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.

VERY POOR

Šanchajaus Qingpu vyresniųjų vidurinė mokykla  Šanchajus-Qingpu    Kinija 15, 18, 16   6 / 2 Anglų kalba
3D projektavimo programinė įranga: Fusion 360



1.1 - Projekto aprašymas

Mūsų "Labai prastos" komandos nariai planuoja Mėnulyje įkurti bazę "Pionieriaus akis". Kaip visi žinome, aplinka Mėnulyje yra labai atšiauri ir pavojinga astronautams. Mūsų Mėnulio bazėje įrengtos apsaugos nuo radiacijos, apsaugos nuo meteoritų, apsaugos nuo ekstremalios temperatūros ir apsaugos nuo kosminio vakuumo priemonės. Tuo pačiu metu bazė taip pat gali užtikrinti tvarų pagrindinių poreikių, tokių kaip vanduo, maistas, oras ir elektra, užtikrinančių astronautų gyvenimo Mėnulyje komfortą ir stabilumą.

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

"Pionieriaus akis" - tai mūsų Mėnulio stovyklos pavadinimas. Turime stoties ženklą su dviem lapais, nukeltais nuo Mėnulio ir rodančiais mokslinę jo kryptį. Būdama pionierių, ji bus masinio žmonių įsikūrimo Mėnulyje pagrindas ir pirmoji linija, bus biologinių eksperimentų bazė, skirta išsiaiškinti, kaip biologinėmis priemonėmis palaikyti ilgalaikį žmogaus išlikimą, o akis bus langas, pro kurį žmonės galės matyti ir suprasti. Ji bus naudojama kaip mokslinių tyrimų bazė žmogui, joje bus pastatytas radijo teleskopas, kad būtų galima išnaudoti unikalias kosmoso stebėjimo sąlygas Mėnulio stebėjimams. Atsižvelgdami į šiuos mokslinių tyrimų tikslus, moduliuojame savo bazę, kad ji atitiktų skirtingus mokslinių tyrimų metodus. Astronautai taip pat yra svarbi programos dalis, todėl dviem astronautams, kurie čia liks ilgam, užtikriname apsaugą ir sveikatos priežiūrą.

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

Mūsų Mėnulio stovyklavietę buvo pasirinkta statyti pietinėje centrinėje Malaperto kalno pusėje. Čia yra daug jos privalumų:

Vanduo: Tyrimas parodė, kad nuolat šešėlyje esančiame šiauriniame Malaparto regione yra ledo. Vandens ledui surinkti ir vandens slėgiui stovykloje sumažinti galime panaudoti Mėnulio roverį.

Statyba: Pagal palydovinio aptikimo rezultatus, Malaperio pietinės dalies dugno zonos vidutinis nuolydis yra 4,7°, t. y. daug geresnis nei kitos pasirinktos vietos - Amundseno - 5,5°. Apskritai šios vietovės reljefas yra lygus, o tai labai palanku 3D spausdinimo statybos būdui ir transporto erdvėlaivių pakilimui bei nusileidimui.

Šviesa: Malaperto pietinė pusė yra nuo 0,1 iki 0,2 šviesos, t. y. netoli Amundseno kraterio vidutinės 0,18 šviesos, todėl Malapertas Pietų ašigalyje puikiai tinka stovyklos elektros poreikiams patenkinti.

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.

Atsižvelgdami į atšiaurią Mėnulio aplinką, pagrindinį bazės korpusą apsaugojome specialiu kupolu. Interjere panaudojome penkiakampio formos ir kvadratinio pjūvio architektūrinę idėją, kad būtų atsižvelgta į estetiką ir paprastumą.Be to, gyvenamąją zoną įrengėme viduryje, kad erdvė būtų kompaktiška ir patogi, taip pat palengvintume vėlesnę gyvenamosios zonos išplėtimo seriją. Be to, preliminariai Mėnulio stovyklos statybai naudosime tik roverį ir 3D spausdintuvą, o galutiniams darbams užbaigti lauksime sąlygų, kurios leis pristatyti astronautus ir antžeminį aprūpinimą. taip išvengsime problemų, kylančių dėl Mėnulio gamtinių sąlygų ir išlaidų.

Kalbant apie technologijas ir medžiagas, naudosime vietines medžiagas. Mėnulio regolitui rinkti bus naudojamas mėnuleigis. Eksperimentais įrodyta, kad įvairūs Mėnulio regolito geliantys komponentai turi tam tikrų panašumų su cemento žaliavomis, kurios gali pasiekti didelį atsparumą smūgiams ir suspaudimui. Tada 3D spausdintuvu atspausdinsime kupolą su regolitu, o kupolo viduje esantį pagrindo apvalkalą - iš aliuminio ir gryno epoksidinio pluošto. Galiausiai astronautai iškas po žeme, tada pastatys vidų.

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

Apsaugai nuo meteoritų turime savo kupolą iš Mėnulio regolito. Taip pat naudojame trisluoksnę apsaugos struktūrą, kurią sudaro išorinis buferinis ekranas, užpildomasis sluoksnis maždaug 100 mm atstumu nuo buferinio ekrano ir pertvara maždaug 17,5 mm atstumu nuo užpildomojo sluoksnio. Kaip apsauginės medžiagos naudojami trys sluoksniai bazalto pluošto audinio ir arilono pluošto audinio užpildymo sluoksnis, pasižymintis geresne visuotinio smūgio riba, ir aliuminio lydinio 3A21 buferinis ekranas.

Apsaugai nuo radiacijos naudojame gryną epoksidinę medžiagą, apsaugančią nuo kosminių spindulių, ir kvarcinį stiklą, apvyniotą k9 stiklu, kuris gali sumažinti didelės energijos įkrautų dalelių ir Bremsstrahlio spinduliuotės žalą bazei ir įrangai.

Šilumos ir statinio elektros krūvio atveju F46 (polifluoretileno propileno) pagrindu pagaminta antistatinė elektroterminės kontrolės danga gali gerai izoliuoti, susidoroti su temperatūros skirtumais ir apsaugoti nuo statinio elektros krūvio.

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

Vanduo: Šlapimas ir kitos buitinės nuotekos patenka į perdirbimo įrenginį, kuris gali jas filtruoti, distiliuoti, valyti, aušinti ir atskirti šlapimo regeneravimo sistemoje, kad būtų gautas sūrymas. Sūrymas patenka į sūrymo regeneravimo sistemą ir išgaunamas vanduo. Druska ir dalis organinių medžiagų pašalinamos per tris sluoksnius specialių filtrų, o vandenyje likusios organinės medžiagos oksiduojamos ir, patikrinus kokybę, galiausiai patenka į rezervuarą. Tuo pačiu metu Mėnulio pietiniame ašigalyje bus pastatyta stovykla, kurioje kietą vandenį surinks mėnuleigis ir jį išlydys į vandens valymo įrenginį, kad susidarytų buitinis vanduo.

Maistas: Daugiausia remiamės stovykloje užaugintomis daržovėmis ir iš žemės atsivežtu maistu. Aukštaitiški miežiai, turintys daug angliavandenių, pasižymi dideliu prisitaikymu prie aplinkos, todėl tinka auginti kaip pagrindinį maistą kosmose. Kininiai kopūstai, pasižymintys trumpu augimo ciklu, didele maistine verte ir negiliu šaknų išsidėstymu, taip pat tinka auginti ten kaip maistą.

Oro: Iš stovyklos oro absorbuojame vandens garus ir elektrolizuojame astronautų skystį, kad gautume dujas. Šis metodas gali šiek tiek sumažinti oro taršą. Išmetamas vandenilio dujas taip pat galima naudoti kaip pagalbines dujas saulės energijai gaminti. Taip pat mėnuleigiu iš Mėnulio surinkome deguonies ir azoto turinčių junginių, juos išlydėme aukštoje temperatūroje, o tada elektra jonizavome dujų molekules.

Energija: Naudojame šilumą, kad pagamintume aukšto slėgio garus, kurie suka turbiną ir gamina elektrą. Kontroliuojamas urano oksido dalijimasis ir atliekų deginimas sukuria pastovų šilumos kiekį, todėl branduolinis dalijimasis yra pagrindinis mūsų energijos šaltinis. Naudojant saulės kolektorius, jis gali patenkinti įprastą energijos poreikį.

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

Nedidelę dalį atliekų, kurių negalima perdirbti, suskaido eksperimentiniai mikrobai, tyrinėdami skirtingų mikrobų skaidymo produktus ir greitį, kad rastų geriausius atliekų šalinimo būdus: likusi dalis sudeginama energijai gaminti. Kita dalis perdirbama. Vandens cirkuliacijos sistemoje filtruojant, distiliuojant, gryninant, aušinant ir atskiriant šlapimo sistemoje gaminamas sūrus vanduo. Druska ir organinės medžiagos pašalinamos per filtrą, o prieš patekdamas į rezervuarą ir galiausiai pasiekdamas geriamojo vandens aparatą, stumiamas tiekimo siurblio, vanduo patikrinamas jo kokybė. Pagrindinė oro cirkuliacijos forma yra cheminės reakcijos. Naujos dujos susidaro elektrolizuojant vandens garus su nuotekų skysčiu. Deguonis gali būti naudojamas kvėpavimui, o vandenilis - kaip pagalbinės dujos saulės energijai gaminti.

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

Ryšiui su žeme palaikyti naudojame radijo aptikimo prietaisus. Radaras siunčia elektromagnetinę bangą, kad apšviestų taikinį ir priimtų jos aidą ryšiui palaikyti; šiuo metu tai taip pat yra veiksmingas ir paprastas ryšio metodas.

Palyginame radijo ryšio ir lazerinio ryšio privalumus bei trūkumus ir pasirenkame. Lazerinio ryšio technologijos trūkumas yra tas, kad ji kainuoja brangiau nei radijo ryšys ir reikalauja į Žemę orientuoto imtuvo, kurį sunku suderinti su besisukančiu Mėnuliu ir Žeme. Be to, lazeriui taip pat lengvai daro įtaką oro sąlygos Žemėje, o esant lietingam orui efektas yra prastas, o momentinis ryšys Mėnulyje yra labai svarbus, susijęs su astronautų saugumu ir darbu gali būti įgyvendintas. Taigi pasirinkome radijo ryšį, kuris labiau tinka Mėnulio stovyklai

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).

Mūsų moksliniai tyrimai daugiausia susiję su astronominiais stebėjimais ir biologiniais eksperimentais.

Kadangi Mėnulio paviršiuje beveik nėra elektromagnetinių trikdžių, galime naudoti radijo teleskopus, kad geriau matytume kosmosą. Išfiltravus Žemės keliamą triukšmą, bazėje daugiausia dėmesio bus skiriama aktyviųjų galaktikų ir jų bendro vystymosi su supermasyviomis juodosiomis skylėmis stebėjimui, tyrinėjant ir tikrinant, kaip supermasyvios juodosios skylės vystosi ir kokį poveikį jos daro galaktikoms. Taip pat labai tikėtina, kad Pieno kelio centre yra supermasyvi juodoji skylė, kurios tyrimas padės paaiškinti galaktikų centrinių objektų paslaptis ir atlikti mokslines galaktikų ateities prognozes. Bazėje taip pat bus veikiama kosminė foninė spinduliuotė, kuri, tikėtina, atskleis Žemėje neaiškią jos banginę signatūrą.

Kalbant apie biologinius tyrimus, be pirmiau minėto mikrobų irimo eksperimento, pagrindinė mūsų tyrimų kryptis - pagrindinių organizmų dėsnių įtaka kosmoso aplinkai. Tyrimo objektais pasirinkome bakterijų DNR replikacijos, transkripcijos ir raiškos procesą, augalų ląstelių fotosintezę ir kvėpavimą, o radiacijos kiekį, šviesos intensyvumą, temperatūrą, vietinio ledo tirpsmo vandens sudėtį ir oro sudėtį pasirinkome kaip kintamuosius, kad ištirtume Mėnulio aplinkos įtaką biologinio pagrindo dėsniams ir pasiruoštume plataus masto Mėnulio imigracijai ateityje.

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

Be fizinio pasirengimo, prisitaikymo prie kosmoso aplinkos, psichologinio pasirengimo, pagrindinių teorinių mokymų, taip pat vyksta kosmoso profesinių technologijų mokymai, skrydžio procedūrų ir misijų imitavimo mokymai, išgyvenimo ir gelbėjimo mokymai bei plataus masto bendros pratybos, skirtos pasirengti skrydžiams į kosmosą. Dėl specialių mokslinių tyrimų paskirties mūsų bazėje mūsų astronautai turi išmokti teorinių žinių apie visatą, kad galėtų tiksliai ir kvalifikuotai vykdyti ir mokslininkų teleskopo naudojimo reikalavimus. Kad būtų puikūs teleskopo operatoriai, astronautai turi vykti į antžeminę radijo teleskopų bazę ir išmokti naudotis, prižiūrėti ir spręsti avarines situacijas, kad būtų užtikrintas visavertis teleskopo naudojimas, tarnavimo laikas ir saugumas. Norint saugiai ir veiksmingai valdyti ir naudoti vabzdžius ir mikroorganizmus, būtina profesionaliai mokytis biologijos, taip pat atlikti biologinių eksperimentų praktiką. Manoma, kad šie tiksliniai mokymai padės astronautams, bazės ir antžeminiams mokslininkams dirbti efektyviau ir kokybiškiau, o "Pionieriaus akies", kaip forposto, vaidmuo bus maksimaliai padidintas.

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.

Mums reikia erdvėlaivio, kuris skraidintų žmones iš Žemės į Mėnulį. Mūsų erdvėlaivis yra nuoroda į dabartinį erdvėlaivį, tačiau jis panaikina vienkartinę raketą, kuri turi būti pritvirtinta prie dabartinio erdvėlaivio. Vietoj to orlaiviui varyti naudojama branduolinė energija, kad būtų pasiektas daugkartinio naudojimo efektas ir patenkinti ilgų skrydžių į abi puses poreikiai. Skrydžiams į kitas Mėnulio vietas pritaikytas pilotuojamas roveris. Skirtingai nuo nepilotuojamų ir mokslinių roverių, mūsų roveris yra labiau panašus į krovininę ir pilotuojamą transporto priemonę, daugiausia atsakingą už būsimą bazės plėtrą, išteklių rinkimą ir kitų vietų tyrinėjimą.

Kiti projektai: