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.

White Rabbit

郑州轻工业附属中学  河南省郑州市-金水区    Kinija 19, 18   3 / 1 Anglų kalba
3D projektavimo programinė įranga: Fusion 360



1.1 - Projekto aprašymas

Sparčiai augant gyventojų skaičiui ir didėjant žmonių žemės poreikiui, esami žemės ištekliai Žemėje yra beveik neišsenkantys, todėl žmonės pradeda kreipti dėmesį į kosmosą. Mūsų komanda planuoja Mėnulyje pastatyti kosminę tranzitinę stotį kaip trampliną įsikurti Marse, kuris yra tinkamesnis žmonėms išgyventi, taip pat kaip tranzitinę stotį pilotuojamiems giliojo kosmoso tyrinėjimams, nes kosminę aplinką galima aiškiau aptikti kosmose.

Stovyklą iš esmės sudaro du ratai: vidinis ratas yra tarpusavyje sujungtas ir jame yra pagrindinė gyvybės funkcijų zona, o išorinis ratas yra funkcinė zona, pavyzdžiui, raketų paleidimo stotis ir išteklių konversijos įrenginys. Kad žmonės čia galėtų pailsėti kitai kelionei, mūsų stovyklos gyvenamoji zona ir gyvenamoji bei pramogų zona yra labai patogios, o kai kuriuose įrenginiuose taip pat įdiegtos daiktų interneto ir ChatGPT technologijos, kurios gali sąveikauti su žmonėmis ir realiuoju laiku prisijungti prie bazinės informacijos, realizuoti visų daiktų tarpusavio ryšį, labai pagerinti gyvenimo patirties ir komforto pojūtį ir sumažinti žmonių nuovargį dėl kosminės navigacijos.

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

Siekiant padidinti žmonių tarpžvaigždinių kelionių atstumą ir dėl to, kad Mėnulis yra arčiausiai Žemės esantis natūralus palydovas, įgyvendinant projektą Mėnulyje buvo pastatyta stovykla, kuri turėjo tapti tramplinu žmonių Marso kolonizavimo planams įgyvendinti. Žmonės pirmiausia iš Žemės iškeliauja į Mėnulį, tada Mėnulyje daro pertrauką, o raketa taip pat gali pasipildyti energiją prieš išvykdama. Be to, Mėnulyje lengviau stebėti aplinką kosmose, kad būtų galima įvertinti navigaciją. Atsižvelgiant į šiuos nuopelnus, stovykla taip pat tarnauja kaip tramplinas pilotuojamiems giliojo kosmoso tyrinėjimams, siekiant paremti mokslo plėtrą.

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

Mėnulio stovykla pastatyta lygumoje netoli ekvatoriaus, audringo Mėnulio vandenyno regione, kuris turi neprilygstamą geografinį pranašumą. Visų pirma, ji yra ekvatorinėje srityje, kur Saulės vėjas turi didesnį kritimo kampą, todėl Mėnulio ekvatorinėje srityje gali būti didesnė "helio-3", kuris yra stovyklos energijos šaltinis, koncentracija. Antra, jis yra Mėnulio priekyje ir jame plačiai paplitęs Mėnulio jūros bazaltas, kuriame ilmenito kiekis gali būti net 25%-30%, kuris yra stovyklos vandens šaltinis. Be to, ekvatorinis regionas turi didelį pranašumą dėl užmiesčio eismo, o tai mūsų komanda labiausiai vertino pasirinkdama šią 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.

Stovyklos konstrukciją daugiausia atlieka penkių ašių jungties metalinis 3D spausdinimo robotas ir išmanusis surinkimo robotas, naudojantis tiesioginio energijos nusodinimo technologiją. Stovyklos korpusas daugiausia gaminamas iš titano karbido, nes jo kietumas nusileidžia tik deimantui, stiprus atsparumas spaudimui ir smūgiams, ir yra pagrindinės stovyklos srauto diagramos produktas, o energijos šaltinis nuolat gaminamas pradžioje. Pirmajame etape pirmiausia į Mėnulį nusiųsime spausdinimo robotą, surinkimo robotą ir kai kurias būtinas medžiagas, o rezervinė baterija ir pačios raketos saulės baterijos yra pagrindinis jų energijos šaltinis. Robotai pirmiausia Mėnulyje sukurs stovykloms tinkamą žemę, tada pastatys branduolių sintezės reaktorius, kurie jiems užtikrins tvirtą energijos šaltinį, o paskui pamažu statys kitus energijos konversijos įrenginius, vidinius ir išorinius žiedus. Antrajame etape bus atgabenti du technikai, kurie atliks kai kuriuos būtinus stovyklos sujungimus ir įrangos patikrą, taip pat jie atgabens kai kuriuos stovyklai reikalingus prietaisus ir įrangą. Trečiajame etape, kurį laiką stabilizavus bandomąją stovyklos veiklą, bus galima pradėti naudoti perkrovimo stotį ir, atsižvelgiant į situaciją, ją šiek tiek išplėsti.

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

Pirma, stovyklos korpusas pagamintas iš kieto titano karbido, kuris gali būti atsparus meteoritų smūgiams ir gali iš anksto įspėti apie meteoritus, aptikus daugiafunkcinius radarus, kad būtų galima iš anksto išvengti pavojų. Stovyklos išorinė stiklinė dalis pagaminta iš radiacijai atsparaus bario silikato stiklo, metalinė dalis padengta metalo pluošto antiradiacinės medžiagos sluoksniu, kad būtų atspari radiacijai, be to, astronautai kasdien profilaktiškai vartoja vitaminus A ir C. Ekstremalią temperatūrą kontroliuoja stovykloje įrengta vėdinimo ir izoliacijos sistema. Kosminiam vakuumui užtikrinti visoje stovykloje įrengtos oru uždaros patalpos ir praėjimai, per efektyvią deguonies cirkuliacijos sistemą palaikoma į Žemę panaši atmosferos aplinka, užtikrinami personalo kvėpavimo poreikiai, į bazę nepatenka Mėnulio paviršiaus purvas ir dulkės.

Antra, stovykloje veikia šiukšlių perdirbimo sistema, kuri žmonių ekskrementus ir kietąsias atliekas paverčia į dirvožemį panašiu substratu ir trąšomis, skirtomis augalų kambariams sodinti. Antroji surenka nuotekas iš įvairių stovyklos teritorijų ir skirsto jas į valomas ir nevalomas rūšis, o tada jas atskirai valo, kai kurios jų naudojamos antriniam naudojimui, o kai kurios išvalomos į naują naudingą vandenį, taip pagerinant vandens išteklių naudojimą.

Trečia, stovykloje yra sodinukų kambarys, kuriame astronautai gali gauti šviežių daržovių ir papildyti vitaminų atsargas. Be to, kad žmonės nepavargtų nuo maisto, stovyklos išmanieji robotai mokys žmones įvairių maisto praktikų, kad tie patys ingredientai būtų skirtingo skonio ir išvaizdos.

Ketvirta, stovykloje yra medicinos kabinetas, kuriame galima atlikti skubius veiksmus ir suteikti astronautams gyvybės palaikymo paslaugas.

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

Vanduo: Mėnulio priekyje gausu ilmenito, o reaguojant su vandeniliu galima gauti didelį kiekį vandens, kurį galima dezinfekuoti ir filtruoti, kad jis taptų įprastu vandens šaltiniu.

Maistas: pradžioje žmonės valgė iš žemės atsineštą maistą, kol stovyklos sodinimo kameroje subrendo pirmoji javų banga ir užtikrino nuolatinį maisto tiekimą. Sodinimo kameroje pritaikyti sodinimo krepšeliai, kad būtų galima įgyvendinti auginimą be dirvos ir augalams auginti naudoti į dirvožemį panašius substratus. Be to, baltymų ir kai kurių vitaminų kiekis papildomas naudojant žemės atneštas maistines medžiagas. Kad žmonės nepavargtų nuo maisto, stovykloje dirba specialūs darbuotojai, kurie moko žmones įvairių maisto gamybos būdų, kad tie patys ingredientai būtų skirtingo skonio ir išvaizdos.

Oras: Mėnulio dieną pagrindinis deguonies šaltinis yra anglies dioksidas, kuris patenka į aukso lapų ir didelio masto dumblių fotosintezę deguoniui gaminti, o juodame Mėnulio danguje pastarąjį daugiausia pakeičia vandens elektrolizė deguoniui gaminti. Pagaminus deguonį, jis moduliuojamas pagal Žemės atmosferos santykį, o tada per vėdinimo ir izoliacijos sistemą patenka į stovyklą.

Energija: stovyklos energijos sistemoje pasirinkome branduolinės sintezės energijos gamybą su saulės pagalbiniu energijos tiekimu, kuris padeda reguliuoti ir stabilizuoti energijos tiekimą, o branduolinės sintezės energija taip pat yra stovyklos raketų kuras. Ramybės jūros teritorijoje, kurioje įsikūrusi stovykla, yra 50% Mėnulio jūros, kurioje galima išgauti 3He, kurioje gausu branduolių sintezės žaliavų, be to, ji yra labai švari, veiksminga ir saugi, todėl tai yra geriausias energijos šaltinis stovyklai.

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

Stovykloje įrengta speciali šiukšlių surinkimo stotis, kurioje Mėnulyje susidarančioms atliekoms skaidyti naudojamos anaerobinio skaidymo fermentacijos bakterijos. Vienas būdas - fermentuojant mėšlą ir šlapimą į dirvožemį panašų substratą. Kitas būdas - skaidyti kietąsias atliekas į trąšas. Nuotekų stovykloje įrengta visa vandens perdirbimo ir utilizavimo sistema, kuri surenka stovyklos teritorijoje esančias nuotekas ir skirsto jas į dviejų rūšių - valomas ir nevalomas, pavyzdžiui, rankų plovimo nuotekos yra valomos, o paskui per filtravimo sistemą taps įprastu vandens šaltiniu; šlapimas yra nevalomas ir bus vežamas į mikrobų perdirbimo bokštus kaip žaliava antrinio naudojimo dirvožemio substratams gaminti. Tai yra mūsų objekto vandens perdirbimo sistema, kuri labai pagerina vandens išteklių panaudojimą.

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

Virš stovyklos gyvenamojo ir poilsio kambario pastatytas daugiafunkcinis radaras, kurio viena iš funkcijų - radijo ryšiu palaikyti ryšį tarp stovyklos ir kitų Mėnulio stovyklų.

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).

Stovyklos mokslinių tyrimų dėmesio centre - migracija į kosmosą ir pilotuojami giliojo kosmoso tyrinėjimai. Kosminių migrantų stovyklose daugiausia atliekami sveikatos priežiūros ir žemės ūkio bei maisto gamybos eksperimentai. Įkūrus stovyklą Mėnulyje, reikia išspręsti nemažai sveikatos ir medicinos problemų, todėl mokslininkai atlieka įvairius medicininius eksperimentus, pavyzdžiui, tikrina vaistų veiksmingumą, ruošia medicinos įrangą, atlieka biomonitoringą ir kt. Kadangi stovykloje galima savarankiškai apsirūpinti maistu, mokslininkai tiria Mėnulio aplinkoje auginamus ir veisiamus augalus ir gyvūnus, taip pat maisto perdirbimo ir konservavimo būdus, kad užtikrintų šviežio, saugaus ir maistingo maisto šaltinius. Pilotuojamose giliojo kosmoso tyrinėjimo stovyklose daugiausia atliekami kosminės astronomijos eksperimentai. Mėnulio stovykla yra už Žemės ribų ir naktį iš jos atsiveria puikūs žvaigždėto dangaus vaizdai, todėl mokslininkai gali atlikti astronominius eksperimentus, matuoti ir stebėti kitas galaktikas ir planetas, pavyzdžiui, naudodami dangaus teleskopus (daugiafunkcinius gyvenamųjų kambarių radarus) tirti tokias problemas kaip tamsioji energija ir tamsioji medžiaga.

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

Pagrindinių žinių mokymas: įskaitant astrofizikos, kosminės medicinos, kosmoso aplinkos, kompiuterių mokslo, mechanikos inžinerijos ir kt. pagrindinių žinių mokymą. Šie pagrindai padės astronautams geriau suprasti ir valdyti įvairias technologijas ir iššūkius misijų metu.

Specialiųjų įgūdžių mokymas: Atsižvelgiant į misijos poreikius, astronautai turi būti mokomi atitinkamų įgūdžių, pavyzdžiui, dirbti su planetos paviršiumi, valdyti erdvėlaivį, planuoti ir vykdyti misiją, atlikti mokslinius eksperimentus ir kt.

Avarinių situacijų valdymo mokymai: Astronautai turi išklausyti įvairius mokymus, kaip elgtis galimų avarinių situacijų, pvz., slėgio sumažėjimo, gaisro ir pan., atvejais. Šie mokymai vyksta treniruokliuose, kad astronautai galėtų geriau reaguoti į avarines situacijas.

Komandinio darbo mokymai: Astronautai misijose turi glaudžiai bendradarbiauti, todėl reikia mokytis komandinio darbo. Šis mokymas paprastai apima tokius aspektus kaip vadovavimas, bendravimo įgūdžiai ir kt.

Fizinis mokymas: Astronautai turi palaikyti aukštą fizinio pasirengimo lygį, todėl jiems būtinas fizinis pasirengimas. Tai apima aerobikos, jėgos ir vikrumo treniruotes.

Akultūracijos mokymas: Astronautai dažnai yra kilę iš skirtingų šalių ir kultūrų, todėl juos reikia apmokyti, kad jie galėtų geriau prisitaikyti ir priimti misijos įvairovę ir kultūrinius skirtumus.

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.

Stovyklos turi turėti tokius erdvėlaivius su tvariu energijos tiekimu ilgiems skrydžiams; turėti aukšto lygio autonomiškumą, autonominės navigacijos ir kliūčių išvengimo galimybes; turėti gerą ryšio įrangą sklandžiam ryšiui užtikrinti. Astronautai tarp Mėnulio ir Žemės keliauja erdvėlaiviais. Stovykloje yra Mėnulio roveris, kuriuo astronautai gali keliauti tyrinėti kitų Mėnulio paviršiaus dalių.