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.

Dazzle Light Sky

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



1.1 - Projekto aprašymas

Mūsų stovyklavietė įrengta Mėnulio pietų ašigalio krateryje, kurį sudaro trys pagrindiniai skyriai, suskirstyti į gyvenamąją, tyrimų, kontrolės ir sodinimo zonas. Gyvenamojoje zonoje galime atsipalaiduoti po varginančio darbo, o valdymo zonoje galime valdyti visą bazę ir užmegzti ryšius su Žeme ar kitomis stovyklavietėmis. Tyrimų zonoje yra kelios laboratorijos ir gausi eksperimentinė įranga, kurioje galima atlikti įvairius eksperimentus ir tyrinėti nežinomas Mėnulio sritis. Sodinimo zonoje galima apsirūpinti maistu. Meteoritų apsaugos sistema gali apsaugoti stovyklą nuo meteoritų atakų.

Mūsų naujovės - tai gebėjimas panaudoti Mėnulio paviršiaus ir Mėnulio dirvožemio temperatūrų skirtumą elektros energijai gaminti, gebėjimas panaudoti koncentruotą saulės energiją superkritinio anglies dioksido ciklo energijos gamybai, gebėjimas panaudoti balistinių raketų gynybos sistemą ir Whipple'o skydą meteoritų smūgiams atremti, gebėjimas panaudoti šiukšlių valymo sistemą ir šlapimo valymo posistemę šiukšlėms ir nuotekoms valyti, gebėjimas panaudoti kolonų hidroponikos auginimo metodą ir išmaniąją žemdirbystę augalų auginimui skatinti.

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

Pagrindinis mūsų komandos tikslas kuriant Mėnulio stovyklą - atlikti mokslinius tyrimus. Mėnulis, kaip vienas artimiausių Žemės dangaus kūnų, yra labai svarbus žmogaus kosmoso tyrimams ir moksliniams tyrimams. Statydami Mėnulio stovyklą galime iš anksto parengti ir sukurti būsimoms Mėnulio misijoms reikalingas technologijas ir įrangą, taip pat ištirti tokius mokslinius klausimus kaip Mėnulio geologija, chemija ir fizikinės savybės, taip padėdami pagrindą žmogaus kosmoso tyrinėjimams ir mokslo bei technologijų plėtrai. Be to, Mėnulio stovyklų statyba taip pat gali tapti gyvenamąja ir darbo baze kosmoso mokslų tyrėjams, palengvinti jų ilgalaikes kosmines misijas ir geriau vykdyti mokslinius tyrimus bei diegti technologines naujoves.

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

Mėnulio bazę planuojame statyti netoli Kriproko amžinosios dienos šviesos zonos Mėnulyje, netoli vandens ledo amžinosios nakties zonoje. Maždaug 70%-80% metų čia šviečia saulė, todėl saulės energija gali būti naudojama tiekti pakankamai elektros energijos Mėnulio bazėms. Be to, čia yra vandens ledo, iš kurio galima gauti vandens išteklių ir raketinio kuro bazėms. O temperatūrų skirtumas poliariniame regione yra palyginti nedidelis, o tai palanku astronautų išgyvenimui.

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.

Mūsų bazę daugiausia sudaro trys apskritos konstrukcijos, taip pat koncentruota saulės energija, raketos, radarai, palydovai, Mėnulio roveriai ir kt. Į bazės vietą iš anksto nugabensime robotus ir kitą įrangą, iš Mėnulio grunto surinksime metalinius elementus, naudodami 3D spausdinimo technologiją pastatysime Mėnulio stovyklos karkasą, o tada Mėnulio stovykloje apsigyvens astronautai ir užbaigs stovyklos vidaus statybą. Renkame vandenį deguonies gamybai ir Mėnulio gruntą bazės statybai. Stovyklos statybai ir augalų auginimui iš Žemės turime atsivežti anglies, azoto ir kitų elementų, kurių nėra Mėnulio dirvožemyje. Baigę statybas, astronautai persikels į Mėnulio bazę ir pradės kitus planavimo etapus.

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

Kalbant apie pagrindinius išgyvenimo poreikius, bazė gali aprūpinti astronautus vandeniu, maistu, elektra, oru ir kt. Mūsų Mėnulio stovykloje yra visa gyvybės palaikymo sistema, užtikrinanti, kad astronautai galėtų kvėpuoti, virškinti maistą ir išskirti atliekas, įskaitant vėdinimo sistemas, šiukšlių šalinimo sistemas ir tualetus.

Susidūrę su atšiauriomis žemos temperatūros sąlygomis, stovyklavietę šildysime termoelektrinių ir koncentruotų saulės kolektorių pagaminta elektra.

Meteoritų atakos atveju bazėje įrengtas "Whipple" skydas ir balistinių raketų gynybos sistema. Whipple skydą sudaro dvi aliuminio plokštės ir savaime išsilyginantys skysčiai. Balistinių raketų gynybos sistemą sudaro valdymo centras, perimančios raketos, įspėjamieji palydovai, nukreipimo radaras ir nuotolinio aptikimo radaras, galintys atlaikyti mažų ir vidutinių meteoritų smūgius.

Kai sunku reaguoti į avarinius įvykius, pavyzdžiui, bazės gedimus, yra parengti reagavimo į avarines situacijas planai, įspėjimo sistemos ir pilotuojami erdvėlaiviai, kad būtų užtikrinta personalo sauga.

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

Vanduo

Ankstyvuoju etapu vandens gamybai naudojome vandenilio ir deguonies kuro likučius iš nusileidimo Mėnulyje įrangos, o ciklo nuostolius papildėme perdirbdami vandenį iš kitų kuro degimo produktų. Vėlesniame etape, remiantis bazės vietos parinkimu, vandens ledo ištekliai netoli Kripo uolos Antarktidoje bus automatiškai surenkami Mėnulio roveriais ir gabenami į bazę saugoti, kad būtų panaudoti. Siekiant taupyti vandens išteklius, bazėje naudojami įvairūs vandens taupymo įrenginiai, pavyzdžiui, šlapimo valymas ir daugkartinis vieno vandens naudojimas.

Maistas

Maistas yra svarbus būdas astronautams gauti maistinių medžiagų. Mėnulio bazėje sukūrėme augalų auginimo įrenginį, kad patys apsirūpintume pagrindinėmis daržovėmis ir užtikrintume maisto šviežumą. Planuojame sodinti bulves, arabidopsis, rapsus ir kt. O eksperimentinėje zonoje auginti geltonuosius miltinius sliekus, kad astronautai gautų baltymų.

Energija

Mūsų energijos šaltiniai yra termoelektriniai energijos gamybos būdai, kai energijos gamybai naudojamas Mėnulio paviršiaus ir Mėnulio grunto dienos ir nakties temperatūrų skirtumas, ir koncentruota saulės energija varoma superkritinio CO2 ciklo energijos gamyba, kuri yra efektyvesnė už tradicinę saulės energijos gamybą. Tuo pat metu elektros energija bus kaupiama, kad būtų išvengta nenumatytų situacijų.

Oro

Anksti pradėtas naudoti iš Žemės atgabentas suslėgtas deguonis. Vėlesniame etape deguonies tiekimui naudokite augalų fotosintezę sodinimo zonoje ir elektrolitinio vandens prietaisą eksperimentinėje zonoje.

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

Mūsų Mėnulio stovykloje įrengtas šiukšlių šalinimo įrenginys ir šlapimo valymo sistema.

Šiukšlių apdorojimo įrenginyje naudojamos tokios konstrukcijos kaip diafragmos mechanizmas, stūmimo konstrukcija ir riedėjimo mechanizmas. Bendradarbiaudami tarpusavyje ir taikydami pakavimo metodą "žąsies kaklelis", sumažinamas rankinis kontaktas, sustiprinamas sandarinimas, sumažėja šiukšlių nutekėjimo galimybė, sumažėja pakavimo sistemos tūris ir pakavimo laikas, pagerėja šiukšlių surinkimo efektyvumas.

Šlapimo valymo sistemoje naudojamas besisukantis garų įrenginys, kuris gali generuoti maždaug 50 laipsnių Celsijaus temperatūros vandens garus, todėl jis yra energetiškai efektyvesnis. Peristaltinis siurblys gali tiekti skirtingus vamzdynus pagal skirtingus šlapimo takų likutinio skysčio kanalus. O įvairūs komponentai yra nuimami, patogūs ir greiti.

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

Bendraukite per Mėnulio ryšio palydovus. Ryšio palydovai - tai dirbtiniai palydovai, specialiai skirti palydoviniam ryšiui, kurie naudojami informacijai perduoti ir gali padėti palaikyti ryšį tarp būsimų Mėnulio stovyklų ir Žemės, taip pat tarp skirtingų stovyklų Mėnulyje. Šis ryšio metodas plačiai naudojamas Žemėje, todėl jį galima patikimai naudoti ir Mėnulyje. Pakelkite ryšių palydovą į orbitą, sinchronizuotą su Mėnulio orbita, ir palaikykite ryšį su Mėnulio stovykla per antžemines stotis ir retransliacijos stotis, kad Mėnulyje būtų galima perduoti informaciją. Siekiant išvengti oro sąlygų ir kitų trukdžių, ryšių palydovai paprastai turi tam tikrą savisaugos mechanizmą. Be to, siekiant užtikrinti pakankamą ryšio paslaugų aprėptį, gali prireikti pastatyti kelis ryšio palydovus, kad būtų užtikrintas visuotinis ryšys Mėnulyje.

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).

Biologija: Mėnulio stovyklavietėje įkurtas biologinių kultūrų įrenginys, kuriuo galima ne tik patenkinti kasdienius astronautų poreikius, bet ir ištirti organizmų išgyvenimo Mėnulio aplinkoje ypatumus.
Geologija: Mūsų Mėnulio roveris Mėnulio stovykloje turi automatinę kasybos funkciją, o iškastas Mėnulio gruntas gabenamas atgal į bazę geologiniams tyrimams.
Robotika: Bazėje įrengti robotai, kurie gali būti naudojami robotų tyrimams, o kitame etape - pažangesniems robotams konstruoti.

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

Fizinio parengtumo treniruotės daugiausia lavina astronautų fizinį parengtumą, kad jie galėtų atsispirti ligų atakoms.
Prisitaikymo prie kosminės erdvės mokymai daugiausia ugdo astronautų gebėjimą prisitaikyti prie išgyvenimo kosminėje erdvėje.
Psichologinės sveikatos mokymai, padedantys astronautams išsiugdyti stiprias psichologines savybes ir susidoroti su gyvenimu kosmose.
Mokymas naudotis prietaisais leidžia astronautams greitai ir kvalifikuotai naudotis prietaisais atliekant mokslinį tiriamąjį darbą.
Mokymai, kaip elgtis ekstremaliose situacijose, kad astronautai galėtų greitai ir teisingai elgtis ekstremaliose situacijose ir sumažinti nuostolius.
Individualūs ir komandiniai mokymai, leidžiantys kiekvienam įsilieti į visumą ir išlaisvinti komandos jėgas.

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.

Ateities Mėnulio misijoms reikia didelės traukos erdvėlaivių, kuriuos būtų galima perdirbti.
Mėnulio stovyklavietėje yra transporto priemonių, pavyzdžiui, mažų mėnuleigių, didelių mėnuleigių ir pilotuojamų erdvėlaivių. Mažieji mėnuleigiai gali tirti Mėnulio paviršių ir tyrinėti kelią didiesiems mėnuleigiams. Didieji mėnuleigiai gali gabenti medžiagas, įrangą ir mokslininkus, kad galėtų atlikti išsamius nežinomo Mėnulio paviršiaus tyrimus.
Į Mėnulį ir iš Mėnulio daugiausia keliauja pilotuojami erdvėlaiviai, o Mėnulio paviršių daugiausia tyrinėja dideli mėnuleigiai.

Kiti projektai: