holdtábor az emberi civilizációnak az anyabolygót elhagyó és a Holdon való hosszú távú tartózkodását valós értelemben megvalósító teljesítménye. Ez az emberi civilizáció kifelé irányuló terjeszkedésének jele. A holdtáborok létrehozása fontos áttörés az emberi felfedezés és a tudományos és technológiai innováció szempontjából, valamint az emberi bátorság, bölcsesség és gyakorlat legmagasabb szintjének kifejeződése. Itt fizikai kísérleteket, anyagfejlesztést, biológiai megfigyeléseket, orvosi kutatásokat fogunk végezni a mikrogravitációs környezetben, tapasztalatokat keresve a földönkívüli bolygók emberi felfedezéséhez, és fontos adatokat szolgáltatva az emberi kutatások számára a geológia, csillagászat, kémia és más területeken. A Hold végtelen terének felhasználása kutatásra, fejlesztésre és navigációra, a Földnek okozott másodlagos zavarok elkerülése és a Föld ökológiai környezetének védelme.
Úgy döntöttünk, hogy holdi táborunkat a Hold déli pólusán, a Shackleton-kráter fölötti kis becsapódási kráterben állítjuk fel, mert az ottani 80-90% éves fényciklus lehetővé tenné, hogy elegendő napenergiát alakítsunk át villamos energiává a bázis fenntartásához; A helyszín közel van a tartósan árnyékos területhez, és az infravörös spektrumelemzés után nagy a valószínűsége, hogy a kráter árnyékos területén sok vízjég vár a jövőbeli kutatásainkra és felhasználásunkra. Gazdag ásványkincsek az építőbázisunk számára, hogy nagyobb kényelmet biztosítson; A bázistól mintegy 120 kilométerre található a Malapet-hegy, amelynek csúcsa mindig látható a Földre, felhasználható egy föld-föld kommunikációs központ építéséhez. A hegy túlsó oldalán a Föld nem érinti, és mélyűri csillagászati megfigyelésekre használható.
A holdi táborunk építése során a holdi erőforrásokat a lehető legnagyobb mértékben felhasználjuk, és a holdi talaj betonkeményedését 3D nyomtatással és mikrogravitációs üveggyártási technológiával kombináljuk a holdi bázis fő szerkezetének megépítéséhez. Kontúrnyomtató robotokat, 3D nyomtató robotokat, intelligens vízjéggyűjtő robotokat, felhőreakción alapuló folyékony kén előkészítő kemencét, akusztikus nyomású kemencét fogunk elrendezni, kis mennyiségű, a Holdra szálláshoz szükséges segédanyagot hordozva. A holdtábor főtestének nagy hópehelykeretének építése után az űrhajósok a Holdra mennek, elrendezik és ellenőrzik az életfenntartó rendszer állapotát. Ha minden rendben van, az Moon camp első fázisa befejeződik. A második szakaszban a tábor méhsejt alakú titánötvözetből készült héjazatát kontúrnyomtató robotok segítségével készítik el, valamint az energiagyűjtés bőségesebb eszközeit, például a holdi talaj termoelektromos energiatelepek és izotópakkumulátor-telepek építését.
A Holdon elsősorban a sugárzás, a meteoritok és a szélsőséges hőmérséklet jelent veszélyt. Korábbi tanulmányok kimutatták, hogy a holdi talaj jó hőszigetelő és bizonyos fokú sugárzásvédelemmel rendelkezik, így a holdi talaj által nyomtatott beton fogja játszani a legfontosabb védelmi szerepet. Ezenkívül a Holdon bőségesen rendelkezésre álló szilícium-oxid és titán-oxid erőforrások alapján a titánötvözetből készült héj és a sugárzásálló üvegszendvics tovább épül. Több kísérleti adat azt mutatja, hogy a szerkezet kiváló fizikai és kémiai tulajdonságokkal rendelkezik. Holdi táborunk pedig a Hold déli pólusán, a Shackleton-kráter fölötti kis becsapódási kráterben található. Ezáltal a tábor egy dombok vagy kráterek által körülvett, elsüllyedt területre kerülne, ami nagymértékben csökkenti a meteoritok becsapódásának kockázatát. Ezenkívül a holdi táborunk félig süllyesztett kialakítású, és a legalsó emeletet menedékhelynek építjük. Ugyanakkor a Föld és a Hold közös figyelmeztető rendszerét arra használjuk, hogy minden időjárási körülményre kiterjedő becsapódási figyelmeztetést adjunk a lehetséges veszélyekre, hogy megakadályozzuk, hogy a nagyszabású katasztrófák kárt okozzanak a Holdon állomásozó személyzetnek.
Víz:
A vízkészletek nélkülözhetetlenek a túléléshez, és a bázist a vízjég közelében építettük, hogy megkönnyítsük a hozzáférést. Az összegyűjtött vízjeget először földalatti jégbarlangokban tároljuk, majd hetente megolvasztjuk, hogy a vízellátó rendszerbe tápláljuk, ahol megszűrik, hogy az emberek használhassák.
Étel:
A felfedezés korai szakaszában az élelmezésnek a földi űrből származó élelmiszereken kell alapulnia, de nem csak a Földről hozott élelmiszereken. A Holdon való hosszú tartózkodásra készülve elsősorban olyan növényekkel fogunk táplálkozni, amelyeknek rövid tenyészciklusa van. A bázis külső területein aerokultúrás termeket építettünk, a termesztőhelyiségeket az ember által kibocsátott tápoldat, oxigén és szén-dioxid nyomás alatti porlasztásával töltöttük fel, hogy talaj nélküli kultúrát végezhessünk, transzgenikus növényeket termesszünk, és az űrhajósok számára szükséges tápanyagokat biztosítsuk.
Levegő:
A levegő az emberi túlélés egyik fontos környezeti tényezője. Az oxigén tartalék oxigénforrásként víz elektrolízisével szabadítható fel. Tervezzük továbbá az oxigén kivonását/finomítását oxigéntartalmú kőzettömegekből. Ezzel egyidejűleg egy légkeringtető rendszert is kiépítünk, hogy az űrhajósok a bázison mindig friss levegőhöz jussanak.
Energia:
A rádióizotópos akkumulátorok, amelyek egyszerű felépítésükkel és mozgó alkatrészek nélküli működésükkel jellemezhetők, tartalék- és vészhelyzeti áramforrásként használhatók a holdi táborokban.
2. A napenergia felhasználható egy holdi bázis építéséhez a jövőben. A légkör hatása nélkül a Holdon a napenergiát másfélszer hatékonyabban hasznosítják, mint a Földön. Ráadásul a napelemek gyártásához szükséges szilíciumanyagokat és a paneltartó anyagokat a holdfelszínen lehet bányászni, ami nagy előnyökkel jár a későbbi holdbázis fokozatos bővítése szempontjából.
3.Havi talajhőmérséklet-különbség energiatermelés
A holdi lakosok által kilélegzett szén-dioxidot különféle rögzített adszorpciós berendezésekkel (McCas) lehet megkötni, amelyek a szilárd szén-dioxidot gázzá alakítják, hogy a növények fotoszintézisre használhassák. Az életfenntartó rendszer az izzadsággal és vizelettel lenyelt vizet egy keringtető tartályba vezeti, ahol halszerű kopoltyúszűrő segítségével eltávolítja a rendelkezésre álló oxigént, és új, táplálékul szolgáló vizet hoz létre. A háztartási hulladékot a tábor gépházában tárolják, és az űrhajósok által termelt hulladék egy része újrahasznosítható, például újrahasznosítható anyagok, fémkészülékek stb. Ezek a tárgyak újra feldolgozhatók és újragyárthatók, hogy űrjárművek alkatrészeiként használhatók legyenek, csökkentve ezzel a földi erőforrásoktól való függőséget, valamint felhasználhatók a tábor karbantartásában és építésében. Az űrhajósok által termelt egyéb, újra nem hasznosítható hulladékokat, mint például az eldobható kesztyűket, műanyag zacskókat és papírtörlőket, a környezeti károk elkerülése érdekében el kell égetni és magas hőmérsékleten el kell temetni a Holdon.
Holdi táborunk kvantumkommunikációs technológiát alkalmaz, egy kvantumkommunikációs radarral és két jelfogadó és védelmi eszközzel, és valós idejű titkosított kvantumkommunikációt valósít meg két hely között bármilyen távolságban, kihasználva a kvantum összefonódás és a kvantumátvitel ultra-távolsági hatását és megfejthetetlen tulajdonságait. Ugyanakkor a kvantum összefonódás tulajdonságainak köszönhetően a Hold elülső és hátsó részén lévő bázisoknak nincs szükségük többé a relés műholdak jelátvitelére, és bármikor képesek kommunikálni és jeleket fogadni.
Holdfelszíni mintavétel: A holdi legénység mintákat vesz a holdfelszínről, hogy tanulmányozza a Hold eredetét, összetételét és a Naprendszer fejlődését.
Bolygógeológiai kísérlet: Az űrhajósok holdjárók, szondák és egyéb eszközök segítségével geológiai vizsgálatokat végeztek a Hold felszínén, kőzeteket, port és egyéb adatokat és mintákat gyűjtöttek és elemeztek, hogy megértsék a holdkéreg szerkezetét, a geomorfológiai változásokat, a mágneses mezőt stb.
A holdi bázis építésének műszaki ellenőrzése: A holdi bázis létrehozásának megvalósítása érdekében a tervek szerint laboratóriumokat, erőműveket, oxigéntermelő létesítményeket, létfenntartó és hulladékkezelő rendszereket építenek a Holdon, és műszaki ellenőrzést és gyakorlati alkalmazást végeznek.
Holdi környezetfigyelő kísérlet: Mivel a Holdat nem védi légkör és mágneses mező, a bolygó ki van téve az űrsugárzásnak és a kis tárgyaknak. A tudósok különböző technológiákat használhatnak a Hold sugárzási környezetének, a kis tárgyak hatásának és a Hold felszínén bekövetkező hőmérséklet-változásoknak a megfigyelésére. Ezek a kísérletek fontos környezeti adatokkal szolgálhatnak a jövőbeli emberes küldetésekhez, hogy biztosítsák az űrhajósok egészségét és biztonságát.
Űrkutatási kísérletek: Például a kozmikus háttérsugárzás, a napsugárzás, a csillagközi por, a Tejútrendszer szerkezete stb. megfigyelése.
Űrgyógyászati kísérletek: A Holdon végzett űrorvosi kísérletek segíthetnek a tudósoknak megérteni az emberek fizikai és pszichológiai reakcióit szélsőséges környezetben, ami fontos következményekkel jár a hosszú távú űrhajósok egészségére és biztonságára nézve. Ezek a kísérletek magukban foglalhatják az új űrruhák hatásainak, a létfenntartó rendszerek teljesítményének, valamint az emberi táplálék, a víz és az oxigén termelésének és fogyasztásának tesztelését.
Fizikai, műszaki és repüléstechnikai alapismeretek: Az űrhajósoknak meg kell érteniük az űrhajók fizikai és mechanikai tulajdonságait, például a kinematikát, a dinamikát és a termodinamikát, valamint a különböző műszaki rendszerek, köztük a meghajtórendszerek, az életfenntartó rendszerek, a kommunikációs rendszerek és az adatfeldolgozó rendszerek fogalmait.
Az űrkörnyezet megértése: Az űrhajósoknak meg kell érteniük az űrkörnyezet jellemzőit, például a vákuumot, a sugárzást, a mikrogravitációt, a kozmikus port stb. Meg kell ismerniük a holdi környezetet is, beleértve a felszín jellemzőit, a kőzetek összetételét, a levegő minőségét, a napsugárzást és így tovább.
Különleges készségek és technikai képességek: Az asztronautáknak megfelelő készségeket és technikai képességeket kell elsajátítaniuk, mint például az űrséta, az űrhajó működtetése, az irányítórendszerek, az orvosi elsősegélynyújtás és a karbantartás.
Csapatmunka és kommunikációs készség: A holdi küldetések során az űrhajósoknak viszonylag szűk környezetben kell dolgozniuk, ezért hatékony csapatmunkát és kommunikációs készségeket, valamint problémamegoldó készségeket kell elsajátítaniuk.
Felkészülés a fizikai és szellemi alkalmasságra: Az űrhajósoknak jó fizikai és mentális állapotban kell lenniük a hosszú repülésekhez és a nagy stresszhatásoknak kitett környezethez. A fizikai egészség és az érzelmi stabilitás megőrzése érdekében szimulációs tréningeken és túlélési készségekkel kapcsolatos képzésen kell részt venniük.
Repülésszimuláció: A kiképző űrhajósoknak szimulátorokban kell szimulációkat végezniük, és a repülésszimulációs készségek gyakorlására kell összpontosítaniuk, hogy a felmerülő vészhelyzeteket kezelni tudják.
Akadémiai tanterv: Az űrhajósok a küldetéshez szükséges gyakorlati készségek mellett elméleti ismereteket is tanulnak, többek között olyan akadémiai tantárgyakból, mint az emberi fiziológia, a rendszertechnikai tervezés és így tovább, hogy a küldetés kutatásával és megoldásával kapcsolatos problémák fogalmi megértését biztosítsák.
Holdi űrhajóink főként hagyományos hajtóanyagú rakétákat használnak. A Hold felszínén egy speciális rovert fogunk használni a felfedezéshez és a munkához. Ezenkívül van egy hajtóanyagmentes ionhajtóművel felszerelt űrhajónk, amely lehetővé teszi a holdi legénység számára, hogy rövid idő alatt befejezze a felderítést és az átszállást. A Földre való visszatérés fő módja, hogy az űrhajót alacsony Föld körüli pályán dokkoljuk a visszatérő modulhoz, majd a visszatérő modullal visszamegyünk a Földre.
English 
Chinese 
Czech 
Danish 
Estonian 
Finnish 
French 
German 
Greek 
Hungarian 
Italian 
Latvian 
Lithuanian 
Dutch 
Norwegian 
Polish 
Portuguese (Portugal, AO90) 
Romanian 
Slovak 
Slovenian 
Spanish 
Swedish 