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.

Galaxy Investigator

郑州轻工业大学附属中学  河南省郑州市-金水区    Kína 18, 19   5 / 1 Angol
3D tervező szoftver: Fusion 360



1.1 - A projekt leírása

A holdtábor projekt egy olyan jövőbe mutató program, amelynek célja, hogy az embereknek módot biztosítson a fenntartható túlélésre az űrben. Az űr felfedezése már folyamatban van, és egy holdtábor létrehozása fontos mérföldkő lesz az emberiség világegyetem meghódításában. Ez a projekt olyan fenntartható infrastruktúra megtervezését és gyártását tűzte ki célul, amely lehetővé teszi az emberi tudományos felfedezést a Holdon.

Reményeink szerint bázist hozunk létre a Holdon, hogy a Földön nehezen megvalósítható kísérleti küldetéseket vizsgálhassunk, például szupravezető kísérleteket végezhetünk ultraalacsony hőmérsékleten a Hold állandó árnyékzónájában; megfigyelhetjük az alacsony gravitáció hatását a növényi mikroorganizmusokra; a Holdon légkör nélkül megfigyelhetjük a távolabbi világegyetemet; a Holdon pedig a holdi talaj felmelegítésével kiaknázhatjuk a Földön szűkös hélium-3 és ritkaföldfém erőforrásokat.
A mi holdi bázisunk is egy humanista gondoskodással teli bázis, tervezzük, hogy a bázis forgatásával szimuláljuk a földi gravitációt a bázis legkülső oldalán, hogy elkerüljük az emberek veszélyét az alacsony gravitációs körülmények között, és tervezzünk egy speciális liftet, hogy az emberek biztonságosan be- és kiléphessenek a bázisról.

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

Holdbázisunk fő célja a tudományos kutatás.

Egyrészt meg akarunk oldani néhány olyan problémát, amellyel az emberiség és a bolygó szembesül. Például ultraalacsony hőmérsékletű szupravezető kísérleteket fogunk alkalmazni a Hold egyes állandó árnyékos területein, holdjárót fogunk építeni a Hold elegendő ásványi anyagának és hélium-3 erőforrásainak kitermelésére és hasznosítására, és olyan rakétákat fogunk építeni, amelyek képesek megvalósítani a Föld és a Hold energiaszállítását, hogy megoldjuk a Föld jelenlegi energiahiányos problémáját.

Másrészt kihasználjuk azt a tényt, hogy a Holdnak nincs légköre, hogy csillagászati megfigyeléseket végezzünk, és reméljük, hogy a holdi tábor átfogóan és szisztematikusan végezhet holdi és űrkutatást, ami elmélyítheti a Hold és a világűr emberi megértését.

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

A Holdon a tudományos kutatás és az élet szükségleteinek megfelelően választunk majd egy ésszerű helyet.

A közelben van egy sarkvidéki nappali régió, és bázisunk és holdjárónk energiaforrásának egy része a napelemek által biztosított villamos energiából származik.

A közelben van egy állandó árnyék, a vízkészleteink főként az állandó árnyékzónában lévő jeges vízből származnak, és a tudományos kutatásunk néhány kísérlete szintén ultraalacsony hőmérsékletű környezetet igényel az állandó árnyékzónában. Ezenkívül a hidrogén, az oxigén és a hélium egyes folyadéktárolói is igénylik az állandó árnyékzónában lévő ultraalacsony hőmérsékletű környezetet.

A sík és nyitott területek, az alap stabil működése és az anyagok szállítása nyílt területeket igényel a platformon.

A fenti igények alapján a Hold déli pólusánál lévő Shackleton-kráter melletti helyszínt választottuk.

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.

1. lépés: Előkészítés. Azt tervezzük, hogy először előre elkészített gépeket, például 3D-nyomtató robotokat, kotrógépeket és rovereket szállítunk a Holdra, és előkészítünk némi vizet és élelmet az előzetes használatra.

2. lépés: Helyszínválasztás észlelése. Keressük meg a Holdon a nekünk szükséges földrajzi környezetet, és a rover ultrahanggal pásztázza a holdfelszínt, hogy megtalálja a legjobb helyet a holdi talaj bányászatához.

3. lépés: Alapszerkezet. A megfelelő hely megtalálása után a kotrógép összegyűjti, és a mikrohullámú sütő megolvasztja a részecskéket a 3D nyomtatáshoz, elsősorban a holdi talaj felszínén lévő időjárási réteget használja fel a bázis burkolatának nyomtatásához, és a Holdon lévő olvadt üveggyöngyöket gyűjti össze a bázis üveganyagainak építéséhez.

4. lépés: Maradj a felszínen. Miután a bázis általános kerete megépült, elkezdhet néhány ökológiai növényt ültetni és tesztelni a különböző vezérlőrendszerek érzékelő rendszereinek normál működését.

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

Egy humanizált bázist terveztünk a Holdon tapasztalt környezeti problémák alapján, mint például az alacsony gravitáció, a meteoritok, a sugárzás és a magas hőmérséklet-különbség.

Alacsony gravitáció: Bázisunk saját forgása képes elérni a földi gravitáció szimulálásának hatását, ami megvédheti az űrhajósokat a mikrogravitáció emberi testre gyakorolt káros hatásaitól.

Meteorit: Az alapon kívül van egy pókhálóhoz hasonló bionikus csontváz, amely bizonyos önjavító funkcióval rendelkező barátokat gyűjt, és a központi oszlop is elfogad egy bionikus szerkezetet, amely hasonló a csont belső átmérőjének és a külső átmérő 8:11 arányához, miközben megerősíti az alapot, ami ellenállóvá teheti az alapot a kis és közepes méretű meteoritokkal szemben.

Sugárzás: Az építési folyamat során a felszínünket holdi talajréteggel borítjuk, amely a holdi talaj és a holdkőzet tulajdonságait felhasználva hatékonyan ellenáll a sugárzásnak.

Hőmérsékletkülönbség: A belső kamra a holdi talajt fedi, és a holdi talaj rendkívül alacsony hővezető képessége lehetővé teszi számunkra, hogy a hőmérsékletet a bázis kútjában tartsuk.

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

Víz: A bázisunk főként a Holdon gyűjtött jeges vízre támaszkodik a bázis normális működésének fenntartásához, és a kabinban van egy víz újrafelhasználására szolgáló berendezés, amely képes összegyűjteni és kezelni az emberi testből és a növényekből kiürített szennyvizet, és a tárolórekesz víztároló berendezésébe helyezni, hogy elérje az újrafelhasználás hatását.

Étel: A Yuegong-1 és az űrállomás néhány megvalósult létesítményének mintájára biológiai regeneratív létfenntartó rendszert is építünk, és az ökológiai kapszulában előállított szerves anyag képes kielégíteni az űrhajósok cukor-, fehérje-, zsír-, vitamin- és ásványi anyag szükségleteit.

Levegő: Oxigénforrásaink közé elsősorban mikrobiális algák, zöld növények és oxigénkoncentrátorok tartoznak. A mikrobiális algák erősen képesek oxigént termelni és szén-dioxidot elnyelni, a zöld növények képesek az oxigén és a szén-dioxid egyensúlyát beállítani, és a bázisunk is sok oxigént tud előállítani egy oxigéngenerátorral.

Energia: A bázis normál működéséhez szükséges energia nagyrészt az atomerőműből származik, a napi villamosenergia-fogyasztás pedig főként a napelemek által átalakított elektromos energiából. A tárolórekeszekben nagyméretű állattartó akkumulátorokat állítunk fel, és az elektromos energiát az állattartó akkumulátorokon keresztül a bázis különböző pontjaira szállítjuk.

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

Folyékony hulladék újrahasznosító berendezés: összegyűjti az űrhajósok verejtékét és a kilélegzett vízgőzt, amelyből visszanyert, idézhető víz nyerhető.

A mindennapi élet során keletkező ürülék egyszerűen kezelhető és újrahasznosítható az ökológiai kabinban, és trágyaként használható.

A nem újrahasznosítható, káros hulladék egy részét dehidratálni, tömöríteni, felhalmozni, majd a Földre visszatérve a légkörben elégetni kell.

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

A bázis érintkezik a Földdel: A holdi bázis közelében egy obszervatóriumot tervezünk építeni, ahol a Föld mindig néhány fokkal a horizont felett lebeg. Megfelelő terepet lehet kiválasztani, és az alacsony frekvenciájú rádiós töltésű megfigyeléshez szükséges antennákat lehet mélyedésekbe vagy kráterekbe építeni, hogy eltakarják a Földet. Ugyanakkor a kommunikációra szolgáló nagyfrekvenciás antennákat speciálisan magas helyeken építik meg, hogy a Földdel kapcsolatot tartsanak.

Bázisok közötti kommunikáció: A holdi kommunikációs műholdak pályája a Föld-Hold Lagrange-pont körüli pálya, és a holdi frontális kommunikációs műholdak ezen a pályán történő működtetésével stabil kommunikáció érhető el a bázisok között.

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 kutatás a szupravezető kísérletek tanulmányozására, csillagászati megfigyelésekre, a hélium-3 ásványi nyersanyagforrások geológiai hasznosítására és az alacsony gravitációs környezetek feltárására összpontosít.

A Hold egyes állandó árnyékterületei ideális környezetet biztosítanak szupravezető kísérletekhez, egész évben mínusz 100 fok alatt; Az a tény, hogy a Holdnak nincs légköre, szintén jó csillagászati megfigyelési helyszínné teszi a Holdat, amely ugródeszkaként szolgálhat az univerzum mélyebb részeinek emberi felfedezéséhez; A Hold sok ritkaföldfém- és hélium-3-forrást is tartalmaz, amelyek a Földön szűkösek, és a Holdon található erőforrások Földre szállításával elősegítheti az emberiség jobb fejlődését a Földön; Bázisunk központja, beleértve az ökológiai modult is, a Hold alacsony gravitációs környezetében van, és megfigyelhető néhány növényi mikroorganizmus növekedése az alacsony gravitációs környezetben.Szekció.

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

Képzési tartalmunk három aspektusból áll: általános képzés, repülési környezetre vonatkozó képzés és repülésszimulációs képzés.

Általános képzés: Az űrhajósok alapkiképzésének tartalma a következőket foglalja magában: releváns elméleti ismeretek, mint például csillagászat, földrajz, geológia, meteorológia, légkörfizika, repülésmechanika, számítógép, rádiónavigáció, pilóta, rakéta- és űrhajóépítés stb.; szükséges orvosi ismeretek és mentési technikák; sportok: hinta, úszás, vízisí, szörf, síelés, mászás és kötés.

A légiközlekedési környezeti képzés a következőket foglalja magában:(1) Repülőgépes repülési képzés: a légiközlekedési környezet alkalmazkodóképességének és jártasságának gyakorlása. Vestibuláris funkciók gyakorlása, általánosan használt csigalétra, négylábú hinta és forgószék az űrbéli mozgásbetegség megelőzésére vagy csökkentésére. 2) Súlytalansági kiképzés: általánosan használt repülőgépek parabolikus repüléshez és semlegesítő felhajtóerő-szimulációs medence használata a súlytalansági cselekvés gyakorlásához. 3) Túlsúlyos kiképzés: Nagy centrifugákat szoktak használni a személyzet túlsúlytűrő képességének fokozására.(4) Űrbéli lakókörnyezet kiképzése: izolációs kapszulákat szoktak használni a személyzetnek az űr csendes környezetéhez és életszabályaihoz való alkalmazkodóképességének javítására.(5) Vészhelyzeti életképzés: katapultülések vagy életmentő tornyok életmentő képzése különböző életmentési sémák szerint.

A repülésszimulációs képzés 4 szakaszra oszlik, először is, minden űrhajós megismerkedik a saját működési tartalmával a saját pozíciójában; ezt követi a repülési tárgyú képzés; Az utóbbi két szakasz a repülési eljárások és a különböző projektek átfogó képzése, mint például az űrhajósok és a földi irányítóközpontok közötti kommunikáció, a repülési vészhelyzetek és hibák átfogó kezelése, valamint a repülési küldetések teljes folyamatának megismerése. A szimulációs képzés kiterjed az űrhajó leszállási képzésének, az űrhajó dokkolási képzésének, a kabinon kívüli, fedélzeten belüli és kívüli tevékenységek, a helyreállítás és az életmentés szempontjainak átfogó gyakorlására is. Az űrhajósok kiképzéséhez használt földi szimulációs berendezések közé általában súlytalan repülőgépek, semlegesítő és felhajtóerő-szimulációs cellák, humán centrifugák, vákuumkamrák és különböző repülésszimulátorok tartoznak.

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 Holdon használt járműveink főként egy zárt, a kabinban nyomás alatt álló elektromos holdjárót használnak. A holdjáró fel van szerelve környezetszabályozó és életfenntartó rendszerekkel, amelyek biztosítják az oxigén, a víz, az élelmiszer és a szén-dioxid feldolgozását, valamint a hőmérséklet és a páratartalom fenntartására szolgáló berendezésekkel. Olyan, mint egy kis lakókabin, amely mozgatható. A nyomás alatt álló holdjárónak van egy zsilipmodulja is, amelyhez az űrhajósok hozzáférhetnek, és hosszabb távolságokat tesz meg, valamint hosszabb ideig működik, mint a nyitott holdjárók.

A Holdra és a Holdról elsősorban hordozórakétákkal, űrhajókkal utazunk. Mielőtt leszállnánk a Holdra, egy hold körüli pályára állított űrállomást építünk, amelynek révén a hold körüli pályára állított űrhajó újra felhasználható a Holdra leszálló űrhajókkal.