"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.
郑州轻工业附属中学 河南省郑州市-金水区 Kinija 19 5 / 2 Anglų kalba
3D projektavimo programinė įranga: Fusion 360
Mokslinis Mėnulio bazės projektas skirtas Mėnulio lavos vamzdžių panaudojimui kaip gyvenamosios struktūros būsimoms Mėnulio misijoms. Projekte numatyta Mėnulyje sukurti modulinę bazę, kurią būtų galima surinkti ir išardyti pagal misijos poreikius. Mėnulio bazės projekte daugiausia dėmesio skiriama Mėnulio lavos vamzdžių panaudojimui kaip gyvenamųjų struktūrų būsimoms Mėnulio misijoms.
Pagrindinis projekto tikslas - ištirti, ar įmanoma panaudoti natūralią Mėnulio aplinką saugiai ir gyvenamajai aplinkai sukurti. Mėnulio lavos vamzdžiai yra ideali buveinė, nes jie užtikrina natūralią apsaugą nuo radiacijos, mikrometeorų ir ekstremalių temperatūros svyravimų. Naudodami pažangią robotiką ir 3D spausdinimo technologiją pastatysime modulinę bazę, kuri bus maitinama termoelektrine energija ir turės avarinę atsarginę maitinimo sistemą. Bazė taip pat bus platforma naujoms technologijoms, kurios ilgainiui bus naudojamos žmonių ekspedicijose į Marsą ir už jo ribų, išbandyti. Apskritai projektu siekiama sukurti tvarią ir technologiškai pažangią Mėnulio bazę, kuri palengvintų ilgalaikius mokslinius tyrimus ir Mėnulio tyrinėjimą, kartu sumažinant su ilgalaikėmis kosminėmis misijomis susijusią riziką.
Pagrindinis mokslinių tyrimų Mėnulio bazės Mėnulio lavos vamzdžiuose įkūrimo tikslas - atlikti įvairius mokslinius eksperimentus ir stebėjimus. Sąlygos, esančios lavos vamzdžiuose, suteikia unikalių galimybių tirti Mėnulio geologiją, susipažinti su ankstyvąja Mėnulio istorija ir ištirti vandens bei kitų svarbių išteklių gavybos galimybes. Kontroliuojama lavos vamzdžių aplinka taip pat galėtų būti panaudota augalams auginti ir naujoms technologijoms bei moksliniams prietaisams išbandyti ir kurti. Įsteigę moksliniais tyrimais pagrįstą Mėnulio bazę, mokslininkai galėtų išplėsti mūsų supratimą apie Mėnulį, pagilinti žinias apie Saulės sistemą ir padėti pagrindus tolesniems tyrimams bei galimam kitų planetų ar mėnulių apgyvendinimui ateityje.
Pirma, po žeme esanti bazė apsaugo nuo atšiaurios Mėnulio aplinkos, įskaitant saulės spinduliuotę ir ekstremalius temperatūros svyravimus. Taip sumažėtų sunkios ekranavimo įrangos poreikis, o statybos procesas taptų lengvesnis ir pigesnis.
Antra, lavos vamzdžiai yra lengvai prieinamas išteklių, pavyzdžiui, vandens, kurį galima išgauti iš ledinio regolito, šaltinis. Kadangi vanduo yra būtinas žmonių gyvenimui ir raketų kuro gamybai, netoliese esantis šaltinis gerokai sumažintų aprūpinimo misijų išlaidas.
Be to, natūralią lavos vamzdžių teikiamą apsaugą būtų galima panaudoti augalams auginti kontroliuojamoje aplinkoje ir taip užtikrinti tvarų šviežio maisto šaltinį.
Galiausiai Filolauso kraterio vieta yra strategiškai palanki, nes jis yra netoli Mėnulio šiaurės ašigalio. Ši vieta suteikia galimybę gauti beveik nuolatinę saulės šviesą, kuri gali būti naudojama saulės energijai, todėl bazė gali tapti energetiškai savarankiška.
Visoje ULS bazėje naudojama bioninio skruzdėlyno struktūra, kuri yra pastatyta pagal Mėnulio lavos vamzdžio tendenciją, todėl pastato struktūra yra didžiausio tankio, reikalingos medžiagos yra paprasčiausios, naudojama erdvė yra didžiausia, o struktūra yra stabili ir tvirta. Palanki bazės statybai ir vėlesnei plėtrai.
I etapas: siunčiami urvus tyrinėjantys robotai, kad užbaigtų bendrąjį bazės projektą pagal vietovės tyrimo duomenis, pristatomos būtinos atsargos ir milžiniški 3D spausdinimo robotai, nusileidimo metu Mėnulio paviršiuje iš inercijos įterpiamas termoelektrinis elektros energijos stulpas, o ankstyvosios statybos metu naudojami kuro elementai ir termoelektrinės energijos generavimas; lazerinio baliono technologija naudojama lavos vamzdžiui pagrįstai transformuoti, tada visa bazės struktūra spausdinama naudojant Mėnulio dirvožemį. Paviršiniai pastatai dengiami atvirkštinės dializės membranomis, atspausdintomis 3D spausdinimo robotais ir savaime prisitaikančiomis pagal programuojamą plastikinę medžiagą ir origami struktūrą, kad būtų galima absorbuoti saulės vėją ankstyvajai statybai.
2 etapas: gabenti į Mėnulį įvairią įrangą, baigti statyti pagrindinę B1 gyvybės zoną, kad nedidelis skaičius astronautų galėtų patekti į ją ir padėti atlikti būsimus bazės eksperimentus, B2 (Mėnulio tyrimų zona) ir apatinį B3 (gyvenamoji ir pramogų zona) sluoksnį.
Trečiasis etapas: Mėnulio bazėje įsikurs keturi ar penki astronautai, o kai bazė bus stabilizuota, gyvenamosios patalpos galės būti toliau plečiamos, kad jose galėtų apsistoti daugiau astronautų ir mokslininkų.
Unikali ULS architektūrinė vieta išsprendė daugumą problemų, susijusių su astronautų išgyvenimu Mėnulyje. Unikalus įėjimas į ULS - tai dviaukštė konstrukcija, kurioje panaudota "Whipple Shield" konstrukcijos koncepcija, siekiant veiksmingai atlaikyti meteoritų smūgius. Požeminės konstrukcijos suprojektuotos taip, kad atlaikytų atšiaurią Mėnulio aplinką, įskaitant saulės spinduliuotę, ekstremalius temperatūros svyravimus ir mikrometeoritų smūgius. (NASA tyrimų duomenimis, Mėnulio paviršiuje, esančiame žemiau 6 metrų, galima palaikyti pastovią 17-19 laipsnių Celsijaus temperatūrą).
Avarijos atveju bazėje bus centrinis mazgas, kuriame bus saugi zona. Joje bus įrengti oro šliuzai ir avarinės atsargos, pavyzdžiui, papildomas deguonis, vanduo ir maistas. Be to, Mėnulio bazėje bus įrengtos atsarginės maitinimo sistemos ir ryšių įranga, kad astronautai avarijos atveju galėtų susisiekti su Žeme.
Be to, bazėje bus įrengtos medicininės patalpos, kuriose bus teikiama medicininė astronautų priežiūra. Šiose patalpose bus įrengta moderni medicinos įranga ir apmokytas medicinos personalas, kad būtų galima susidoroti su bet kokiu sužeidimu ar liga.
Trumpai tariant, Mėnulio mokslinė bazė bus suprojektuota taip, kad astronautams būtų užtikrinta tinkama apsauga ir pastogė. Modulinė konstrukcija ir radiacinė apsauga padės apsaugoti astronautus nuo atšiaurios Mėnulio aplinkos, o pažangios gyvybės palaikymo sistemos ir atsargos avarijos atveju užtikrins jų išgyvenimą.
Kad astronautams būtų užtikrintas tvarus pagrindinių poreikių tenkinimas, Mėnulio stovykloje įdiegtos kelios pagrindinės funkcijos, skirtos jų išgyvenimo poreikiams patenkinti:
Vanduo: Siekiant užtikrinti normalų vandens išteklių tiekimą, naudojame dvi vandens tiekimo linijas. Viena vertus, vandenį gauname per lavos vamzdžius ir ledą nuolat šešėlyje esančiose vietovėse netoli Šiaurės ašigalio; kita vertus, atvirkštinės dializės membranos ant antžeminių pastatų paviršiaus gali gaminti vandenį ir deguonį gaudydami vandenilio jonus saulės vėjyje, o vandens perdirbimo sistema naudojama astronautų šlapimui ir prakaitui surinkti ir perdirbti.
Maistas: prieš skrydį į Mėnulį astronautai valgys iš Žemės atsivežtą kosminį maistą (daugiausia baltyminį); baigę vandens kultūrų laboratoriją, astronautai augins įvairius valgomus augalus. Taip pat ketiname 3D spausdintuvu spausdinti maistą, kad iš sojos pluošto pagamintume vegetarišką mėsą;
Oras / deguonis: Deguonį gaminame trimis pagrindiniais būdais. Įkaitinę ir išlydę Mėnulio dirvožemį ar uolienas, atliekame elektrinę elektrolizę. Deguonis išsiskiria iš lydalo burbuliukų pavidalu. Kaitinant iki 1600-2500 ℃, deguonies turinčios uolienos gali suirti ir susidaryti grynas deguonis. Hidroponinėje kameroje esantys augalai taip pat sugeria astronautų išskiriamą anglies dioksidą, kad nuolat gautų deguonies; Be to, daugiau deguonies galima gauti hidrolizės būdu.
Energijos poreikis: Mes taikome temperatūros skirtumo energijos gamybos sistemą. Naudodami temperatūrų skirtumo generavimo koloną, Mėnulio dirvožemiui šildyti naudojame savaime cirkuliuojantį termosifoną, pasižymintį dideliu šilumos perdavimu. Skysčiui refliuksuoti naudojama gravitacija. Tačiau ankstyvuoju etapu kuro elementai taip pat tarnauja kaip atsarginis energijos šaltinis, aprūpinantis bazę šiluma ir elektra.
Štai penki būdai, kaip tvarkysimės su įvairiomis Mėnulyje mūsų astronautų išmetamomis šiukšlėmis:
Perdirbimas: Kai kurios atliekos gali būti perdirbamos, vanduo, kuris yra būtinas išgyvenimui. Vanduo gali būti perdirbamas perdirbant astronautų prakaitą, šlapimą ir kvėpuojant vandens garais.
Suspaudimas ir saugojimas: Atliekas galima suspausti ir sandėliuoti, kad jos užimtų mažiau vietos. Kietąsias atliekas galima suspausti kompresoriumi į mažesnius gabalėlius ir laikyti šiukšlių dėžėje ar panašioje talpykloje.
Deginimas: Kai kurias organines atliekas galima šalinti deginant. Taip atliekos virsta pelenais ir anglies dioksidu, o tam reikia tinkamų deguonies ir temperatūros sąlygų.
Pakartotinis naudojimas: Atliekas galima panaudoti pakartotinai: virtuvės atliekos gali būti kompostuojamos ir pakartotinai panaudojamos kaip dirvožemis daržovėms auginti.
Kartu šios procedūros galėtų padėti išlaikyti Mėnulio bazę švarią ir tvarią, kartu užtikrinant, kad būtų visiškai išnaudojami išgyvenimui būtini ištekliai.
Mėnulio bazei reikės veiksmingų ir patikimų ryšių sistemų, kad būtų galima palaikyti ryšį su Žeme ir kitomis Mėnulio bazėmis. Pagrindinis ryšio būdas bus aukšto dažnio radijo transliacijos. Mėnulio bazėje taip pat bus daugybė orbitoje skriejančių ryšių palydovų, kurie veiks kaip retransliatoriai tarp bazės ir Žemės.
Be to, Mėnulio bazėje bus įrengtos antenos ir ryšio antenos, skirtos tiesioginiam ir nenutrūkstamam ryšiui su Žeme palaikyti, taip pat rezervinės ryšio sistemos, užtikrinančios, kad ryšys nenutrūktų net ir sutrikus sistemai.
Mėnulio bazėje taip pat bus integruota tinklo ryšių sistema, kuri leis palaikyti ryšį tarp įvairių bazės dalių ir su kitomis Mėnulio bazėmis. Šią sistemą sudarys šviesolaidiniai kabeliai ir "Wi-Fi" tinklai, skirti duomenų perdavimui, todėl bus galima veiksmingai bendrauti ir dalytis informacija tarp skirtingų Mėnulio bazių.
Mėnulio lavos vamzdyje esančioje mokslinių tyrimų bazėje daugiausia dėmesio būtų skiriama kelioms mokslinėms temoms. Pagrindinės mokslinių tyrimų sritys būtų Mėnulio geologija, Mėnulio išteklių naudojimas ir astronominiai stebėjimai iš Mėnulio.
Mėnulio bazėje bus atliekami Mėnulio geologijos eksperimentai, įskaitant Mėnulio paviršiaus mineralinės sudėties tyrimus, Mėnulio drebėjimų elgesio analizę ir lakiųjų medžiagų, pavyzdžiui, vandens, pasiskirstymo ir judėjimo Mėnulyje tyrimus. Šie tyrimai suteiks vertingų įžvalgų apie Mėnulio formavimąsi ir evoliuciją bei padės geriau suprasti Visatą.
Kita sritis, kuriai skiriama daug dėmesio, yra Mėnulio išteklių naudojimas, pavyzdžiui, vandens išgavimas iš Mėnulio grunto ir Mėnulio regolito naudojimas kaip statybinės medžiagos. Šie ištekliai būtų būtini tvariam žmonių įsikūrimui Mėnulyje, todėl Mėnulio bazėje bus ieškoma būdų, kaip juos veiksmingai panaudoti.
Be to, Mėnulio bazėje bus atliekami astronominiai stebėjimai iš Mėnulio, pasinaudojant unikalia jo padėtimi, kad būtų galima stebėti dangaus kūnus, kurie nematomi iš Žemės. Mėnulio bazė taip pat bus ideali vieta Žemės aplinkai ir gamtiniams pavojams stebėti, pavyzdžiui, stebėti kosminius orus ir aptikti meteoroidų smūgius.
Mėnulio bazėje daugiausia dėmesio bus skiriama moksliniams tyrimams, kurie padės geriau pažinti Mėnulį, visatą ir galimybes tvariai apgyvendinti žmones Mėnulyje. Mėnulio geologijos, Mėnulio išteklių naudojimo ir astronominių stebėjimų iš Mėnulio tyrimais Mėnulio bazė prisidės prie įvairių mokslo sričių pažangos ir suteiks svarbių žinių būsimiems kosmoso tyrimams.
Siekiant parengti astronautus skrydžiui į Mėnulį, į išsamią mokymo programą galėtų būti įtraukti šie dalykai:
Fizinis ir fiziologinis mokymas: Astronautai turi praeiti gravitacijos, ištvermės, širdies ir kraujagyslių treniruotes ir raumenų stiprinimo treniruotes, skirtas ilgoms kelionėms kosmose ir misijoms Mėnulio paviršiuje.
Prisitaikymo prie kosmoso mokymas: mokymas, susijęs su kosmoso aplinka, įskaitant darbo nesvarumo aplinkoje įgūdžius, orientavimosi kosmose ir padėties kosmose įgūdžius, kosminę psichologiją ir gebėjimą susidoroti su kosmoso aplinka ir t. t.
Erdvėlaivių ir įrangos eksploatavimo mokymai: kosminių kapsulių, ledo rinkimo aparatų, mėnuleigių ir kitos įrangos eksploatavimas ir priežiūra.
Geologijos ir Mėnulio mokslo mokymai: sužinokite Mėnulio geologinę sandarą, topografiją ir geomorfologiją moksliniams tyrimams ir mėginių rinkimui.
mokymas apie ekstremalias situacijas: pagrindinės medicininės žinios ir mokymas, kaip reaguoti į galimus nelaimingus atsitikimus.
Misijos modeliavimo mokymas: Astronautus reikia mokyti imituoti misijas realioje aplinkoje, įskaitant misijas Mėnulio paviršiuje, operacijas kapsulėje, reagavimą į avarines situacijas ir kt.
bendravimo mokymas: Išmokti bendravimo kalbos, protokolų ir procedūrų, mokėti veiksmingai bendrauti su misijos kontrole ir glaudžiai bendradarbiauti su kitais susijusiais darbuotojais.
Psichologinis mokymas: psichologinis astronautų mokymas, siekiant prisitaikyti prie astronauto šios profesijos didelės rizikos ir kosmoso aplinkos ypatumų, būtina atlikti griežtą psichologinį astronautų mokymą, kad jie turėtų puikią psichologinę kokybę racionalaus mąstymo gebėjimą, išdrįsti sekso, psichologinio suderinamumo ir ne chaoso krizės akivaizdoje, gebėjimą susidoroti su staigia krize.
Trumpai tariant, astronautai turi būti išsamiai apmokyti, kad būtų pasirengę nusileisti Mėnulyje.
Būsimoms misijoms į Mėnulį reikia erdvėlaivių, galinčių gabenti žmones ir įrangą iš Žemės į Mėnulį, taip pat pilotuojamų raketų. O kroviniams gabenti pageidautina naudoti dideles nešančiąsias raketas, tokias kaip SLS ar "Saturn V".
Be šių erdvėlaivių, Mėnulio bazei reikėtų įvairių transporto priemonių, kurios galėtų keliauti Mėnulio paviršiumi. Sukūrėme Mėnulio visureigį, kurio unikali važiuoklės konstrukcija gali geriau prisitaikyti prie Mėnulio paviršiaus, o erdvi krovinių dėžė taip pat suteikia galimybę nuvažiuoti didelį atstumą ir ilgai išvykti. Modulinė konstrukcija taip pat suteikia galimybę į jį pakrauti konkrečius prietaisus, kad būtų galima atlikti įvairias specialias užduotis.
Mėnulio ledo kombainas skirtas kroviniams rinkti ir gabenti. Išmaniosios nuimamos krovinių dėžės ir dirbtinio intelekto taikymas leidžia ledo kombainui savarankiškai atlikti ledo kasybos užduotį.
English 
Chinese 
Czech 
Danish 
Estonian 
Finnish 
French 
German 
Greek 
Hungarian 
Italian 
Latvian 
Lithuanian 
Dutch 
Norwegian 
Polish 
Portuguese (Portugal, AO90) 
Romanian 
Slovak 
Slovenian 
Spanish 
Swedish 