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.

Future-Moon

郑州轻工业大学  郑州-金水区    Kinija 18, 19   5 / 1 Anglų kalba
3D projektavimo programinė įranga: Fusion 360



1.1 - Projekto aprašymas

Mūsų Mėnulio stovyklavietė yra Mėnulio pietiniame ašigalyje, joje visiškai panaudota vaizduotė ir įdiegtos kai kurios naujos technologijos, kurios Žemėje dar nėra plačiai prieinamos. Dabartines populiarias technologijas derinkite su tradiciniais kinų statybos metodais. Sukurkite eksperimentą, kuris galėtų patenkinti ilgalaikį dviejų ar trijų astronautų gyvenimą Mėnulyje, ir ištirkite putų metalą, auginimą be dirvožemio ir kitus eksperimentus, kuriuos lengviau atlikti ypatingoje Mėnulio mikrogravitacijos aplinkoje. Kartu mūsų statybos stilius sujungia įvairius unikalius šalies ir tarptautinius architektūros stilius, atsižvelgiant į specifines Mėnulio aplinkos sąlygas. Mūsų bazėje taikomas išmanusis valdymo metodas kaip visuma, o kiekvienas pagrindinis pastatas sujungtas keliais. Pagrindinis gyvenamasis plotas yra šešiakampės žvaigždės formos, kuri ne tik pasižymi simetrišku grožiu, bet ir atspindi bazės tęstinumą.

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

Pagrindinis mūsų Mėnulio stovyklos tikslas - moksliniai tyrimai. Mineralų tyrimų laboratorijoje atliekame mikrogravitacijos aplinkos medžiagų mokslinius eksperimentus ir, naudodami mikrogravitaciją plūdrumo konvekcijai pašalinti, tiriame ir kuriame putų metalo medžiagas, kurios leidžia veiksmingai išleisti burbuliukus ir priemaišų lašelius ir kuria didelio našumo metalo medžiagas. Be to, mūsų auginimo be dirvos laboratorijoje bus kuriama nežemiškos fotosintezės technologija, kuri imituoja natūralią žaliųjų augalų fotosintezę Žemėje, naudojant saulės šviesą žmonių iškvėptą anglies dioksidą ir Mėnulyje in situ išgautus vandens išteklius paverčia deguonimi ir angliavandeniliais, aprūpindama augalus deguonimi auginimo be dirvos laboratorijoje.

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

Mėnulio stovyklą nusprendėme įkurti Aitkeno baseine Mėnulio pietiniame ašigalyje.Pirma, šį baseiną sudaro itin didelis meteorito krateris, išsaugojęs pirminę smūgio struktūrą. Kadangi iš Mėnulio gelmių smūgio metu išmesta medžiaga yra unikali, tai sudaro palankias sąlygas mums tirti vidinę Mėnulio sandarą. antra, baseine gausu vandens išteklių. Mėnulio pietiniame ašigalyje yra nuolatinių šešėlio sričių. Temperatūra šiose nuolatinio šešėlio srityse yra labai žema, todėl viduje gali būti daug vandens ledo išteklių. trečia, jis gali suteikti daug energijos. Kiekvienais "Mėnulio metais" maždaug pusę metų bus poliarinė diena, per kurią yra daug šviesos energijos. Dėl nuolatinės šviesos poliarinės dienos ypatybių moksliniams tyrimams tiekiama natūrali energija.

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.

Iš Žemės atsivešime pagrindines statybines medžiagas, 3D spausdintuvus, Mėnulio grunto rinkimo mašinas, Mėnulio grunto deginimo įrankius ir kitas pagrindines priemones, taip pat Žemėje parengsime išsamius konstrukcinius brėžinius, kurie padės mums statyti Mėnulio bazę. Mokysimės iš tradicinės kinų architektūros ir įlaidų bei tenoninių jungčių metodų, naudosime Mėnulio dirvožemio surinkimo mašinas Mėnulio dirvožemiui rinkti, naudosime Mėnulio dirvožemio sukepinimą Mėnulio plytoms gaminti ir naudosime 3D spausdintuvus įlaidų ir tenoninių jungčių konstrukcijoms gaminti, padėsime mums pasiekti inkrustaciją ir priderinimą tarp plytų. Pastatę plytas, pasinaudosime Mėnulio mikrogravitacijos aplinka, o mūsų astronautai galės sudėti plytas į atitinkamą vietą pagal statybos brėžinius, nenaudodami didelės įrangos, pavyzdžiui, kranų ir liftų, kad galėtų pastatyti namą. Kadangi naudojame vietinės kilmės Mėnulio gruntą, jis gali veiksmingai sumažinti kosminę radiaciją ir gerokai sumažinti transportavimo išlaidas. Baigus degti Mėnulio plytas, galima atlikti surinkimo ir statybos darbus. Sukepinus Mėnulio plytas, galima išsklaidyti riziką, kad 3D spausdinimas suformuos vienu ypu, o kai kuriose vietose 3D spausdinimas gali sustiprinti jungtis, kad konstrukcija būtų užbaigta.

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

Sukursime didelio tikslumo radarus ir meteoritų perspėjimo sistemas, kurios suteiks mums pakankamai laiko, kad išvengtume nežemiškų meteoritų keliamos rizikos ir pavojų; be to, mūsų bazėje bus naudojamos Mėnulio plytos, išdegtos iš Mėnulio grunto, kurios gali veiksmingai izoliuoti kenksmingus kosminius spindulius iš kosmoso ir sukurti patogią bei saugią gyvenimo ir mokslinių tyrimų aplinką mūsų astronautams. Bazėje įrengsime centrinę oro kondicionavimo sistemą, kad patalpose būtų palaikoma pastovi temperatūra. Kadangi pagrindinis energijos šaltinis yra saulės energija, mūsų bazėje įdiegta dirbtinio intelekto valdymu pagrįsta baterijų valdymo sistema BMS, kuri gali veiksmingai ir pagrįstai paskirstyti energiją, nesibaimindama, kad oro kondicionavimo sistema bus atjungta. Kartu mūsų sienos bus padengtos polimerinėmis nanodangomis, kad izoliuotų ekstremalią lauko temperatūrą ir sumažintų centrinio oro kondicionavimo energijos sąnaudas. Mūsų deguonis daugiausia gaunamas iš Mėnulio grunto, kuris gali būti išgaunamas taikant išlydžio elektrolizę, kad būtų gautas didelis deguonies kiekis. Požeminiais vamzdynais jis transportuojamas į įvairias patalpas, kad kiekvienoje patalpoje būtų tiekiamas deguonis ir užtikrinama normali fiziologinė astronautų veikla.

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

Sukursime Mėnulio roverį, kuris sutelks Saulės energiją ir kitą spinduliuotę į Mėnulio vandens ledą, kad šis galėtų išgarinti vandens ledo medžiagas. Ant kiekvieno šono pastatysime šaldymo džiovintuvą, kad vandens garai susikondensuotų į vandenį ir jį surinktų.

Mūsų maisto atsargos daugiausia gaunamos iš bežemių auginimo laboratorijų. Naudosime pritaikytus maistinių medžiagų tirpalus ir dirbtinio intelekto technologijas, kad augalams būtų tiekiamos tinkamos maistinės medžiagos, o mūsų astronautams - reikalingos maistinės medžiagos.

Daugiausia energijos gauname iš saulės energijos gamybos technologijų. Mes naudosime saulės kolektorius, kad surinktume ir paverstume ją elektros energija, ir pasieksime pagrįstą elektros energijos paskirstymą, naudodami bekontaktį energijos perdavimą.

Surinksime Mėnulio dirvožemį, iš kurio, naudojant išlydytą elektrolizę, galima gauti daug deguonies, kad būtų galima aprūpinti deguonimi įvairias plokštes. Taip pat galima paruošti labai gryno silicio, geležies ir kitų metalinių medžiagų, taip suteikiant tam tikrų žaliavų mūsų mineralų laboratorijai.

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

Mūsų tualetas tiesiogiai pašalins šlapimą; astronautų prakaitas ir iškvėpti vandens garai pateks į ventiliacijos sistemą. Šios skystos atliekos bus perdirbamos per sudėtingus valymo procesus, tokius kaip distiliavimas ir giluminis valymas, ir galės būti vartojamos.

Daugiausia surinkti, suspausti, saugoti ir po to su krovininiu erdvėlaiviu "TianZhou" grįžti į atmosferą ir sudeginti.

Mūsų kabinoje taikomas aukštos temperatūros aerobinės fermentacijos apdorojimas, o perdirbtas produktas gali būti naudojamas kaip organinė trąša. Fermentacijos proceso metu susidaręs anglies dioksidas taip pat gali patekti į augalų kabiną.

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

Mes naudosime belaidį bangų ryšį, naudodamiesi belaidžių bangų sklidimo funkcija informacijai perduoti, nes taip išvengsime laidų tiesimo rūpesčių ir galėsime laisviau, greičiau ir lengviau keistis informacija bei bendrauti.

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 stovyklos tyrimų dėmesio centre - putų metalas mikrogravitacijos aplinkoje ir dirbtinės šviesos sintezės technologija nežemiškoje aplinkoje. Mineralų tyrimų laboratorijoje atliksime mikrogravitacijos aplinkos medžiagų mokslo eksperimentus. Mikrogravitacijos aplinkoje dėl plūdrumo sukeltos konvekcijos išnykimo sumažės kristalų augimo trikdžiai, neišvengiamai sumažės išauginto kristalo defektų. Naudojant mikrogravitaciją plūdrumo konvekcijai panaikinti, tiriamos ir kuriamos putų metalo medžiagos, kurios suteikia galimybę veiksmingai pašalinti burbuliukus ir skysčio lašelių priemaišas. Kartu kosminėje mikrogravitacijos aplinkoje taip pat galime rasti kai kurių medžiagų savybių ir reiškinių, kuriuos aprėpia gravitacijos vietos, o tai mums gali suteikti veiksmingų ir įgyvendinamų idėjų, kaip kurti didelio našumo metalines medžiagas. Be to, mūsų bežemės auginimo laboratorijoje bus kuriama nežemiškos fotosintezės technologija, kuri imituoja natūralią žaliųjų augalų fotosintezę Žemėje ir naudoja saulės šviesą, kad žmonių iškvėptą anglies dioksidą ir iš Mėnulio dirvožemio išgautus vandens išteklius paverstų deguonimi ir angliavandeniliais, aprūpindama augalus bežemės auginimo laboratorijoje deguonimi.

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

Pirmiausia astronautai turi išlaikyti griežtus fizinius ir sveikatos testus, kad įsitikintų, jog jų kūnai atitinka kosmoso tyrimų reikalavimus. Šie testai paprastai apima plaučių funkcijos, širdies ritmo, refleksų ir kt. tyrimus. Atlikus šiuos testus galima nustatyti, ar kiekvienas astronautas geba prisitaikyti prie kosmoso aplinkos.

Atlikę medicininį patikrinimą astronautai turi išmokti naudotis kompiuterių ir programinės įrangos sistemomis. Šios sistemos apima tokius įgūdžius kaip užduočių duomenų apdorojimas, procesų stebėjimas, trikčių šalinimas ir kt. Kartu jie taip pat turi suprasti pagrindines žinias apie kosminę aplinką, pavyzdžiui, mikrogravitaciją, vakuumą, radiaciją ir t. t., kurios padės jiems geriau prisitaikyti prie kosminės aplinkos.

Be to, povandeninis mokymas taip pat yra svarbi astronautų dalis. Per šias treniruotes astronautai gali prisitaikyti prie mažos ir mikrogravitacijos aplinkos, pagerinti savo motorinius gebėjimus, koordinaciją ir širdies ir kvėpavimo funkciją. Per povandeninius mokymus taip pat galima imituoti ekstremalias situacijas ir avarinės evakuacijos pratybas, todėl astronautai gali geriau susidoroti su pavojingomis situacijomis.

Baigę povandeninius mokymus astronautai išmoksta pagrindinių laboratorinės įrangos ir prietaisų veikimo ir naudojimo principų, taip pat prisitaikyti prie aplinkos avarijos atveju. Į astronautų mokymosi procesą taip pat įeina įgūdžių mokymas, pavyzdžiui, kaip naudoti ir taisyti skafandrą ir ką daryti, jei kas nors nepavyksta.

Be to, astronautai turės išmokti glaudžiai bendradarbiauti su kolegomis, sukurti veiksmingus komunikacijos kanalus, aiškiai apibrėžti vaidmenis, išmokti nuotoliniu būdu gauti ir naudotis medicinine priežiūra, be kitų būtinų priemonių, kad misija būtų sėkminga.

Galiausiai astronautai turi išmokti avarinio gelbėjimosi ir atgalinio manevravimo Žemės ir kosmoso aplinkoje įgūdžių.

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.

Erdvėlaivis turėtų galėti pasiekti Mėnulio paviršių, veikti Mėnulio paviršiuje atliekant kosminius tyrimus ir eksperimentines operacijas, jame turėtų būti pakankamai vietos pilotuojamiems žmonėms ir saugykloms, jis turėtų būti pritaikytas prie Mėnulio paviršiaus aplinkos.

Mėnulio stovykloje greičiausiai bus naudojamos įvairių tipų transporto priemonės, pavyzdžiui, mėnuleigiai, motoroleriai ir ratinės transporto priemonės, skirtos Mėnulio paviršiui tyrinėti, todėl jos turi būti suprojektuotos taip, kad būtų pakankamai tvirtos ir pritaikytos Mėnulio paviršiaus aplinkai.

Kad astronautai galėtų nuskristi į Žemę ir grįžti iš jos, kosminė kapsulė turi būti pritaikyta veikti kosminėje aplinkoje, atlaikyti kosmoso dėvėjimąsi ir atšiaurų klimatą bei užtikrinti pakankamą atstumą, kad astronautai galėtų saugiai pasiekti Žemę.

Tyrinėdami Mėnulio paviršių taip pat turime rasti naujų taikinių ir tyrinėtinų sričių. Tai galėtų būti giluminiai Mėnulio paviršiaus struktūrų tyrimai, vandens išteklių paieškos galimybės, Mėnulio pėdsakų ir kelionių tyrinėjimas.