moon_camp
atradimo interaktyvus vaizdas

Moon Camp Pioneers 2022 - 2023 m. projekto galerija

 

"Moon Camp Pioneers" kiekvienos komandos užduotis - 3D formatu suprojektuoti visą Mėnulio stovyklą naudojant pasirinktą programinę įrangą. Jos taip pat turi paaiškinti, kaip naudos vietinius išteklius, kaip apsaugos astronautus nuo kosmoso pavojų ir aprašyti Mėnulio stovyklos gyvenamąsias ir darbo patalpas.

Epovator

Šanchajaus Qingpu vyresniųjų vidurinė mokykla  Šanchajus-Qingpu    Kinija 16   6 / 2 Anglų kalba
3D projektavimo programinė įranga: Fusion 360



1.1 - Projekto aprašymas

Nustatėme komandos pavadinimą "Epovator", kuris yra dviejų žodžių "epoch" ir "innovator" derinys, reiškiantis "epochos novatorius". Savo Mėnulio stovyklą pavadinome "SECOND FOUNDATION". Jis kilęs iš garsiosios Asimovo mokslinės fantastikos knygos "Fondas". Taip ne tik įamžiname didžio rašytojo, įnešusio indėlį į žmonijos literatūrą ir mokslą, atminimą, bet ir išreiškiame savo pasiryžimą tyrinėti Mėnulį: Mėnulyje sukurti antrąją tėvynę, kurioje žmogus galėtų įsikurti ir naudoti ją kaip tranzitinę stotį, kad galėtų tyrinėti visatą. Saugumo sumetimais pagrindinis stovyklos korpusas pastatytas lavos urve, o Mėnulio paviršiuje buvo patalpinta tik būtina aptikimo įranga ir ryšio priemonės. Naudojamas minimalistinis apdailos stilius, kuris atitinka ateities mados tendencijas. Pagrindo apvalkalas - drugelio atvaizdas, kuris išreiškia mūsų meilę natūraliai Žemės aplinkai. Be to, drugelis tradicinėje kinų kultūroje yra grožio ir laisvės simbolis, vadinamas "skraidančiomis gėlėmis". Spalvų schemoje pritaikyta mėlyna ir rudens Heung geltonos spalvos. Tai atitinka kinų klasikinę estetiką.

1.2 - Kodėl norite statyti Mėnulio stovyklą? Paaiškinkite pagrindinę savo Mėnulio stovyklos paskirtį (pavyzdžiui, moksliniais, komerciniais ir (arba) turistiniais tikslais).

Mūsų Mėnulio stovyklos tikslas - suteikti mokslininkams galimybę ilgą laiką Mėnulyje atlikti mokslinius tyrimus, lauko tyrimus ir toliau tyrinėti visatą. Stovykloje įrengtos kosminės veislininkystės laboratorijos ir kosminės laboratorijos, skirtos augalų genetinėms problemoms ir įvairių kosminių spindulių poveikiui augalams tirti, Mėnulio dirvožemio medžiagoms analizuoti, fizikiniams ir cheminiams eksperimentams mažos gravitacijos aplinkoje ir tolesniems kosmoso tyrimams. Be to, stovykloje taip pat ketinama imtis iniciatyvos sprendžiant ilgalaikio žmonių gyvenimo Mėnulyje problemą. Todėl. Įrengėme judėjimo zoną, pramogų zoną, gyvenamąją zoną, sodinimo ir veisimo zoną, kad patenkintume materialiuosius ir dvasinius žmonių poreikius tolimojoje aplinkoje.

2.1 - Kur norite statyti Mėnulio stovyklą? Paaiškinkite savo pasirinkimą.

Lavos vamzdyje netoli senovinės Mariaus kalno vulkaninės vietovės. Tai geologinė struktūra, natūraliai susiformuojanti lavos srauto viduje, panaši į vamzdį. Jo korpusas gali atlikti ne tik šilumos išsaugojimo vaidmenį, bet ir tapti natūralia apsaugine priemone, nes yra labai kietas. Vidinė dalis gali užtikrinti gyvybės išlikimą. Įėjimo skersmuo yra apie 65 metrai, o 50 metrų žemiau įėjimo yra beveik vertikalus horizontalus urvas, kuris vingiuoja žemyn ir tęsiasi į abi puses. Remiantis duomenimis, vidinė erdvė yra labai didelė. Ji tęsiasi 50 kilometrų ilgio, o atitinkama analizė rodo, kad viduje gali būti palyginti retas oras. Tai ne tik padės įgyvendinti pamatų statybos projektą, bet ir išspręsti bazėje esančių astronautų kvėpavimo problemas.

2.2 - Kaip planuojate statyti Mėnulio stovyklą? Pagalvokite, kaip galėtumėte panaudoti Mėnulio gamtinius išteklius ir kokių medžiagų jums reikėtų atsivežti iš Žemės. Aprašykite metodus, medžiagas ir savo dizaino pasirinkimus.

Mūsų komandos Mėnulio stovykla buvo pastatyta lavos vamzdyje netoli senovinio ugnikalnio "Mount Marius" regiono, iš esmės padalinta į vidinius lavos vamzdžio pastatus ir išorinius pastatus aplink lavos vamzdžio angą. Pagrindinė pirmojo statybinė medžiaga - "mėnulio betonas", sumaišytas su vietiniu Mėnulio gruntu ir šlapimu, o antrojo - "mėnulio betonas" su silicio magnio aliuminio lydiniu kaip apsauginiu pastato sluoksniu. Verta paminėti, kad visas šias medžiagas galima gauti Mėnulyje, taip sutaupant medžiagų gabenimo iš Žemės į Mėnulį išlaidas.

Betono statybos procesas suskirstytas į tris etapus: pirma, Žemėje bus pagaminta didelio tikslumo reikalaujančių prietaisų partija, kuri bus tiesiogiai paleista į Mėnulį; antroje dalyje, naudojant 3D spausdinimo technologiją, iš "mėnulio betono" kaip žaliavos bus pastatyta pagrindinė stovyklos struktūra. Trečiajame etape bus naudojami Mėnulyje esami mineralai (Si, Al, Mg, Ti, Fe ir kt.), kad būtų užbaigtas paviršinio pastato apsauginis sluoksnis ir pastato viduje būtų statomi kiti įrenginiai.

2.3 - Kaip jūsų Mėnulio stovykla apsaugo astronautus nuo atšiaurios Mėnulio aplinkos ir suteikia jiems pastogę?

Sprendžiant meteoritų smūgių problemą, Mėnulio paviršiaus apsaugos įrenginyje įrengtas lazerinis ginklas, kuris gali veiksmingai sudaužyti didelius meteoritus ir pašalinti jų keliamą grėsmę Mėnulio stovykloms. Kadangi stovykla yra beveik vien tik lavos vamzdžiuose, o astronautams reikalingi įrenginiai ir įranga yra po Mėnulio paviršiumi, nedidelio masto meteorito smūgis stovyklai nekels didelės grėsmės.
Kalbant apie kosminių spindulių ir kitos radiacijos problemą, pats lavos vamzdis pasižymi stipriomis apsaugos nuo radiacijos savybėmis. Tačiau, kaip minėta ankstesniame klausime, saugumo sumetimais prie lavos vamzdžio sienelės pridedama plona silicio magnio aliuminio lydinio medžiagos sienelė, kad būtų dar labiau pagerintas apsaugos nuo radiacijos poveikis ir sustiprintas Mėnulio stovyklos atsparumas.
Atsižvelgiant į tai, kad Mėnulis yra nevienodai įkaitęs ir jame beveik nėra atmosferos, prie įėjimo į Mėnulio stovyklą bus įrengti dvisluoksniai vartai, kad būtų užtikrintas stabilus oro slėgis ir šilumos išėjimas. Viduje įrengta cirkuliacinė sistema, kad atmosfera, slėgis ir temperatūra būtų santykinai pastovūs. Bazėje yra oro sudedamųjų dalių stebėjimo prietaisas, jei nenormalu, gali būti efektyvus aktyvintosios anglies ir ceolito bei kitų medžiagų filtras, valantis orą.

Bazėje yra medicininė zona, skirta astronautams, kurie gali susižeisti darbo metu. Čia yra rentgeno, magnetinio rezonanso aparatai ir kita tyrimų įranga, taip pat yra nuskausminamųjų vaistų, adatų ir kitos paprastos medicininės įrangos, skirtos netikėtoms situacijoms spręsti. Kartu bazėje įrengta mėnesio ir žemės ryšio sistema gali užtikrinti tiesioginį ryšį ir susisiekti su antžeminiais specialistais dėl medicininių problemų, su kuriomis astronautai negali susidoroti.

3.1 - Kaip jūsų Mėnulio stovykloje astronautams bus užtikrinta tvari prieiga prie pagrindinių poreikių, tokių kaip vanduo, maistas, oras ir energija?

Vanduo: Mėnulio paviršiuje yra nemažai gėlo vandens išteklių. Stovykloje įrengtas bioninis mėnuleigis, kuris gali paimti Mėnulio ledo ir gabenti jį į bazę. Tuo tarpu stovykloje esantis garų suspaudimo distiliavimo įrenginys gali būti naudojamas šlapimui valyti, o atvirkštinės osmozės membraninis procesorius gali būti naudojamas vandeniui, susidarančiam augalų transpiracijos metu auginimo vietose, sanitarinėms nuotekoms ir Mėnulio ledui valyti, kad žmonės galėtų išgyventi.

Maistas: ankstyvuoju savo gyvenimo etapu astronautai valgė iš Žemės atvežtą vakuuminiu būdu sandariai uždarytą maistą. Kai augalai parke subręs, jie galės gaminti patiekalus pagal sveikus receptus, pavyzdžiui, ląstelienos turinčius vaisius, žalialapes daržoves, kuriose gausu vitaminų, daug baltymų turinčias ankštines daržoves. Be to, stovykloje auginami ir Tenebrio molitoriai, kurie maitinasi augalais auginimo zonoje. Jis gali suteikti daug baltymų, kurie, tinkamai apdorojus, gali išspręsti mėsos problemą vėlesniu laikotarpiu.

Oras: Oro cirkuliacija ir filtravimo sistema yra kruopšti. Deguonis gaminamas dviem pagrindiniais būdais. Iš pradžių astronautai degino iš Žemės atgabentus natrio chlorato miltelius, kad pasigamintų didelius deguonies kiekius. Per vandens perdirbimo sistemą gavus didelį kiekį skysto vandens, deguonį galima tiekti vandens elektrolizės būdu.

Elektra: Du pagrindiniai elektros energijos gamybos būdai yra fotovoltinė ir šiluminė elektros energijos gamyba. Pagrindinė šiluminės energijos gamybos kuro rūšis - buitinės atliekos ir vandenilis, gaunamas elektrolitinės vandens reakcijos metu. Tuo pat metu sporto zonoje esančiame bėgimo takelyje ir dviračiuose sumontuota nedidelė elektros energijos gamybos įranga. Visa energija bus sutelkta centrinio išteklių valdymo kambario kaupimo plokštėje, skirtoje racionaliam išteklių planavimui.

3.2 - Kaip jūsų Mėnulio stovykla tvarkys Mėnulyje astronautų susidarančias atliekas?

Ekskrementai: Mes surinksime metaną, susidariusį fermentuojant astronautų ekskrementus, karbamidą, susidariusį iš šlapimo garų suspaudimo distiliavimo procese, biodujų energijai gaminti arba vandens ištekliams regeneruoti.

Kvėpavimo takų atliekos: Anglies dioksidas pirmiausia absorbuojamas ir koncentruojamas naudojant šiuo metu brandžią kietųjų aminų technologiją, o po to iš dalies patenka į sodinimo plotą, kur vyksta fotosintezė. Likusi jo dalis dalyvauja redukcijos reakcijoje Metanacija, kurios metu susidaro metanas ir vanduo, kuris vėl elektrolizuojamas, kad būtų regeneruotas deguonis.

Popieriaus atliekos: Naudokite stovykloje esantį popieriaus atliekų perdirbimo įrenginį perdirbtam popieriui apdoroti.

Kitos atliekos: siekiant apsaugoti kosmoso aplinką, tokios šiukšlės, kaip plastikiniai gaminiai, stovykloje nebus išleidžiamos į kosmosą, bet bus laikomos centralizuotai, suspaudžiamos vakuume ir sudeginamos erdvėlaiviui grįžus į atmosferą.

3.3 - Kaip jūsų Mėnulio stovykla palaikys ryšį su Žeme ir kitomis Mėnulio bazėmis?

Nusprendėme naudoti Žemės ir Mėnulio L2 transliacijos taško orbitoje skriejantį retransliuojantį palydovą "Queqiao" signalui perduoti, kad būtų užbaigtas Žemės ir Mėnulio ryšys, kuris gerai užtikrino didelę signalų aprėptį. Ryšiui tarp Mėnulio bazių bus naudojamas UHF radijo ryšys, nes signalų perdavimui trukdys didelis Mėnulio dulkių kiekis, o UHF dažnių juostos skleidžiami signalai yra stipriai skvarbūs ir jiems mažiau įtakos turi klimato kaita. Galinių įrenginių technologija yra išvystyta, todėl gali palengvinti ryšius Mėnulio paviršiuje. Kartu galime naudoti ir "Micius" - pirmąjį Kinijos erdvėlaivį, skirtą kvantiniams moksliniams eksperimentams. Jis gali įveikti atstumo ribą ir įgyvendinti Mėnulio ir Žemės ryšį naudojant kvantinio ryšio technologiją. Dėl kvantinio ryšio susietosios būsenos jis gali ne tik dar labiau užtikrinti tiesioginį ryšį, bet ir informacijos saugumą.

4.1 - Kokia (-ios) mokslinė (-ės) tema (-os) būtų jūsų Mėnulio stovyklos tyrimų objektas? Paaiškinkite, kokius eksperimentus planuojate atlikti Mėnulyje (pavyzdžiui, geologijos, mažos gravitacijos aplinkos, biologijos, technologijų, robotikos, astronomijos ir kt. temomis).

Pagrindinė mūsų stovyklos tema ir tyrimų kryptis - kaip išspręsti ilgalaikio žmogaus išgyvenimo mažos gravitacijos aplinkoje problemą. Kad tai pasiektume, mūsų stovyklavietėje įrengta įvairi aukščiausios klasės ir sudėtinga įranga, skirta moksliniams tyrimams atlikti įvairiais aspektais ir srityse. Kalbant apie geologiją, mūsų bazėje įrengtas Mėnulio grunto sudėties detektorius ir elektroninės mikroskopijos prietaisas, kad būtų galima atlikti išsamius Mėnulyje esančių medžiagų tyrimus. Taip pat mėginame naudoti Mėnulio gruntą kaip 3D spausdinimo medžiagą, kad sutaupytume brangiai kainuojančių statybinių medžiagų transportavimo išlaidų. Kalbant apie cheminę energiją, bazėje yra nedidelis vakuuminės centrifugos įrenginys, skirtas išcentrinio judėjimo įtakai elektrolitinių reakcijų efektyvumui Mėnulio mažos gravitacijos aplinkoje tirti. Tai padeda pagerinti energijos vartojimo efektyvumą ir pakloti pagrindą ilgalaikiam žmonių gyvenimui ateityje. Kalbant apie biologiją, įrengtos ne tik sodinimo vietos, skirtos Žemės augalų augimui Mėnulio dirvožemyje tirti, bet ir profesionalios biologinio auginimo eksperimentinės dėžės, skirtos genetiniam modifikavimui ir skiepijimui unikalioje Mėnulio mažos gravitacijos aplinkoje, kad būtų galima prisitaikyti prie Mėnulio dirvožemio auginimo aplinkos. Šie tyrimai turi didelę reikšmę kosmoso tyrimams ateityje. Kalbant apie astronomiją, mūsų stovykloje esantis astronominis teleskopas naudojasi palankiomis Mėnulio sąlygomis: mažiau trukdžių, stabilesnė aplinka, patogesnis duomenų perdavimas ir ilgesnis nepertraukiamo aptikimo laikas. Manoma, kad mūsų stovykloje esančio teleskopo naudojimas padės mums tyrinėti didžiulę visatą.

5.1 - Ką įtrauktumėte į astronautų rengimo programą, kad astronautai būtų parengti skrydžiui į Mėnulį?

Antsvorio turinčių žmonių ištvermės ir gebėjimo prisitaikyti mokymas. Juo siekiama, kad astronautai galėtų atlaikyti didžiules perkrovas ir išlikti budrūs erdvėlaivio pakilimo ir nusileidimo metu;

vestibulinės funkcijos mokymas. Jis daugiausia naudojamas astronautų vestibulinei funkcijai treniruoti, vestibulinės funkcijos stabilumui gerinti ir kosminės ligos prevencijai;
Nusileidimo smūgio treniruotė. Imituoti į Žemę grįžtančio erdvėlaivio smūgio aplinką, siekiant sustiprinti astronautų atsparumą smūgiams ir ištirti įvairias apsaugos priemones.
Neutralios plūdrumo talpyklos mokymas. Suteikti astronautams imituojamą nesvarumo treniruočių aplinką, kuri yra palanki astronautų ekstravagantiškai veiklai, ypač ekstravagantiškai veiklai, pavyzdžiui, ekstravagantiškam vaikščiojimui, ekstravagantiškam surinkimui ir techninei priežiūrai, mokyti;
Išvykstamosios veiklos mokymas. Teorinis mokymas derinamas su praktiniu veiklos mokymu, kuris apima tiek atskirų operacijų mokymą, tiek programų mokymą, pavyzdžiui, išvykimo iš kabinos programos mokymą, virtualios realybės mokymą, gedimų identifikavimo, vertinimo ir apdorojimo mokymą.
Psichologinės kokybės mokymai yra suskirstyti į keturias dalis. Pirmoji dalis yra visapusiškas mokymas, kuriuo daugiausia mokomas astronautų psichologinis stabilumas blogoje aplinkoje; antroji dalis yra profesinis psichologinis mokymas, skirtas neigiamoms emocijoms, tokioms kaip nervingumas, dirglumas ir nerimas, mažinti; trečioji dalis yra psichologinio suderinamumo mokymas, kuriuo siekiama pagerinti tylų astronautų tarpusavio supratimą, kad jie galėtų geriau atlikti darbą; ketvirtoji dalis yra vaizdų mokymas, kuris leidžia astronautams atsipalaidavus imituoti visas nusileidimo Mėnulyje proceso operacijas, kad sumažėtų klaidų realaus operacijų proceso metu ir padidėtų saugumas.

5.2 - Kokių kosminių transporto priemonių reikės jūsų būsimai Mėnulio misijai? Aprašykite savo Moon camp esančias transporto priemones ir apsvarstykite, kaip keliausite į Žemę ir iš jos bei tyrinėsite naujas vietas Mėnulio paviršiuje.

Dabar Kinijos Liaudies Respublikoje kuriama naujos kartos sunkioji raketa nešėja "Long March-9", kuri artimiausiu metu gali visiškai patenkinti pilotuojamų Mėnulio tyrimų į Mėnulį ir atgal poreikius.

Mėnulio stovykloje buvo mano komandos sukurtas roveris. Roveris kaip pagrindinį energijos šaltinį naudoja saulės energiją, o kaip pagalbinį energijos šaltinį - biodujas, susidarančias iš stovykloje esančių buitinių atliekų. Jis turi garantuotą nuvažiuojamą atstumą ir dideles transportavimo galimybes.

Numatytos naujos Mėnulio paviršiaus tyrinėjimo kryptys, kuriose bus tyrinėjama daugiau Mėnulio lavos vamzdžių ir tolimoji Mėnulio pusė. Mėnulio lavos vamzdis yra ideali vieta Mėnulio bazei ateityje statyti, be to, jis yra labai vertingas žmonių tyrimams. Tolimoji Mėnulio pusė, kuri buvo mažiau tyrinėta, taip pat yra verta naujo tikslo.