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.

Dream Wings

郑州轻工业附属中学  河南省郑州市-金水区    Kinija 19   4 / 2 Anglų kalba
3D projektavimo programinė įranga: Fusion 360



1.1 - Projekto aprašymas

Žmonėms vis labiau tyrinėjant kosmosą ir plėtojant kosmoso tyrinėjimo technologijas, Mėnulis tapo geriau pažįstamas, o Mėnulio stovyklos statyba tapo būtina priemone žmonėms toliau tyrinėti kosmosą. Taip bus kaupiama patirtis, padėsianti žmogui išgyventi kosminėje erdvėje.

Bazinį modulį padalijome į penkias dalis: centrinę energijos tiekimo zoną ir aplink ją išsidėsčiusias gyvenamąją zoną, gamyklos zoną, transporto priemonių zoną ir medicinos zoną.

Kalbant apie energiją, sukūrėme tam tikrą saulės kolektorių su bioninės gėlės struktūra ir pridėjome elektrolito dangos technologiją. Viena vertus, elektrolito dangos antistatinis gebėjimas neleidžia Mėnulio dulkėms ir statinei elektrai prilipti ir pakenkti; kita vertus, dėl galimybės suktis ji gali maksimaliai išnaudoti saulės energiją.

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

Mėnulio stovyklos tikslas - gyventi Mėnulyje ir tyrinėti kosmosą. Išgyvenant ir tobulėjant astronautams Mėnulyje, kaupiami įgūdžiai ir patirtis, reikalinga žmonėms išgyventi kitose planetose kosmose, ieškoma planetų, į kurias žmonės galėtų migruoti; kartu galima tyrinėti ir tirti neatrastą mokslinę Mėnulio vertę, pavyzdžiui, analizuoti Mėnulio paviršiaus medžiagą, tirti Saulės sistemos raidą ir pan.

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

Mėnulio stovyklą nusprendėme įkurti Whipple krateryje, netoli Mėnulio šiaurės ašigalio, 89,1° šiaurės platumos ir 118,2° rytų ilgumos. Šios ledo sankaupos yra geriamojo vandens, taip pat skysto vandenilio ir skysto deguonies raketinio kuro šaltinis. Be to, Whipple krateris ribojasi su didele, beveik nuolat saulės apšviesta plynaukšte, kuri užima jo šiaurinį kraštą. Ten saulė matoma vidutiniškai 80 proc. laiko. Temperatūra šiame kvazipermanentinės saulės apšviestame regione yra gana švelni pagal Mėnulio standartus - vidutiniškai apie -50 °C, ±10 °C. Toks nuolatinių šešėlių, kraterių, besiribojančių su kvazipermanentine saulės apšviesta plokščiakalve, derinys yra unikalus Mėnulio Arkties regione.

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.

Pirma, pamatų kūrimo etape kaip pagrindinę statybinę medžiagą naudosime Mėnulio gruntą. Mėnulio gruntą spausdinsime lazeriniu 3D spausdintuvu, naudodami tokią įrangą kaip iš Žemės į Mėnulį atgabentas milžiniškas 3D spausdintuvas. Tai reiškia, kad Mėnulio dirvožemis bus išlydytas ir sutvirtintas lazeriu, sukietintas cheminėmis reakcijomis ir sumaišytas su cementinėmis medžiagomis. Naudojant 3D spausdinimo technologiją kurti. Ji gali patenkinti pagrindinių komponentų, reikalingų ilgalaikei Mėnulio bazės veiklai, poreikius ir yra pagrindinė pagalbinė Mėnulio bazės eksploatavimo ir priežiūros technologija ateityje. Be to, bazės stiklo medžiaga bus gaminama iš stiklo medžiagos, pagamintos suliejus unikalų Mėnulio smūginį stiklą ir silikatinį stiklą, naudojant tinkamas lydymo sąlygas ir lydymo medžiagas. Stiklo medžiaga gali apsaugoti bazę nuo kosminės spinduliuotės ir kartu užtikrinti didelį atsparumą suspaudimui. Be to, kai kurios specialios statybinės medžiagos ar įranga bus gabenamos iš Žemės, o kai bazė stabilizuosis, ji bus papildoma gaminant in situ, kad būtų pasiektas bazinių medžiagų savarankiškumas, ir tada pasirinktinai plečiama.

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

Be Mėnulio smūginio stiklo sintezės su silikatiniu stiklu, smūginio stiklo atsparumo kosminei spinduliuotei ir kitų pastatų padengimo radiacijos apsauginėmis medžiagomis, taip pat apsvarstysime tinkamiausią misijos laiką.

Mėnulio gruntas, iš kurio gaminamos statybinės medžiagos, pasižymi labai gera šilumos izoliacija, o nuolatinės temperatūros sistema bazės viduje gali apsaugoti astronautus nuo temperatūros skirtumų grėsmės.

Pirmiausia bazėje bus sumontuota oro filtravimo įranga, kad būtų veiksmingai filtruojamos ore esančios dulkių dalelės. Antra, personalas bus aprūpintas specialiomis apsaugos priemonėmis, pavyzdžiui, drabužiais, kaukėmis ir akiniais, kad sumažintų Mėnulio dulkių poveikį.

Bazės poliariniuose regionuose sumažintų meteoritų kritimo tikimybę, o aplink Mėnulio bazes būtų įrengti radarai ir kita įranga, kuri padėtų aptikti ir iš anksto įspėti apie atskriejančius meteoritus.

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

Vanduo: mūsų bazėje pagrindinis visos bazės vandens šaltinis bus vandens ledas, o pagrindinė sistema - vandens perdirbimo sistema. Whipple krateryje yra palyginti švaraus ledo telkinių, kurių storis siekia bent 2 metrus, todėl galima daryti prielaidą, kad išgaunamo vandens ledo ištekliai šioje vietoje bus dideli. Be to, bazės vandens perdirbimo sistema gerokai pagerins vandens išteklių panaudojimą.

Maistas:Nuo pat pirmųjų etapų astronautai valgys iš Žemės atsivežtą maistą, kol bazės augalų modulyje subręs pirmieji augalai. Augalų modulyje auginsime įvairius augalus, kad astronautų mityba būtų subalansuota, o jie Mėnulyje būtų fiziškai ir psichiškai sveiki.

Oras:Pirma, pagrindinis oro šaltinis, kurio reikia bazei, yra deguonis, gaunamas elektrolizuojant vandenį. Be to, už augalų sodinimą atsakingoje kameroje bus ne tik užtikrinamas maisto tiekimas, bet ir sodinami kai kurie Mėnulio aplinkai tinkami augalai, pavyzdžiui, žolės, dumbliai ir t. t., kurie, gamindami deguonį ir sunaudodami anglies dioksidą, taip pat gali tapti pagrindiniu bazės reikalingo deguonies šaltiniu.

Energija: Mėnulio stovyklos energijos problemą sprendžiame dviem būdais: vienas iš jų - branduolinė sintezė branduolinėje jėgainėje, esančioje centrinėje mūsų bazės energijos tiekimo zonoje, o pagrindinė branduolinės sintezės medžiaga - helis III - Mėnulyje yra labai gausi; antrasis būdas - saulės energijos gamyba naudojant bionines saulės baterijas, išdėstytas po visą bazę, kurios taip pat bus pagrindinis bazės energijos šaltinis. Šie du būdai gali visiškai patenkinti bazės energijos poreikius.

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

Mūsų Mėnulio stovykloje bus imtasi įvairių priemonių, kad būtų sutvarkytos Mėnulyje astronautų susidarančios atliekos. Pirma, mes įdiegsime uždarą ekologinę sistemą, kurioje astronautų organines atliekas apdoros augalai ir mikroorganizmai. Antra, naudosime pažangias perdirbimo technologijas vandeniui ir kitoms pakartotinai naudojamoms medžiagoms išgauti. Galiausiai, atliekas, kurių negalima pakartotinai panaudoti, siųsime atgal į Žemę arba palaidosime Mėnulio paviršiuje. Įkursime specialią atliekų tvarkymo grupę, kuri bus atsakinga už atliekų apdorojimo proceso priežiūrą ir valdymą bei užtikrins, kad atliekų šalinimas atitiktų aplinkosaugos standartus. Šiomis priemonėmis sumažinsime poveikį Mėnulio aplinkai ir užtikrinsime, kad mūsų Mėnulio stovykla išliktų švari ir tvari.

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

Ryšiui su Žeme ir kitomis Mėnulio bazėmis palaikyti mano Mėnulio stovykloje bus naudojamos įvairios ryšių technologijos. Sukursime ryšių tinklą, kurį sudarys palydovinės retransliacijos, aukšto dažnio radijo ryšys ir lazerinis ryšys. Taip pat naudosime roverius ryšių įrangai dislokuoti ir strateginėse vietose įrengsime ryšių mazgus. Be to, turėsime ryšių specialistų komandą, kuri bus atsakinga už ryšių sistemų priežiūrą ir gedimų šalinimą. Naudodami pažangių technologijų ir kvalifikuoto personalo derinį užtikrinsime, kad mūsų Mėnulio stovykla nuolat palaikytų ryšį su Žeme ir kitomis Mėnulio bazėmis.

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).

Mėnulio stovykloje daugiausia dėmesio skirsime gyvybės mokslų temai, t. y. tirsime organizmų, oro, vandens ir kitų medžiagų pokyčius ekstremalioje aplinkoje, gilinsime supratimą apie gyvąsias sistemas ir aiškinsimės, ar įmanoma išgyventi ir daugintis Mėnulyje. Štai keletas eksperimentų, kuriuos planuoju atlikti Mėnulyje:

Tyrinėkite Mėnulį ir jo aplinką: Tyrinėkite Mėnulio kilmę, evoliuciją ir ateities vystymosi tendencijas, tyrinėdami jo geologiją, geomorfologiją ir atmosferą.

Energijos ir medžiagų kūrimas: Mėnulio gamtinių išteklių, įskaitant vandens ledą ir helį-3, panaudojimas energijos kūrimo ir bazių kūrimo eksperimentams atlikti.

Gyvybės mokslų tyrimai: Mėnulio aplinkoje tirti mikroorganizmų, augalų ir gyvūnų gebėjimą prisitaikyti ir reagavimo mechanizmą, teikti paramą giliojo kosmoso tyrinėjimams ir gyvybės mokslų tyrimams.

Kosmoso technologijų moksliniai tyrimai: gerinti kosmoso technologijų ir inžinerijos lygį ir gebėjimus atliekant įvairius eksperimentus Mėnulio paviršiuje arba orbitoje, pavyzdžiui, bandant naujų erdvėlaivių ir įrangos veikimą, tyrinėjant Saulės sistemą ir visatą ir t. t.

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

Fizinio pasirengimo mokymas: Astronautai turi būti geros fizinės būklės, kad galėtų įveikti sunkias misijos sąlygas. Tai apima jėgos treniruotes, širdies ir kraujagyslių pratimus ir lankstumo treniruotes.

Nesvarumo mokymas: Astronautai misijos metu patirs nesvarumo būseną, todėl jie turi būti pasirengę šiam pojūčiui. Jiems būtų rengiami imitaciniai mokymai nulinės gravitacijos aplinkoje.

Simuliacinis mokymas: Astronautai turi įgyti įgūdžių, reikalingų erdvėlaiviui ir Mėnulio moduliui valdyti. Simuliaciniai mokymai padės jiems išmokti veiksmingai dirbti mažos gravitacijos aplinkoje.

Specifinis misijos mokymas: Astronautai taip pat bus mokomi specialiai Mėnulio misijai. Tai bus mokymasis apie Mėnulio paviršių, geologines savybes ir eksperimentų atlikimas.

Psichologinis mokymas: Kelionės kosmose izoliacija ir uždarumas gali pakenkti astronautų psichinei sveikatai. Astronautams bus rengiami psichologiniai mokymai, kurie padės jiems susidoroti su šiais iššūkiais.

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.

Kaip Mėnulio bazės konkurso dalyvis manau, kad būsimoms Mėnulio misijoms reikia erdvėlaivio, kuris galėtų saugiai ir patikimai gabenti personalą ir krovinius į Mėnulį ir tyrinėti Mėnulio paviršių. Šis erdvėlaivis turi pasižymėti šiomis savybėmis:

Aukštas automatizavimo ir intelekto lygis: Kosminis laivas turi pasižymėti aukšto lygio automatizavimo ir intelekto gebėjimais, kad Mėnulio paviršių būtų galima tyrinėti ir valdyti savarankiškai.

Mėnulio bazėje išradau transporto priemonę, pavadintą "Mėnulio roveriu". Mėnuleigį sudaro daugybė ratų ir jis gali važinėti Mėnulio paviršiumi. Jame įrengtos itin automatizuotos ir išmaniosios sistemos, leidžiančios savarankiškai tyrinėti ir veikti Mėnulio paviršiuje.

Tyrinėdami Mėnulio paviršių galime ieškoti naujų vietų, pavyzdžiui, kraterių, kalnų, slėnių ir t. t., taip pat tyrinėti ir rinkti mėginius. Taip pat galime statyti bazes ir atlikti mokslinius eksperimentus, kad geriau suprastume Mėnulio savybes ir aplinką.