moon_camp
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.

The Moon Vanguard

郑州轻工业附属中学  河南省郑州市-河南省    Kinija 19   5 / 2 Anglų kalba
3D projektavimo programinė įranga: Fusion 360



1.1 - Projekto aprašymas

  Pagrindinis bazės statybos tikslas - atlikti mokslinius tyrimus Mėnulio aplinkoje, o ją apskritai galima suskirstyti į penkias pagrindines funkcines sritis: išgyvenimo palaikymo sritis, išmaniųjų gamyklų sritis, paleidimo sritis, skirta raketoms ar zondams paleisti ir priimti, energijos gamybos sritis ir Mėnulio išteklių sritis.

  Pirmasis etapas: naudodami iš Žemės atgabentas medžiagas, pirmiausia sukurkite deguonies generatorių ir vandens cirkuliacijos sistemą išgyvenimo zonoje, saulės kolektorių energijos gamybos zonoje ir galiausiai lydymo centrą Mėnulio išteklių zonoje.

  Vidutinės trukmės: naudokite lydymo centro suteiktas statybines medžiagas ir 3D spausdinimo technologiją, kad toliau kurtumėte kiekvieną sritį.

  Vėlyvoji stadija: Po to, kai bus pastatyti visi pastatai, bus atliekami tolesni moksliniai tyrimai, siekiant paleisti zondus į atvirą kosmosą arba patobulinti robotų sistemas. Naudokitės centrine stebėjimo stotimi, kad visais aspektais prižiūrėtumėte visą bazę.

  Ateityje bazė gali gauti išteklių iš Žemės per paleidimo priėmimo zoną, o pati bazės struktūra gali palaikyti nuolatinį bazės veikimą, kuriuo remiantis bazė gali būti toliau tobulinama ir plečiama.

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

  Kaip sakoma patarlėje, "žmogaus troškimas kosmoso srityje kyla iš primityvaus noro tyrinėti". Mėnulio stovyklos statyba gali padėti žmonijai suprasti visatos tiesą, taip pat gali suteikti svarbią paramą žmonijos mokslo ir technologijų plėtrai.

  Todėl pagrindinis mūsų Mėnulio stovyklos tikslas - apsigyventi Mėnulyje ir tuo pat metu atlikti įvairius mokslinius darbus. Galiausiai bus pasiektas rezultatas, kai trumpuoju laikotarpiu budės astronautai, o ilguoju laikotarpiu darbui bus naudojama bepilotė žvalgyba.

  Turėtų būti pasiektas mokslinių tyrimų tikslas, o bazė turėtų būti naudojama kaip tranzitinė stotis į tolimąjį kosmosą; išgauti Mėnulio išteklius ir pastatyti lydymo įrenginius, kurie galėtų normaliai veikti Mėnulio aplinkoje; pastatyti laboratoriją, kad ji taptų idealia vieta daugiadisciplininiams eksperimentams.

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

  Bazę planuojame įkurti 88,9° pietų platumos Mėnulyje. Rytiniame de Geracho kraterio pakraštyje, krateris yra beveik ties pietų ašigaliu. Kartu dėl didelės platumos jame gali būti beveik nuolatinė saulės energija ir daug vandens ledo telkinių, kurie suteikia stiprų patogumą bazėje gauti vandens ir energijos. Visų pirma, saulės spinduliuotė šiauriniame smūgio kraterio šlaite siekia apie 97%, o šiaurinis aukštas šlaitas turi atsparumo meteoritams poveikį. Duobės aukštis yra stabilus, reljefas lygus, plotas didelis, o tai palanku bazės statybai

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 statybos pradžioje astronautai laikinai gyvens Mėnulio nusileidimo erdvėje tinkamuose erdvėlaiviuose. Šiame etape bazės statybą pradės bepilotė 3D spausdinimo įranga, kuri atvyko tuo pačiu metu, kai astronautai pradėjo bazės statybą, o statybinės medžiagos iš Žemės bus naudojamos ankstyvuoju statybų etapu, vėliau regolito sluoksnis Mėnulio paviršiuje gali būti išlydytas per lydymo įrenginį, o regolito sluoksnio peptidai ir aliuminis, sumaišyti su stiklo pluoštais iš Žemės ir kompozitiniais plastikiniais pluoštais, naudojami kaip 3D spausdinimo medžiagos.

  Statybos proceso metu pastato paviršius suprojektuotas kaip vakuuminės izoliacijos struktūra, kad būtų galima geriau susidoroti su Mėnulio dienos ir nakties temperatūrų skirtumu, o jo vakuuminės izoliacijos struktūra gali veiksmingai išspręsti meteoritų problemą, meteoritui nukritus ant pastato paviršiaus, ši vakuuminė struktūra gali išsklaidyti meteorito smūgio jėgą, todėl ji gali išspręsti meteoritų problemą.

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

  Statydami Mėnulio stovyklą atsižvelgėme į tai, kokią žalą astronautams gali padaryti radiacija, meteoritai ir šilumos svyravimai. Todėl ankstyvuoju etapu naudojome vakuuminių šilumos izoliacinių plokščių ir nuo radiacijos saugančių medžiagų derinį, kad pasiektume radiacijos prevencijos ir temperatūros mažinimo kajutėje tikslą. Pastačius Mėnulio lydymo įrenginį, statybinėms medžiagoms gaminti buvo naudojami Mėnulio ištekliai, pavyzdžiui, Mėnulio gruntas. Kadangi pats Mėnulio gruntas pasižymi prastu šilumos laidumu ir stipriu atsparumu radiacijai, jis gali atlikti gerą apsauginį vaidmenį.

  Apsauga nuo radiacijos: Mėnulio dirvožemis, medžiagos, apsaugančios nuo radiacijos

  Temperatūros skirtumas: Centrinė stebėjimo stotis naudojama temperatūrai nustatyti ir bazės temperatūrai kontroliuoti, o vakuuminės izoliacinės plokštės, esančios už bazės ribų, sulėtina temperatūros pokyčius bazėje.

  Meteoritas: Unikali bazės vietos parinkimo topografija ir vakuuminės izoliacijos plokštės vakuuminės izoliacijos struktūra ant pastato paviršiaus gali išsklaidyti meteorito smūgio jėgą.

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

  Vanduo: Kadangi bazė yra 88,9° pietų platumos Mėnulyje, mes naudosime nepilotuojamus vandens gavybos aparatus, kad gautume vandens ledo amžinajame įšale Mėnulio pietiniame ašigalyje. Naudojant galingus bazės vandens perdirbimo įrenginius, panaudotas nuotekų vanduo prieš naudojimą bus perdirbamas ir išvalomas. Didinti vandens naudojimo efektyvumą.

  Maistas: ankstyvuoju etapu astronautai valgys iš Žemės atsivežtą rehidratuotą maistą (maistas, kuris prieš sąlytį su vandeniu yra nedidelis, o po sąlyčio su vandeniu pernešamas ir išsiplečia į valgomą maistą), kad išgyventų ankstyvuoju statybos etapu. Vidutinės trukmės etape, naudojant baigtą krakmolo sintezės centrą, astronautų iškvepiamas anglies dioksidas surenkamas remiantis sintetinės biologijos teorija ir galiausiai virsta organiniu maistu, vykstant įvairioms reakcijoms. Vėlesniuose bazės statybos etapuose maistas gali būti gaunamas tuo pat metu sodinant bazę.

  Elektra: Šiauriniame kraterio šlaite pastatytos saulės baterijos efektyviai išnaudoja didelius šviesos plotus energijai gaminti, naudoja vandenilį, susidariusį gaminant deguonį, elektrolizuojant vandenį, plėtoja vandenilio energiją ir naudoja Mėnulio dirvožemyje esantį helį-3 kontroliuojamai branduolių sintezei.

  Oro: Deguonis gaunamas elektrolizės būdu iš vandens, gauto iš amžinojo įšalo, deguonis taip pat gali būti gaunamas auginant daug deguonies turinčius dumblius sodinimo bazėje, o deguonis, esantis oksiduoto metalo viduje Mėnulio paviršiuje, gali būti gaunamas naudojant lydymo įrenginį, kuris paverčiamas deguonimi naudojant konversijos įrenginį.

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

  Astronautų gyvenimo metu susidarančias nuotekas transportuosime į mūsų super vandens cirkuliacijos sistemą, o nuotekos bus nukenksminamos ir išvalomos po to, kai tekės per vandens valytuvą, kad jas būtų galima visiškai panaudoti. Kitoms gyvenime susidarančioms atliekoms apdoroti naudosime mikrobų procesorius, kad šios buitinės šiukšlės taptų maistu mikroorganizmams, ir tuo pat metu pasinaudosime redokso reakcijos principu, kad šiuos mikroorganizmus panaudotume elektros energijai gaminti įvairiai kosminės stoties įrangai. Tuo pačiu metu astronautai surinks kvėpuoti anglies dioksidą, o anglies dioksidas bus pakartotinai panaudotas naudojant anglies dioksido maisto gamybos įrenginius .

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

  Su Mėnulio palydovais ryšį palaikysime mikrobangų fotoniniais radarais, o su Žeme ir kitomis Mėnulio bazėmis ryšį palaikysime per palydovus, kad ryšį būtų galima palaikyti nedelsiant. Sujungus mikrobangų signalus, mūsų Mėnulio stovykloje esančią skaitmeninę dvynių sistemą galima aptikti ir valdyti tiek stovykloje, tiek Žemėje, kad realiuoju laiku būtų galima perduoti įvairią informaciją stovykloje.

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).

  Mūsų Mėnulio stovykloje moksliniai tyrimai sutelkti į robotikos, botanikos ir astronomijos draugijas, o mūsų stovykloje esantis išmanusis fabrikas gali gaminti įvairias mašinas, pavyzdžiui, Mėnulio transporto priemones, kasybos transporto priemones ir aptarnavimo robotus, o astronautai gali pasikliauti išmaniuoju fabriku atlikdami robotikos tyrimus ir kurdami geresnius mašinų gaminius. Jame daugiausia tiriama, kaip palaikyti normalų roboto veikimą ir mėnesio važiavimo judesį esant mažos gravitacijos būsenai, o roboto ir mėnesio važiavimo komponentų darbo būsenos duomenims stebėti daugiausia naudojama skaitmeninė dvynių sistema.

  Augalų sodinimo modulyje tirsime augalų augimą esant mažai gravitacijai ir, analizuodami augalų augimo duomenis, naudosime transgenines technologijas, kad išaugintume augalus, galinčius geriau prisitaikyti prie mažos gravitacijos Mėnulio aplinkos, ir taip užtikrintume maisto atsargas ilgalaikiam išgyvenimui Mėnulyje.

  Raketų paleidimo aikštelėje galime vykdyti kosmoso tyrimus, joje galime ne tik gauti įvairių atsargų iš Žemės, bet ir pasirengti tolesniems kosmoso tyrimams.

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

  Siekiant užtikrinti, kad astronautai galėtų sėkmingai įvykdyti Mėnulio misiją, kiekvienas astronautas prieš išvykdamas į Mėnulį turi praeiti "velnio mokymus" žemėje, kad astronautai galėtų judėti ir veikti mažos gravitacijos Mėnulio aplinkoje.

  Prieš išvykdami į Mėnulį astronautai daugiausia mokosi naudotis Mėnulio bazėje esančia susijusia įranga ir Mėnulio bazėje vykdomos išorinės veiklos, naudodamiesi keturiais įrenginiais: treniruokliu už kabinos ribų, mažos gravitacijos aplinkos rezervuaru, nevaldomojo kostiumo bandymo moduliu ir virtualiosios realybės treniruokliu, įskaitant įprasto veikimo ir procedūrų mokymą, taip pat gedimų nustatymo, vertinimo ir apdorojimo mokymą. Virtualios realybės treniruoklis gali visiškai imituoti įvairią astronautų veiklą Mėnulyje ir imituoti bendras mokymo pratybas su antžeminiu personalu.

  Be pirmiau minėtų įvairių tikslinių specialiųjų treniruočių, astronautai taip pat turi atlikti fizinės jėgos treniruotes, astronautų jėgos treniruotės apima viršutinių galūnių jėgos treniruotes ir šerdies jėgos treniruotes, kad būtų užtikrinta ilgalaikė astronautų fizinė sveikata mažos gravitacijos aplinkoje.

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 misijai į Mėnulį reikia atsargų, raketų ir erdvėlaivių. Prieš astronautams nusileidžiant Mėnulyje, jie pirmiausia pasikliauja medžiagų transportavimo raketomis, kad į numatytą vietą nugabentų medžiagas, naudojamas ankstyvosios bazės statybai, o tada kosminiais laivais siunčia astronautus į numatytas nusileidimo vietas. Mėnulio stovyklos išmaniojoje gamykloje gaminsime Mėnulio transporto priemones Mėnulio paviršiui tirti, kasybos transporto priemones Mėnulio regolitui kasti ir vandens sunkvežimius amžinajam įšalui Antarktidoje kasti. Pakartotinai panaudosime erdvėlaivį, kuris gabena astronautus į Mėnulį ir iš jo į Žemę, o grįžęs į Žemę erdvėlaivis remontuojamas ir tikrinamas, kad būtų užtikrintas sėkmingas kitas gabenimas. Astronautai naudosis Mėnulio paviršių tyrinėjančiomis Mėnulio transporto priemonėmis, kad ištirtų naujas vietas Mėnulio paviršiuje .