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.

conquer the moon

郑州轻工业附属中学  河南省郑州市-金水区    Kinija 18   2 / 0 Anglų kalba
3D projektavimo programinė įranga: Fusion 360



1.1 - Projekto aprašymas

  1. Mūsų Mėnulio stovyklavietė padalinta į centrinę gyvenamąją zoną ir išorinę sodinimo zoną, mokslinių tyrimų zoną, kasybos zoną, signalų perdavimo zoną ir t. t. Gyvenamojoje zonoje yra pagrindiniai nameliai, pavyzdžiui, miegamieji, restoranai, pagrindinės valdymo patalpos ir sporto salės. Visos kajutės sienos yra sukonstruotos titano anglies pluošto vandens kalcio oksido (izoliacinė medžiaga) kompozitinės medžiagos (spinduliuotei atspari medžiaga) titano raštu iš vidaus į išorę. Išorinis sluoksnis taip pat turi 1,6 m storio apsauginį sluoksnį, pagamintą iš specialios Mėnulio grunto medžiagos.
  2. Planuojame atlikti mokslinius tyrimus, eksperimentus ir Mėnulio raidos tyrimus, kartu užtikrindami astronautų saugumą ir apgyvendinimą. Naudosime Mėnulio uolienų plokštes šilumai sugerti ir kaupti šilumos surinkimo įrenginyje, kuris vamzdynais tieks šilumą į kiekvieną skyrių. Be to, turime elektromagnetinius katapultavimo evakuacijos įrenginius ir kapsulės formos evakuacijos kapsules, kuriomis galima laiku ištrūkti iš Mėnulio esant dideliam pavojui.

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

Mūsų Mėnulio stovyklavietė daugiausia naudojama moksliniams tyrimams, tyrinėjant visatos paslaptis, žmonijos kilmę ir Mėnulio išteklius. Kokie ištekliai Mėnulyje gali geriau ir lengviau patenkinti deguonies, vandens ir energijos poreikius. Naudojamas Mėnulio augalų auginimui tirti, kaip juos gerai pasodinti ir kaip padaryti Žemės augalus derlingesnius. Šie moksliniai tyrimai labai prisidėjo prie plano, kad Mėnulyje gyventų daugiau žmonių, įgyvendinimo.

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

Mėnulio stovyklą planuojame statyti Antarktidos Aitkeno baseine, Mare Smythii. Mare Smythii yra Mėnulio gale. Jos centras yra 87,7 laipsnio pietų platumos ir 126,9 laipsnio vakarų ilgumos. Jame yra 11 vidutinio mastelio Juhajaus dugno plyšio smūginių kraterių. Po jais gali būti gilių įdubų ar plyšių, todėl juose gali būti stabiliai laikomas vandens ledas. Pasirinktoje vietovėje yra didelis FTA, OL ir CPX kiekis, kuris gali būti naudojamas deguoniui gaminti ir metalams, pavyzdžiui, geležiai ir titanui, išgauti, kad būtų patenkinti galimi ilgalaikiai žmonių gyvenimo poreikiai. Mokslinių tyrimų stočių darbui reikalingos energijos palaikymo požiūriu ši sritis pasižymi didžiausiu Mėnulio paviršiaus apšviestumo intensyvumu ir yra viena iš idealiausių sričių saulės energijai gauti dienos metu Mėnulyje.

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.

Bazės statybai Mėnulio stovyklą planuojame statyti trimis etapais:

1 etapas: pirmiausia planuojame imituoti surinkimo procesą Žemėje, tada nusiųsti gyvenamosios zonos modulį į Mėnulį ir, pasitelkę robotą, surinkti bazę. Naudojamos medžiagos yra iš Žemės, pavyzdžiui, titanas, aliuminis, silicio rūgštis ir kt.

2 etapas: siųsti astronautus ir kitus modulius į Mėnulį, palaipsniui gerinant eksperimentinę zoną, sodinimo plotą ir t. t. Sodinimo plotas gali būti sujungtas su krateriu, kuris yra palankus Mėnulio ledui išgauti.

3 etapas: planuojame vietoje išgauti medžiagų iš Mėnulio dirvožemio atmosferos sluoksnio ir dideliu 3D spausdinimo įrenginiu pagaminti 1,6 metro storio apsaugos nuo radiacijos sluoksnį už būtinų modulių ribų.

Be to, planuojame tiekti energiją iš Žemės juostos (saulės baterijos, generatoriai ir kt.), deguonies kompresorius ir oro valytuvus, atramines konstrukcijas (įskaitant pastatus, stulpus, jungtis, laikiklius, išsiplėtimo šarnyrus ir kt.), vandens tiekimo sistemas (pažangią vandens valymo ir regeneravimo įrangą), ryšių įrangą (įskaitant ryšių palydovus, ryšių įrangą, kompiuterius, tinklo jungtis ir kt.), gyvybės palaikymo sistemas (įskaitant gyvybės palaikymo sistemas, tualetus, lovas, maitinimą ir kt.), mokslinių tyrimų įrangą (įskaitant astronominę įrangą, laboratorinę įrangą ir kt.), mokslinių tyrimų įrangą (įskaitant astronominę įrangą, laboratorinę įrangą ir kt.).

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

Daugiausia svarstome radiacijos, mikrometeoritų ir temperatūros klausimus, susijusius su pavojais Mėnulyje.

  1. Dėl radiacijos problemų: Mes naudojame tris modulius: pagrindinius izoliatorius, elastinius kabelius ir Whipple ekranavimo technologiją, taip pat specialias Mėnulio grunto medžiagas, kad išvengtume radiacijos pavojaus astronautams. Tada sienelės viduje pridėsime vandens sluoksnį, kuris gali veiksmingai sugerti ir išsklaidyti spinduliuotę. Tai gali sumažinti radiacijos žalą.
  2. Dėl mikrometeoritų klausimo: Mes turime specialų išorinio sluoksnio medžiagos apsaugos sluoksnį, o sienelės pagamintos iš titano, kuris gali atlaikyti mažus meteoritus ir didelius temperatūros svyravimus. Be to, naudojame radarą (mikro) meteoritams aptikti, jei sprendimas priimamas iš anksto.
  3. Temperatūros problemai spręsti: naudojame efektyvias termoizoliacines medžiagas, tokias kaip grafitas, stiklo pluoštas ir aerogelis, kad sumažintume patalpų ir lauko oro šilumos perdavimą ir išvengtume lauko temperatūros svyravimų poveikio patalpų temperatūrai. Naudojame ventiliatorius, oro kondicionierius ir kitus prietaisus bazinės temperatūros stabilumui palaikyti ir naudojame energijos sistemas, pavyzdžiui, saulės kolektorius, kad viduje užtikrintume reikiamus šalčio ir šilumos šaltinius.

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

Įkūrus bazę, astronautai Mėnulio roveriais gabens kalnakasybos įrankius ir robotus, kurie kasinės netoliese esantį Mėnulio ledą ir taip jį tirpins, filtruos ir valys, kad gautų gryną vandenį. Planuojame tai daryti du ar tris kartus per savaitę, dalį vandens tiesiogiai gabenant į gyvenamąją zoną, o dalį laikant vandens saugojimo įrenginiuose. Be to, šlapimo filtratą galima chemiškai paversti klijais, polimero grandinėje esančias rūgščių grupes paverčiant esterio grupėmis ir taip pakeičiant jo savybes.
Maistas astronautams yra būtinas, todėl pirmieji astronautai vartos iš Žemės atgabentą maistą. Žinoma, atsivežto maisto ilgai neužteks, todėl, įrengę pagrindines patalpas, astronautai įrengs sodinimo plotą ir, naudodami hidroponikos ir auginimo iš oro metodus, pasodins kai kuriuos augalus: baklažanus, bulves, pomidorus ir kitus augalus, galinčius papildyti įvairiomis maistinėmis medžiagomis. Atsižvelgdami į ilgalaikę plėtrą, taip pat ruošiamės tirti, kaip augalams auginti naudoti Mėnulio dirvožemį.
Mūsų energijos sistemoje saulės baterijos bus naudojamos kasdienei pagrindinei energijai gaminti, o elektros energijai papildyti taip pat naudosime didelį Mėnulyje esančio helio-3 kiekį. Ją konvertuosime į nuolatinę srovę ir, naudodami cheminę energiją, kaupsime akumuliatoriuje. Kai prireiks elektros energijos, cheminę energiją paverskite nuolatine srove, o tada ją paverskite kintamąja srove, kad galėtumėte tiekti elektros energiją.
Iš pradžių iš Mėnulio atmosferos sluoksnio ar uolienų išgautume šiek tiek deguonies (tam, kad žmogaus kūnas galėtų tiesiogiai kvėpuoti, reikia sumaišyti deguonies ir azoto dujas pagal paviršiaus atmosferos sudėtį). Azoto atsivežtume iš Žemės. Orui išgauti taip pat galėtume naudoti išlydytą elektrolizę. taip pat ruošiamės naudoti lęšį, kad įkaitintume žemę iki 2500 laipsnių ir išgautume deguonį.

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

Perdirbimas ir pakartotinis naudojimas: Mūsų Mėnulio stovyklavietėje bus sukurta uždara aplinka, panaši į Tarptautinę kosminę stotį, todėl astronautų susidarančias atliekas bus galima perdirbti ir pakartotinai panaudoti. Pavyzdžiui, išmatas ir šlapimą galima perdirbti į trąšas arba vandenį, kuris gali būti naudojamas gyvybės palaikymo sistemose arba pasėlių auginimo tikslais.
Oksidacinis skilimas: Atliekos gali būti oksiduojamos ir skaidomos oksidaciniame reaktoriuje. Oksidaciniame reaktoriuje organinės atliekos sumaišomos su oksidantais, pavyzdžiui, vandenilio peroksidu, ir dedamos į talpyklą, kurioje vyksta reakcija aukštoje temperatūroje. Šios reakcijos metu organinės medžiagos reaguoja su oksidantais ir susidaro saugesnės medžiagos, pavyzdžiui, vanduo ir anglies dioksidas. Tada vanduo ir anglies dioksidas naudojami fotosintezei, gaminant maistą ir gaunant deguonį.
Suspausta saugykla: Kietąsias atliekas, didelius atliekų gabalus ir pan. galima suspausti ir laikyti specialiuose konteineriuose, laukiant, kol ateityje bus galima perdirbti ar išvalyti šiukšles.

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

Mūsų Mėnulio stovykloje bus naudojami signaliniai bokštai ir radarai ryšiui su palydovais užmegzti, kurie gali būti naudojami signalams iš Žemės priimti ir grįžtamojo ryšio kanalu perduoti informaciją, pavyzdžiui, vaizdus, duomenis ir balsą, palaikant ryšį tarp stovyklos ir Žemės. Tada užmegzkite ryšį su Žeme ir kitomis Mėnulio stovyklomis. Be to, ryšiui su Žeme pasiekti galima naudoti ir radijo ryšį. Baigus techninę priežiūrą ir paleidimą, norint užtikrinti kokybišką ryšį, radijo ryšiui reikia atsižvelgti į tokius veiksnius kaip elektromagnetinių bangų sklidimas.
Be to, mūsų Mėnulio stovyklavietėje įrengtas elektromagnetinis išmetimo įrenginys, kuris, naudodamas elektromagnetizmą, išstumia kapsulės formos kapsules. Nustačius greitį ir suplanavus maršrutą, jas galima perduoti į kitas Mėnulio stovyklavietes ir taip užmegzti tiesioginį astronautų bendravimą.

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).

Daugiausia dėmesio skirsime geologijai.

Uolienų ir dirvožemio rinkimas: Siekiant suprasti Mėnulio geologinę istoriją ir savybes, galima rinkti mėginius analizei. Šie mėginiai gali būti renkami gręžiant arba naudojant robotus, o jų cheminės ir fizikinės savybės analizuojamos.
Seisminė stebėsena: Mėnulyje seisminių reiškinių yra mažiau nei Žemėje, tačiau jie suteikia naudingos informacijos apie vidinę Mėnulio struktūrą. Mėnulio paviršiuje gali būti dislokuoti žemės drebėjimų stebėsenos jutikliai, kurie registruotų ir analizuotų surinktus duomenis.
Gravitacijos matavimas: Matuojant gravimetru Mėnulio gravitacijos lauką, galima suprasti vidinę Mėnulio struktūrą ir sudėtį. Šiuos matavimus galima atlikti iš mažame aukštyje skriejančių orbitinių arba nusileidimo aparatų.
Magnetinio lauko matavimas: Matuojant magnetinį lauką Mėnulio paviršiuje, galima suprasti Mėnulyje vykstančius fizikinius procesus. Šiuos matavimus galima atlikti naudojant orbitinius aparatus arba orlaivius.
Paviršiaus topografinė nuotrauka: Mėnulio paviršiaus geologiniam žemėlapiui sudaryti gali būti naudojamas lazerinis aukštimatis, radaras ir kiti prietaisai. Šie matavimai gali padėti nustatyti įvairių Mėnulio geologinių savybių dydį ir formą.
Šilumos srauto matavimas: Matuojant temperatūros gradientą Mėnulio paviršiuje ir po juo, galima suprasti šilumos srautą ir geologinę istoriją Mėnulio viduje. Šiuos matavimus galima atlikti naudojant gręžimo prietaisus arba robotus.

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

Astronautai turi praeiti trijų tipų mokymus:

Pirmoji rūšis - profesinis bazinis mokymas: kaip astronautas pirmiausia turi būti mokomas profesinių bazinių teorinių žinių, pavyzdžiui, atmosferos, astronomijos, geofizikos, kosminės dinamikos, ryšių, kompiuterių ir t. t. Visi šie mokymai yra susiję su kosmosu, medicina ir fiziologija. Tobulinant šių specialybių pagrindines žinias, galima padėti tvirtą pagrindą ateičiai.
Antrasis tipas - skrydžio misijos mokymas: astronautai turi būti tvirto kūno sudėjimo, todėl jie taip pat turi praeiti griežtą fizinį pasirengimą. Antsvorio ištvermės treniruotės: Paprastai raketos pakilimo metu turi itin didelį pagreitį, o be treniruočių astronauto organizmas negali to atlaikyti. Tokių treniruočių imitavimas gali padėti astronautams išlaikyti blaivų protą, prisitaikyti prie skrydžio užduočių ir jas atlikti; Nesvarumo treniruotės: Orbitinio skrydžio metu erdvėlaivis dažnai būna mikrogravitacijos aplinkoje, kurioje astronautai dažnai patiria galvos svaigimą, o tai turi įtakos darbui. Todėl būtina imituoti Huangjing nesvarumo būseną, kad astronautai galėtų pašalinti nesvarumo baimę. Nesvarumo sąlygomis astronautai turi atlikti tokius pratimus, kaip skafandrų užsidėjimas ir nusiėmimas, valgymas ir vaikščiojimas. Visata ir erdvėlaivis yra ypatingi aplinkos veiksniai, todėl astronautai turi pagerinti savo toleranciją treniruodamiesi.
Trečiasis tipas - profesinių įgūdžių mokymas: astronautai turi ilgai būti Mėnulyje, atlikti tam tikrus eksperimentus, mokslinius tyrimus, tyrinėti išteklius ir atlikti kitus darbus. Jie taip pat turi įgyti žinių, kaip atlikti mokslinius eksperimentus, ir gebėti valdyti įvairias mašinas.

Šiais mokymais siekiama, kad astronautai Mėnulyje galėtų gyventi įprastą gyvenimą, atlikti mokslinius tyrimus ir tyrinėti Mėnulį.

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 misijos erdvėlaivis turi talpinti ir gabenti pakankamai didelį krovinį, nes keliaujant iš Žemės į Mėnulį reikia gabenti daug medžiagų ir atsargų, o erdvėlaivis turi būti pajėgus tai atlaikyti. Erdvėlaivis kosmose prisijungs prie kosminės stoties, pasipildys energija iš stoties ir skris į Mėnulį.

Mėnulyje astronautai surenka iš Mėnulio atgabentus nuimamus mėnuleigių modulius, kurie gali užbaigti išteklių žvalgymą ir rinkimą. (Visi šie nuimamieji mėnuleigiai ir žvalgomieji robotai yra iš Žemės sukonfigūruoti ir Mėnulyje surinkti moduliai).
Mėnulyje iš Žemės atgabentos mažos raketos, kurias Žemės nariai surinks ir valdys, skris į Žemę.
Surenkame aptikimo robotą, kuris gali aptikti išteklius ir reljefą, išanalizuoti vietos tinkamumą bazei statyti ir pateikti grįžtamąjį ryšį astronautams.