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.

Infinite Space

郑州轻工业大学附属中学  河南省郑州市-金水区    Kinija 17, 18, 19   5 / 1 Anglų kalba
3D projektavimo programinė įranga: Fusion 360



1.1 - Projekto aprašymas

"Begalybės erdvė" - tai stovykla, kurios dizaino elementai - begalybės simboliai, rodantys, kad "Begalybės erdvė" turi begalines galimybes, o jos pastatai ir statiniai atlaikys laiko ir rizikos išbandymą. Pagrindinė jos paskirtis - moksliniai tyrimai, siekiant ištirti Mėnulio paviršiaus geologines, chemines ir fizikines savybes. Begalinę erdvę sudaro mokslinių tyrimų zona, gyvenamoji zona ir aprūpinimo zona. Tuo pačiu metu mes naudojame begalinės erdvės simbolių savybes, kad įgyvendintume automatinį prisijungimą su "shuttle docking" technologija. Prisijungimo tikslumas yra didelis, o valdymas paprastas. Jis tinka astronautams sujungti stovyklas Mėnulyje. Tuo pat metu "Begalinė erdvė", kaip forpostas, ruošis ambicingesnėms žmonijos misijoms ateityje.

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

Mėnulio stovyklą įkūrėme daugiausia moksliniams tyrimams, kaip atraminį punktą su laboratorijomis, taip pat kaip treniruočių bazę ir stovyklavietę, kurioje žmonės, gyvendami stovykloje, galėtų ištirti savo gebėjimą prisitaikyti svetimame kūne be atmosferos ir su ekstremaliais temperatūros pokyčiais, taip pat ištirti Mėnulio mineralinius išteklius, helio-3, vandens ledo ir kt., ruošiantis ambicingesnėms žmonių misijoms ateityje!

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

Nusprendėme pastatyti begalinę erdvę Rekso Skarboro krateryje. Pirma, stovykla yra Mėnulio priekyje, netoli Žemės, todėl bazės ryšys gali būti patikimesnis ir stabilesnis, o tai labai svarbu kasdienei veiklai, moksliniams tyrimams ir saugos valdymui. Antra, stovyklos reljefas yra palyginti lygus, o netoliese yra gausių metalo išteklių, pavyzdžiui, geležies, magnio ir aliuminio, kurie tinka bazės įrenginiams statyti ir prižiūrėti, taip pat gali padėti kitiems Mėnulio kasybos ir statybos aspektams. Trečia, stovykla yra netoli Mėnulio ekvatoriaus, todėl, norint palaikyti normalų bazės veikimą, pasikliaujama jo 80%~90% šviesos ciklu. Taigi čia įkurkite Mėnulio stovyklą.

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.

Kalbant apie pagrindo išvaizdą, "Infinite Space" sukūrėme naudodami begalybės simbolį kaip dizaino elementą. Dėl unikalios išvaizdos ji pasižymi puikiomis išplečiamumo ir konstrukcijos stabilumo savybėmis, užtikrina gerą erdvės panaudojimą ir aplinkos apsaugą. Statybose naudojami 3D spausdintuvai, kuriais gaminama begalinio simbolio bazės struktūra ir apvalkalas, o šalia Rex Scarborough kraterio esantys metalo ištekliai, tokie kaip geležis, magnis ir aliuminis, naudojami lydiniams, iš kurių gaminamas išorinis metalo sluoksnis, Mėnulio transporto priemonės, įranga ir pastatų konstrukcijos ir t. t., o iš Žemės atgabentos polistireninio putplasčio (EPS), politetrafluoretileno (PTFE) lempų izoliacinės medžiagos naudojamos stabiliai temperatūrai stovyklos viduje palaikyti, o radiacijai izoliuoti - apsauginės medžiagos , Be to, perdirbant ir išgaunant Mėnulio dulkes ir stiklo pluoštą gaminamas optinis pluoštas, jis naudojamas duomenims ir energijai perduoti visoje bazėje.

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

Mėnulyje astronautams tenka susidurti su tokiais aplinkos pavojais kaip mažos gravitacijos aplinka, dideli temperatūros pokyčiai, saulės spinduliuotė ir kosminės šiukšlės.

Susidūrimas su mažos gravitacijos aplinka: Stovykloje yra kosminė sporto salė. Kasdien palaikant fizinę formą galima veiksmingai išvengti fizinio osteoporozės, raumenų atrofijos ir širdies ir kraujagyslių sistemos veiklos sutrikimų, kuriuos sukelia mažos gravitacijos aplinka.

Susiduriant su ekstremalia temperatūra, apsauga nuo radiacijos ir kosminiu vakuumu: "Begalinė erdvė" yra gerai užsandarinta Mėnulio šešėlio stovyklos kosminė stotis, kuri apsaugo astronautus ir įrangą nuo išorinio vakuumo poveikio ir kartu naudoja iš Žemės atgabentą polistireninį putplastį (EPS) ir politetrafluoretileną. Polietileno fluorido (PTFE) lempų izoliacinės medžiagos naudojamos stabiliai temperatūrai stovyklos viduje palaikyti, o apsauginės medžiagos - spinduliuotei izoliuoti. Kartu įdiegtos pažangiosios valdymo sistemos ir sveikatos stebėsenos bei medicinos įranga, skirta aplinkos temperatūrai stebėti ir astronautų sveikatai nustatyti realiuoju laiku.

Susidūrimas su kosminėmis šiukšlėmis: bazės statybai pasirinkus Rex Scarborough kraterį, sumažėja meteoritų kritimo tikimybė. Kartu bazės radaras nuolat fiksuos padėtį virš bazės, kad astronautai galėtų imtis neatidėliotinų priemonių.

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

Vanduo: Begalinėje erdvėje pastatyta vandens tiekimo kamera ir vandens išteklių gaudyklė. Vandens tiekimo kameroje gauti vandens ir ledo ištekliai pirolizės, garinimo ir aušinimo metodais perdirbami į vandenį, o kiekvienai kabinai sujungti naudojama vandens cirkuliacijos įranga, kad būtų galima surinkti šlapimą, prakaitą ir t. t., taip užtikrinant vandens cirkuliaciją.

Maistas: sukurkite Mėnulio mikroekologiją begalinėje erdvėje: Į Mėnulio mikroekologiją bus patalpintos bulvių sėklos, arabidopsis sėklos, šilkaverpių kiaušiniai, dirvožemis, oras, vanduo ir t. t., o ekosferoje bus užtikrinta tinkama temperatūra ir drėgmė. Natūrali šviesa Mėnulio paviršiuje įvedama per šviesolaidį, kad būtų sukurta augalų augimo aplinka. Šviesa skatina augalų augimą, kad šilkaverpiams būtų tiekiamas maistas ir deguonis, šilkaverpių augimas aprūpina augalams augti reikalingu anglies dioksidu, o šilkaverpių mėšlas taip pat yra gera trąša, todėl susidaro geras ekologinis ratas maistui gauti.

Elektra: Begalinėje erdvėje veikia fotovoltinė elektros energijos gamybos sistema ir branduolinės energijos sistema. Fotovoltinės energijos generavimo įranga naudoja saulės baterijas saulės energijai paversti elektros energija ir tiesiogiai naudoja saulės energiją šildymui, kad gautų elektros energiją mėnulio ir dienos metu; branduolinės energijos tiekimo patalpa naudoja branduolinius reaktorius ir radioaktyvius izotopus branduolinei energijai generuoti, kad nedidelėje erdvėje būtų pagaminta daug energijos visai Bazė veikia. Kartu turime saugos aptikimo prietaisus, kad būtų išvengta radiacijos nuotėkio.

Oras (oras): Begalinėje erdvėje yra deguonies gamybos kambarys. Perdirbant ilmenitą ir geležies oksidą Mėnulio dirvožemyje, šios medžiagos įkaitinamos iki 1600-2500 laipsnių Celsijaus, tada įelektrinamos, ir įvairūs Mėnulio dirvožemio elementai bus jonizuoti, įskaitant ir deguonies jonus, o jonizuoti deguonies jonai patys susijungs tarpusavyje ir sudarys deguonį.

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

Mėnulyje susidarančių astronautų atliekų šalinimas yra labai svarbus klausimas, nes šios atliekos ne tik daro poveikį aplinkai, bet ir gali kelti grėsmę astronautų sveikatai ir saugumui. Šiukšlės ir atliekos perdirbamos augalams auginti ar kitoms pramoninėms reikmėms, o atliekos, kurių negalima perdirbti, gali būti suspaudžiamos ir saugomos, kad sumažėtų jų tūris. Begalinė erdvė siekiant sumažinti atliekų poveikį aplinkai ir astronautams bei sukurti sveikesnę ir saugesnę aplinką Mėnulio stovykloms.

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

"Infinite Space" naudoja kosminį ryšį su Žeme, pasitelkdama tokias technologijas kaip lazerinis ryšys ar mikrobangų ryšys, kad sukurtų kosminį ryšį tarp Mėnulio ir Žemės. Šis ryšio metodas pasižymi dideliu greičiu, dideliu pralaidumu ir mažu uždelsimu, todėl gali patenkinti realaus laiko ryšio ir didelės apimties duomenų perdavimo poreikius;

"Begalinėje erdvėje" naudojamas šviesolaidinis ryšys su kitomis Mėnulio stovyklomis - tai technologija, kuri duomenims perduoti naudoja šviesolaidžius. "Infinite Space" kuria šviesolaidinio ryšio tinklą per bendrąjį valdymo kambarį, kad sujungtų skirtingas Mėnulio stovyklas. Optinio pluošto ryšio privalumai - didelė sparta, didelis pralaidumas ir nedidelis vėlavimas, be to, jis gali patenkinti realaus laiko ryšio ir didelio duomenų kiekio perdavimo poreikius.

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).

Kadangi Mėnulio aplinka visiškai skiriasi nuo Žemės aplinkos, pavyzdžiui, maža gravitacija, didelis temperatūrų skirtumas, stipri radiacija ir t. t., būtina sukurti inžinerines technologijas, pritaikytas Mėnulio aplinkai, pavyzdžiui, energetikos technologijas, statybos technologijas, transporto ir transporto technologijas ir t. t., kad būtų galima suteikti techninę paramą žmonėms, norintiems atlikti mokslinius tyrimus ir įkurti bazes Mėnulyje. Tuo pačiu metu, planuojant ateityje žmonėms įkurti bazes Mėnulyje, atlikti giliojo kosmoso tyrimus ir įsikurti, labai svarbu Mėnulyje išgyventi ilgą laiką. Biologiniai tyrimai gali tapti pagrindu sprendžiant pagrindines išgyvenimo Mėnulyje problemas, tokias kaip maistas, deguonis ir vanduo. sprendimus, ir tapti orientyru ateityje kuriant ekosistemas kitose planetose.

Biologinis eksperimentas:

(1) Sodinimo eksperimentai: Mėnulio paviršiuje sodinami augalai, tiriamas augalų prisitaikymas tokiose aplinkose kaip maža gravitacija ir didelė spinduliuotė, tiriamos maisto gamybos Mėnulyje galimybės.

(2) Eksperimentai su gyvūnais: ištirti smulkių gyvūnų prisitaikymą Mėnulyje, ištirti galimybę auginti gyvūnus Mėnulyje ir pateikti nuorodą ekosistemai sukurti ateityje.

(3) Mikrobų eksperimentai: tirti mikroorganizmų išlikimą ir dauginimąsi mažos gravitacijos, didelės spinduliuotės ir kitose aplinkose, taip pat tirti galimybes tirti ir naudoti mikroorganizmus Mėnulyje.

Inžinerinių technologijų eksperimentas:

(1) Energetikos technologijų eksperimentas: ištirti saulės energijos ir branduolinės energijos panaudojimą Mėnulyje ir išsiaiškinti, ar įmanoma Mėnulyje sukurti savarankišką energijos šaltinį.

(2) Statybos technologijų eksperimentas: ištirti Mėnulio statybinių medžiagų panaudojimo galimybes ir ištirti galimybes Mėnulio paviršiuje statyti žmonių gyvenamąsias ir mokslinių tyrimų bazes.

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

Norėdamas padėti astronautams pasirengti skrydžiui į Mėnulį, į astronautų rengimo planą įtraukčiau šiuos dalykus:

(1) Pritaikymo erdvėje mokymas: Astronautai turi prisitaikyti ilgą laiką gyventi nesvarumo aplinkoje, taip pat prisitaikyti prie kosminės radiacijos ir kitų aplinkos veiksnių. Todėl jie turi praeiti adaptacijos kosmose mokymus, įskaitant nesvarumo būklės mokymus kosminiuose treniruokliuose, apsaugos nuo radiacijos mokymus ir kt.

(2) Fizinis ir fiziologinis mokymas: Astronautai turi būti gerų fizinių ir psichologinių savybių, kad galėtų atlaikyti didelį spaudimą ir didelę riziką kosminėje aplinkoje. Todėl jiems reikia fizinio rengimo, psichologinio rengimo ir reakcijos treniruočių.

(3) Misijos mokymas: Astronautai turi išmokti naudotis kosminėje kapsulėje esančia įranga, įskaitant skafandrus, deguonies tiekimo sistemas, maisto ir vandens laikymą bei naudojimą ir t. t. Be to, jiems taip pat reikia atlikti misijų imitavimo mokymus, pavyzdžiui, kosminio laivo pakilimo ir nusileidimo bei vaikščiojimo Mėnulio paviršiumi.

(4) Komandinio darbo mokymas: Kosminėse misijose astronautams būtinas komandinis darbas, todėl jiems reikia komandinio darbo mokymų, įskaitant komandos formavimą, bendravimą ir konfliktų sprendimą.

(5) Kosmoso mokslo žinių mokymas: Astronautai turi išmanyti kosmoso aplinką ir planetų mokslo žinias, įskaitant geologines, chemines ir fizines Mėnulio savybes.

(6) Reagavimo į ekstremalias situacijas mokymas: Astronautai turi greitai reaguoti ir imtis veiksmų ekstremaliose situacijose, todėl jie turi būti mokomi reaguoti į ekstremalias situacijas, pavyzdžiui, gedimų šalinimą, gaisrą, staigią ligą ir pan.

Šių mokymų metu astronautai gali būti pasirengę įveikti įvairius su skrydžiu į Mėnulį susijusius iššūkius ir riziką bei užtikrinti misijos saugumą ir sėkmę.

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.

Būsimoms misijoms į Mėnulį reikalingas tvirtas ir patikimas erdvėlaivis, kad būtų galima ilgai gyventi ir dirbti Mėnulio paviršiuje, o prireikus - greitai evakuotis. Mėnulio bazėje būtina transporto priemonė, galinti judėti nelygiu Mėnulio reljefu, pavyzdžiui, mėnuleigis ar robotas tyrinėtojas, kad galėtų gabenti astronautus į įvairias tyrinėjimo vietas.

Kelionėms į Žemę ir iš jos būtinas erdvėlaivis, turintis pakankamai degalų ir galios, kad užtikrintų astronautų saugumą ir komfortą. Tyrinėjant naujas vietas Mėnulio paviršiuje, robotų tyrėjų ir astronautų bendradarbiavimo derinys gali padidinti efektyvumą ir sumažinti riziką.

Sauga turi būti svarbiausias prioritetas, o būtina techninė parama ir gelbėjimo priemonės turi būti įdiegtos siekiant užtikrinti misijos sėkmę ir saugumą.

Kiti projektai: