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.

Civilization Footprints

郑州轻工业附属中学  河南省郑州市-金水区    Kinija 19   6 / 1 Anglų kalba
3D projektavimo programinė įranga: Fusion 360



1.1 - Projekto aprašymas

Planuojame pastatyti Mėnulio stovyklą, kurią bus galima užbaigti per 20 metų. Stovykloje Mėnulio personalui gali būti sudarytos geriamojo vandens, maisto ir kitos būtiniausios gyvenimo sąlygos, taip pat bus sukurta patikima energetikos ir mokslinių tyrimų sistema, kuri padės tvirtą pagrindą Mėnulio personalui atlikti įvairius mokslinius tyrimus. Stovykla padalinta į dvi pagrindines dalis: funkcinę zoną ir gyvenamąją zoną. Gyvenamojoje zonoje pirmuoju etapu gali apsistoti šeši žmonės, o kai ji bus visiškai pastatyta, joje galės gyventi 12 žmonių. Įrengtos ir atitinkamos prieglobsčio zonos. Funkcinę zoną sudaro keturios mokslinių tyrimų zonos (biologijos, geologijos, fizikos ir medžiagų), poilsio zona ir šešiuose stovyklos kampuose esanti pragyvenimo, lydymo ir auginimo zona. Taip pat turime erdvėlaivį su veikiančiu jonų varikliu, skirtą tolimoms misijoms arba grįžimui į Žemę. Stovykloje įrengtas kvantinio ryšio radaras leidžia palaikyti itin tolimą, bet kokiu oru veikiantį, be vėlavimo užšifruotą ryšį, todėl lengva susisiekti su kitomis stovyklomis Žemėje ar Mėnulyje.

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

Pagrindinis mūsų įkurtos Mėnulio stovyklos tikslas - moksliniai tyrimai. Kaip rodo mūsų komandos pavadinimas, Mėnulio stovykla - tai žmonijos civilizacijos, palikusios gimtąją planetą, žygdarbis, kuriuo siekiama ilgalaikio buvimo Mėnulyje tikrąja to žodžio prasme. Tai žmonijos civilizacijos plėtros į išorę ženklas. Mėnulio stovyklų įkūrimas yra svarbus žmonijos tyrinėjimų ir mokslo bei technologijų naujovių proveržis, taip pat aukščiausio lygio žmogiškosios drąsos, išminties ir praktikos išraiška. Čia mikrogravitacijos aplinkoje atliksime fizikinius eksperimentus, medžiagų kūrimą, biologinius stebėjimus, medicininius tyrimus, ieškosime patirties nežemiškų planetų tyrinėjimams ir teiksime svarbių duomenų žmogaus tyrimams geologijos, astronomijos, chemijos ir kitose srityse. Naudoti begalinę Mėnulio erdvę moksliniams tyrimams, plėtrai ir navigacijai, vengti antrinių trikdžių Žemėje ir saugoti Žemės ekologinę aplinką.

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

Mėnulio stovyklą nusprendėme įkurti nedideliame smūginiame krateryje virš Šakletono kraterio Mėnulio Pietų ašigalyje, nes 80-90% metinis šviesos ciklas leistų mums paversti pakankamai saulės energijos į elektrą, kad bazė veiktų; Ši vieta yra netoli nuolatinio šešėlio zonos, o atlikus infraraudonųjų spindulių spektro analizę, yra didelė tikimybė, kad kraterio šešėlio zonoje yra daug vandens ledo, kuris laukia mūsų būsimų tyrimų ir panaudojimo. Turtingi naudingųjų iškasenų ištekliai mūsų statybų bazei suteikti daugiau patogumo; Maždaug už 120 km nuo bazės esantis Malapeto kalnas, kurio viršūnė visada matoma Žemėje, gali būti panaudotas ryšio centrui "žemė-žemė" statyti. Tolimoje kalno pusėje esantis kalnas nėra veikiamas Žemės ir gali būti naudojamas tolimojo kosmoso astronominiams stebėjimams.

 

 

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.

Statant mūsų Mėnulio stovyklą bus maksimaliai panaudoti Mėnulio ištekliai, o pagrindinei Mėnulio bazės struktūrai statyti bus derinamas Mėnulio grunto betono kietėjimas su 3D spausdinimo ir mikrogravitacijos stiklo gamybos technologijomis. Organizuosime kontūrų spausdinimo robotus, 3D spausdinimo robotus, išmaniuosius vandens ledo surinkimo robotus, debesų reakcija pagrįstą skystos sieros paruošimo krosnį, akustinio slėgio krosnį, gabensime nedidelį kiekį išsilaipinimui Mėnulyje būtinų pagalbinių medžiagų. Baigę statyti pagrindinį Mėnulio stovyklos korpuso didžiosios snaigės rėmą, astronautai vyks į Mėnulį, sutvarkys ir patikrins gyvybės palaikymo sistemos būklę. Jei viskas bus normalu, pirmasis Moon camp etapas bus baigtas. Antrajame etape, pasitelkus kontūrų spausdinimo robotus, bus paruoštas medaus korio titano lydinio stovyklos apvalkalas, taip pat gausesnės energijos surinkimo priemonės, pavyzdžiui, Mėnulio grunto termoelektrinių energijos masyvų ir izotopinių baterijų masyvų statyba.

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

Mėnulyje daugiausia pavojų kelia radiacija, meteoritai ir ekstremali temperatūra. Ankstesni tyrimai parodė, kad Mėnulio gruntas pasižymi gera šilumos izoliacija ir tam tikra apsauga nuo radiacijos, todėl Mėnulio grunto atspaustas betonas atliks svarbiausią apsauginį vaidmenį. Be to, remiantis gausiais silicio oksido ir titano oksido ištekliais Mėnulyje, toliau bus kuriamas titano lydinio apvalkalas ir radiacijai atsparus stiklo sluoksnis. Daugybė eksperimentinių duomenų rodo, kad konstrukcija pasižymi puikiomis fizikinėmis ir cheminėmis savybėmis. O mūsų Mėnulio stovykla įsikūrusi nedideliame smūginiame krateryje virš Šekletono kraterio Mėnulio pietiniame ašigalyje. Taip stovykla atsidurtų įgriuvusioje vietovėje, apsuptoje kalvų ar kraterių, todėl labai sumažėtų rizika, kad į stovyklą pataikys meteoritai. Be to, mūsų Mėnulio stovykla yra pusiau įgilintos konstrukcijos, o žemiausias aukštas bus pastatytas kaip prieglobsčio zona. Kartu naudojama bendra Žemės ir Mėnulio perspėjimo sistema, kuri visais oro sąlygų atvejais įspėja apie galimus pavojus dėl smūgių, kad Mėnulyje įsikūrusiam personalui nepakenktų didelio masto nelaimės.

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

Vanduo:
Vandens ištekliai yra labai svarbūs išgyvenimui, todėl bazę pastatėme netoli vandens ledo zonos, kad būtų lengviau ją pasiekti. Surinktas vandens ledas pirmiausia bus laikomas požeminiuose ledo urvuose, o paskui kas savaitę tirpdomas ir tiekiamas į vandens tiekimo sistemą, kur bus filtruojamas, kad žmonės galėtų jį naudoti.
Maistas:
Ankstyvuoju tyrimų etapu maistas turėtų būti gaminamas iš Žemės kosmoso maisto produktų, bet ne tik iš Žemės atgabentų maisto produktų. Ruošdamiesi ilgai viešnagei Mėnulyje, daugiausia maitinsimės trumpo veisimosi ciklo augalais. Išorinėse bazės teritorijose pastatėme aeropultavimo patalpas, pripildėme jas slėginės atomizacijos būdu išpurkšto maitinamojo tirpalo, deguonies ir anglies dvideginio, kurį išgauna žmogus, kad būtų galima vykdyti bežemės kultūrą, auginti transgenines kultūras ir aprūpinti astronautus reikalingomis maistinėmis medžiagomis.
Oro:
Oras yra vienas iš svarbių aplinkos veiksnių, lemiančių žmogaus išgyvenimą. Deguonį galima išlaisvinti elektrolizuojant vandenį kaip rezervinį deguonies šaltinį. Taip pat planuojame deguonį išgauti ir (arba) perdirbti iš deguonies turinčių uolienų masyvų. Tuo pačiu metu pridėsime oro cirkuliacijos sistemą, kuri užtikrins, kad astronautai visą laiką bazėje turėtų šviežio oro.
Energija:

Radioizotopinės baterijos, pasižyminčios paprasta struktūra ir gebėjimu veikti be judančių dalių, galėtų būti naudojamos kaip atsarginiai ir avariniai Mėnulio stovyklų energijos šaltiniai.

2.Saulės energija gali būti naudojama Mėnulio bazei ateityje statyti. Mėnulis be atmosferos poveikio saulės energiją naudoja 1,5 karto efektyviau nei Žemėje. Be to, silicio medžiagas, reikalingas saulės kolektoriams gaminti, ir kolektorių pagalbines medžiagas galima išgauti Mėnulio paviršiuje, o tai labai naudinga laipsniškai plėtojant vėlesnę Mėnulio bazę.
3.Monthly dirvožemio temperatūros skirtumo energijos gamyba

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

Mėnulio gyventojų iškvepiamą anglies dioksidą galima surinkti įvairiapuse fiksuotos adsorbcijos įranga (McCas), kuri kietąjį anglies dioksidą paverčia dujomis, kurias augalai gali naudoti fotosintezei. Gyvybės palaikymo sistema prakaito ir šlapimo prisigėrusį vandenį nuleidžia į cirkuliacinį rezervuarą, kur žuvies tipo žiaunų filtru pašalina turimą deguonį ir sukuria naują vandenį maistui. Buitinės atliekos laikomos stovyklos mašinų skyriuje, o kai kurias astronautų susidariusias atliekas galima panaudoti pakartotinai, pavyzdžiui, antrines žaliavas, metalinius prietaisus ir pan. Šiuos daiktus galima perdirbti ir iš naujo pagaminti, kad jie būtų panaudoti kaip kosminių transporto priemonių dalys, taip sumažinant priklausomybę nuo Žemės išteklių, ir panaudoti stovyklos priežiūrai bei statyboms. Kitos astronautų susidarančios atliekos, kurių negalima pakartotinai panaudoti, pavyzdžiui, vienkartinės pirštinės, plastikiniai maišeliai ir popieriniai rankšluosčiai, turėtų būti sudegintos ir palaidotos aukštoje temperatūroje Mėnulyje, kad būtų išvengta žalos aplinkai.

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

Mūsų Mėnulio stovykloje naudojama kvantinio ryšio technologija, kvantinio ryšio radaras ir du signalų priėmimo ir apsaugos įrenginiai, o realiuoju laiku užšifruotas kvantinis ryšys tarp dviejų bet kokiu atstumu esančių vietų įgyvendinamas pasinaudojant itin didelio atstumo efektu ir neiššifruojamomis kvantinio susietumo ir kvantinio perdavimo savybėmis. Kartu dėl kvantinio susietumo savybių Mėnulio priekyje ir gale esančioms bazėms nebereikia retransliuojančiųjų palydovų signalų perdavimo ir jos gali bet kuriuo metu bendrauti ir priimti signalus.

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 paviršiaus mėginių ėmimas: Mėnulio įgula ims Mėnulio paviršiaus mėginius, kad ištirtų Mėnulio kilmę, sudėtį ir Saulės sistemos evoliuciją.
Planetos geologijos eksperimentas: Astronautai atliko geologinius tyrimus Mėnulio paviršiuje naudodami mėnuleigius, zondus ir kitus įrankius, rinko ir analizavo uolienas, dulkes ir kitus duomenis bei mėginius, kad suprastų Mėnulio plutos struktūrą, geomorfinius pokyčius, magnetinį lauką ir kt.
Mėnulio bazės statybos techninis patikrinimas: Siekiant įgyvendinti bazės Mėnulyje įkūrimo viziją, planuojama Mėnulyje pastatyti laboratorijas, elektrines, deguonies gamybos įrenginius, gyvybės palaikymo ir atliekų tvarkymo sistemas, atlikti techninį patikrinimą ir praktinį pritaikymą.
Mėnulio aplinkos stebėjimo eksperimentas: Kadangi Mėnulis neturi atmosferos ir magnetinio lauko, kurie jį apsaugotų, planetą veikia kosminė spinduliuotė ir maži objektai. Mokslininkai gali naudoti įvairias technologijas, kad stebėtų Mėnulio radiacinę aplinką, mažų objektų poveikį ir temperatūros pokyčius Mėnulio paviršiuje. Šie eksperimentai galėtų suteikti svarbių aplinkos duomenų būsimoms pilotuojamoms misijoms, kad būtų užtikrinta astronautų sveikata ir saugumas.
Kosmoso mokslo eksperimentai: Mėnulyje galima atlikti kosminius mokslinius eksperimentus, pavyzdžiui, stebėti kosminį foninį spinduliavimą, Saulės spinduliuotę, tarpžvaigždines dulkes, Pieno kelio struktūrą ir kt.
Medicininiai eksperimentai kosmose: Atliekant kosminės medicinos eksperimentus Mėnulyje, mokslininkai gali padėti suprasti žmonių fizines ir psichologines reakcijas ekstremalioje aplinkoje, o tai turi svarbią reikšmę ilgalaikių astronautų sveikatai ir saugumui. Šių eksperimentų metu būtų galima išbandyti naujų kosminių kostiumų poveikį, gyvybės palaikymo sistemų veikimą ir žmogaus maisto, vandens bei deguonies gamybos ir suvartojimo rodiklius.

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

Pagrindinės fizikos, inžinerijos ir aeronautikos žinios: Astronautai turi išmanyti fizines ir mechanines erdvėlaivių savybes, pavyzdžiui, kinematiką, dinamiką ir termodinamiką, taip pat įvairių inžinerinių sistemų, įskaitant varomąsias sistemas, gyvybės palaikymo sistemas, ryšių sistemas ir duomenų apdorojimo sistemas, sąvokas.
Kosminės aplinkos supratimas: Astronautai turi išmanyti kosmoso aplinkos savybes, pvz., vakuumą, radiaciją, mikrogravitaciją, kosmines dulkes ir pan. Jie taip pat turi sužinoti apie Mėnulio aplinką, įskaitant paviršiaus savybes, uolienų sudėtį, oro kokybę, saulės spinduliuotę ir kt.
Specialūs įgūdžiai ir techniniai gebėjimai: Astronautai turi įgyti atitinkamų įgūdžių ir techninių gebėjimų, pavyzdžiui, vaikščioti erdvėje, valdyti erdvėlaivius, valdymo sistemas, teikti pirmąją medicininę pagalbą ir atlikti techninę priežiūrą.
Komandinio darbo ir bendravimo įgūdžiai: Mėnulio misijos reikalauja, kad astronautai dirbtų palyginti ribotoje aplinkoje, todėl jiems reikės išmokti efektyvaus komandinio darbo ir bendravimo įgūdžių, taip pat problemų sprendimo įgūdžių.
Pasirengimas fizinei ir psichinei būklei: Astronautai turi būti geros fizinės ir psichinės būklės, kad būtų pasirengę ilgiems skrydžiams ir didelės įtampos sąlygoms aplinkoje. Jiems reikia išklausyti simuliacinius mokymus ir išgyvenimo įgūdžių mokymus, kad išlaikytų fizinę sveikatą ir emocinį stabilumą.
Skrydžio modeliavimas: Astronautams reikės atlikti imitacinius skrydžius treniruokliuose ir daugiausia dėmesio skirti skrydžio imitavimo įgūdžiams lavinti, kad jie galėtų susidoroti su ekstremaliomis situacijomis.
Akademinė mokymo programa: Be praktinių įgūdžių, reikalingų misijai, astronautai įvairiais būdais įgyja teorinių žinių, įskaitant tokius akademinius dalykus kaip žmogaus fiziologija, sistemų inžinerijos projektavimas ir pan., kad konceptualiai suprastų misijos tyrimo ir sprendimo problemas.

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.

Mūsų Mėnulio erdvėlaiviuose daugiausia naudojamos įprastinės raketos. Mėnulio paviršiuje tyrinėjimui ir darbui naudosime specialų roverį. Be to, turime erdvėlaivį, kuriame įrengtas joninis variklis be degalų, kuris leis Mėnulio įgulai per trumpą laiką užbaigti žvalgybą ir persikėlimą. Pagrindinis grįžimo į Žemę būdas - sujungti erdvėlaivį su grįžimo į Žemę moduliu žemoje Žemės orbitoje ir tada grįžti į Žemę grįžtančiu moduliu