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.

Whirlwind

郑州轻工业大学附属中学  河南省-郑州市    Kinija 19   4 / 4 Anglų kalba
3D projektavimo programinė įranga: Fusion 360



1.1 - Projekto aprašymas

Bazės tikslas - suteikti prieglobstį astronautams, kad jie galėtų maksimaliai palengvinti savo kasdienį gyvenimą ir mokslinius tyrimus. Pastatėme trijų aukštų pastatą su paslėptais ratais po apačia, o interjeras imituoja voratinklio struktūrą, todėl bendras pastato svoris yra lengvesnis ir jį lengviau perkelti.

Pirmasis pastato aukštas yra darbo zona, kurioje daugiausia yra laboratorijos, konferencijų salės, medicinos kabinetai, vandens gamybos stotys ir deguonies stotys; antrasis aukštas yra gyvenamoji zona, kurioje gali būti tenkinami kasdieniai astronautų poreikiai, daugiausia restorano virtuvė, sodinimo ir veisimo kabina, tualetas ir laisvalaikio kambarys (sporto salė); trečiasis aukštas yra pagrindinis valdymo kambarys, kuris daugiausia atsakingas už bazės pastato judėjimą, ryšį iš žemės į Mėnulį ir įspėjimą apie pavojus. Pagrindiniame valdymo kambaryje taip pat įrengta navigacijos sistema, termostatinė sistema ir cirkuliacinė sistema.

Bazėje sukūrėme itin uždarą biologinės regeneracijos gyvybės palaikymo sistemą, užtikrinančią, kad astronautai gautų maistą, o atliekų panaudojimas ir vandens cirkuliacija būtų maksimaliai užtikrinta; sukurti išmanūs robotai, kad astronautams būtų mažiau nereikalingo darbo, pavyzdžiui, rinkimo, maisto gaminimo ir valymo.

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

Mūsų pagrindinis tikslas - moksliniai tyrimai. Dėl ypatingos aplinkos Mėnulis yra natūrali mokslinių tyrimų laboratorija. Mėnulio paviršius yra natūrali, itin stabili, itin vakuuminė, itin tyli, itin švari ir mažos gravitacijos laboratorija, kurios Žemėje šių reikalavimų neįmanoma įvykdyti. Mėnulio aplinka labai švari, mikrogravitacinė, neužteršta, joje nėra magnetinių laukų ir atmosferos, todėl ji tinkama fiziniams ir gyvybės mokslų eksperimentams atlikti. Mažos gravitacijos aplinkos eksperimentai Mėnulyje taip pat gali pakeisti mikrogravitacijos eksperimentus kai kuriose kosminėse stotyse. Todėl planuojame Mėnulyje atlikti kai kuriuos mokslinius eksperimentus.

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

Mėnulio bazė iš pradžių bus įrengta aplink Aikento baseiną Mėnulio pietiniame ašigalyje, kuris yra puikioje vietoje. Mat pietinės Mėnulio aukštumos gali gauti daugiau saulės spinduliuotės. Kartu Mėnulio pietiniame ašigalyje esantis meteorito krateris gali padėti susiformuoti vandeniui, kuris ilgai negali išgaruoti. Vandens ledas gali būti surenkamas bazės vandens poreikiui patenkinti. Dėl mobiliosios bazės, jei vieta netinkama astronautams išgyventi ir moksliniams tyrimams, naudojant palydovinę navigaciją galima persikelti į tinkamesnę išgyvenimui vietą.

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.

Pirmasis - statybinių medžiagų pasirinkimas. Naudojame titaną ir radiacijai atsparų kvarcinį stiklą, kad blokuotume radiacijos, meteoritų ir temperatūrų skirtumų poveikį. Be to, pastatą užsandarinsime ir padengsime pastato paviršių saulės dažų sluoksniu, kuris sugeria šilumą, izoliuoja šilumą ir atspindi spinduliuotę, todėl pastatas tampa labiau apsaugotas. Įrengėme įspėjimo apie pavojų sistemą, kuri gali nustatyti ir analizuoti meteoritų, kosminės spinduliuotės, saulės vėjo ir kitų veiksnių poveikį bazei ir laiku pateikti atitinkamus sprendimus. sistema gali automatiškai nustatyti temperatūrą, drėgmę, oro kokybę ir kitus veiksnius bazėje ir laiku atlikti pakeitimus arba paskelbti pavojaus signalą.

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

Pirmasis - statybinių medžiagų pasirinkimas. Naudojame titaną ir radiacijai atsparų kvarcinį stiklą, kad blokuotume radiacijos, meteoritų ir temperatūrų skirtumų poveikį. Be to, pastatą užsandarinsime ir padengsime pastato paviršių saulės dažų sluoksniu, kuris sugeria šilumą, izoliuoja šilumą ir atspindi spinduliuotę, todėl pastatas tampa labiau apsaugotas. Įrengėme įspėjimo apie pavojų sistemą, kuri gali nustatyti ir analizuoti meteoritų, kosminės spinduliuotės, saulės vėjo ir kitų veiksnių poveikį bazei ir laiku pateikti atitinkamus sprendimus. sistema gali automatiškai nustatyti temperatūrą, drėgmę, oro kokybę ir kitus veiksnius bazėje ir laiku atlikti pakeitimus arba paskelbti pavojaus signalą.

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

Vanduo:
Vanduo daugiausia gaunamas iš Mėnulio vandens ledo, kuris skleidžia koncentruotą spinduliuotę, pavyzdžiui, saulės energiją, į Mėnulio vandens ledą, todėl šios vandens ledo medžiagos išgaruoja, o paskui jas surenka. Be to, sukūrėme vandens cirkuliacijos sistemą, kurioje visas panaudotas vanduo bus surenkamas augalams sodinti ir valyti. Kitos medžiagos, pavyzdžiui, šlapimas po valymo apdorojimo, bus toliau apdorojamos ir naudojamos augalų sodinimui skirtoms maistinėms medžiagoms.
Maistas:
Pradinis maistas bus gabenamas iš Žemės, kol sodinimo ir veisimo kabinoje esantis maistas bus valgomas. Auginimo modulyje maistui, daržovėms ir vaisiams auginti naudosime hidroponiką, o Tenebrio molitor auginsime kaip gyvulinių baltymų šaltinį, kad patenkintume astronautų mitybos poreikius.
Galia:
Pagrindinis mūsų elektros energijos šaltinis - saulės energija. Naudojame sulankstomus saulės kolektorius, kuriais valome saulės kolektorius, kad ant jų nepriliptų dulkių ir nesumažėtų saulės kolektorių efektyvumas. Po saulės kolektoriais sumontuojame kilnojamąjį ratukų pagrindą ir ant saulės kolektorių įrengiame automatinę šviesos paieškos sistemą, kad padidintume saulės kolektorių efektyvumą. Įrengėme energijos kaupimo įrangą, kad nepakankamas apšvietimas netrukdytų naudotis bazės įrenginiais.
Oras:
Deguonies gamybai naudojame išlydytą elektrolizę, kuri vyksta iš pradžių kaitinant, o paskui elektrolizuojant Mėnulio dirvožemyje esantį ilmenitą ir geležies oksidą. Be to, įrengsime oro cirkuliacijos sistemą, kad išvalytume anglies dioksido turtingą orą, susidarantį apdorojant gyvūnus ir atliekas, ir pristatytume jį į augalų kabiną augalų fotosintezei; po to augalų kabinoje susidaręs deguonies praturtintas oras išvalomas ir siunčiamas į kompleksinę kabiną, kad būtų galima kvėpuoti žmonėms ir gyvūnams bei tiekti deguonį, reikalingą atliekoms apdoroti, ir taip užbaigti oro perdirbimą.

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

Nevalgoma biomasė, pavyzdžiui, šiaudai, žmonių išmatos ir maisto likučiai, apdorojami kartu su išvystytomis biotechnologijomis, siekiant paruošti dirvožemio matricą, kad ją būtų galima perdirbti auginant augalus. Anglies dioksido turtingas oras, susidaręs apdorojant gyvūnus ir atliekas, yra išvalomas ir tiekiamas į augalų skyrių augalų fotosintezei. Deguonies turtingas oras, susidarantis augalų skyriuje, išvalomas ir siunčiamas į kompleksinį skyrių, kad jame kvėpuotų žmonės ir gyvūnai, taip pat būtų tiekiamas deguonis atliekoms apdoroti. Augalų salone augalų transpiracijos metu susidariusį kondensuotą vandenį po valymo sistema iš dalies aprūpina mikroelementais ir siunčia į bendrąją saloną, kad būtų patenkintas žmonių buitinio vandens poreikis. Likusios išvalytos buitinės nuotekos ir šlapimas kartu naudojami augalams auginti.

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

Mūsų stovykloje planuojama naudoti lazerinio ryšio sistemą ryšiui su Žeme ir kitomis Mėnulio bazėmis palaikyti. Lazerinio ryšio sistemą sudaro dvi dalys: siuntimo ir priėmimo. Siuntimo dalį daugiausia sudaro lazeris, optinis moduliatorius ir optinė siųstuvo antena. Priėmimo dalį daugiausia sudaro optinė priėmimo antena, optinis filtras ir fotodetektorius. Lazerinis ryšys pasižymi plačia dažnių juosta, trumpu bangos ilgiu, dideliu optiniu stiprinimu, dideliu koherentiškumu ir erdvine orientacija. Šis metodas pasižymi didele talpa, lengva konstrukcija, ekonomiška įranga, mažu dydžiu, mažomis energijos sąnaudomis ir dideliu konfidencialumu.

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).

Mėnulyje planuojame atlikti eksperimentus mažos gravitacijos aplinkoje, todėl Mėnulis yra natūrali laboratorija moksliniams tyrimams ir ideali bazė specialių produktų gamybai dėl unikalios aplinkos. Esame įsteigę specializuotas laboratorijas, kuriose atliekami fizikos ir gyvybės mokslų eksperimentai, taip pat specialių biologinių produktų tyrimai. Pavyzdžiui, mažos gravitacijos aplinkos poveikis mikroorganizmų gebėjimui išgauti mineralus iš uolienų, taip pat mažos gravitacijos egzoskeletų sistemų kūrimas ir tyrimai. Biologinė kasyba - tai procesas, kurio metu mikroorganizmai naudojami vertingiems elementams išgauti iš uolienų ir dirvožemio. Be to, mikroorganizmai gali tiesiogiai išgauti kitus elementus, pavyzdžiui, cinką, nikelį, kobaltą ir uraną, iš rūdų. Todėl naudojant mikroorganizmus reikiamiems elementams iš uolienų ir dirvožemio kosmose išgauti galima sumažinti poreikį importuoti medžiagas iš Žemės. Siekdami dar labiau pagerinti astronautų mobilumą ir operacines galimybes mažos gravitacijos planetų paviršiuose, planuojame Mėnulyje atlikti egzoskeleto tyrimus, kad sumažintume astronautų sužeidimų riziką.

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

Planuojame rengti fizinius mokymus, imitacinių užduočių mokymus, mokymus su treniruokliais, komandinio bendradarbiavimo mokymus, daugiakalbius mokymus ir psichologinius mokymus astronautams. Fizinis rengimas: užsiimti ilgalaikiais aerobiniais pratimais esant Žemės sunkio jėgai, įskaitant bėgimą, plaukimą ir važiavimą dviračiu; vykdyti jėgos treniruotes sporto salėje, kad prisitaikytų prie darbo ir veiklos mažos gravitacijos aplinkoje; išmokti naudotis sporto įranga, pvz. imitacinių užduočių mokymas: imituoti kosminio laivo veikimo ir priežiūros užduotis; Imituoti kosminio pasivaikščiojimo veikimą ir priežiūrą; Planuoti atlikti mokslinius eksperimentus. Simuliacinis mokymas: Imituoti įvairias avarines operacijas ir reagavimą į jas simuliatoriuje, pavyzdžiui, gaisrus, deguonies nuotėkį ir elektros energijos tiekimo sutrikimus; Imituoti erdvėlaivio pakilimo, skrydžio ir nusileidimo operacijas. Komandinio bendradarbiavimo mokymas: Atlikite užduočių modeliavimą ir treniruoklio mokymus su kitais astronautais, kad užtikrintumėte veiksmingą bendradarbiavimą misijos metu. Daugiakalbis mokymas: Anglų, rusų ir kinų kalbų, kad būtų užtikrintas veiksmingas bendravimas su kitais tarptautiniais astronautais ir antžeminiais valdymo centrais. Psichologiniai mokymai: gauti psichologinius mokymus, kad būtų galima susidoroti su vienatve, stresu ir kitomis galimomis psichologinėmis problemomis; išmokti, kaip susidoroti su stresu ir sunkumais avarinėse situacijose.

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.

Mėnulio misijoms planuojame naudoti sunkiąsias raketas nešėjas. Pirmiausia į Mėnulį paleisime statybos robotus ir bazės statybai reikalingas medžiagas bei įrankius. Bazės statybai naudosime nuotolinio valdymo robotus, o tada į Mėnulį paleisime astronautus ir gyvenamąjį inventorių. Planuojame naudoti pilotuojamas raketas kelionei pirmyn ir atgal tarp Žemės ir Mėnulio. Sukūrėme Mėnulio roverius, kurie gali atlikti nedidelius tyrimus, o mūsų bazė yra kilnojamasis pastatas, kuris gali judėti Mėnulio paviršiumi ir tyrinėti naujas vietas.

Kiti projektai: