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.

Aurora

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

Šios Mėnulio stovyklos tikslas - atlikti mokslinius tyrimus, tyrinėti ir įgyti patirties kuriant didelę Mėnulio bazę. Moksliniai tyrimai daugiausia apims Mėnulio dirvožemio ir Mėnulio mineralų tyrimus bei viso Mėnulio paviršiaus kartografavimą, kad ateityje būtų lengviau vykdyti statybas. Taip pat bus galima stebėti nežemiškus objektus.

Ankstyvuoju etapu užtikrinsime, kad bazė būtų sukurta ir tinkamai veiktų. Vidutinės trukmės laikotarpiu bazę pertvarkysime į išteklių papildymo stotį, kad iš šio centro žmonės galėtų išplėsti bazę į kitas Mėnulio paviršiaus dalis. Vėlesniais etapais papildysime atsargas giliojo kosmoso tyrinėjimo misijoms ir išplėsime žmonių tyrinėjimo mastą.

Todėl bazėje yra puikios gyvenamosios patalpos ir pakankamas rezervas, kad būtų galima išbandyti daugelį naujų technologijų ir užtikrinti pirmųjų Mėnulio tyrėjų pragyvenimo šaltinį. Be to, atsižvelgiant į personalo psichologinę gerovę, čia įrengta daug sporto ir poilsio įrenginių, taip pat panoraminė kamera, skirta tiesioginiam psichologiniam atsipalaidavimui, leidžianti tyrėjams svaiginamai matyti Žemės kraštovaizdį ir savo šeimas bei draugus.

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

Ankstyvuoju etapu norime statyti bazę kaip mokslinių tyrimų bazę, svarbiausia - išbandyti didelio masto Mėnulio bazės statybos technologiją. Vėlesniame etape ji bus pertvarkyta į Mėnulio paviršiaus išteklių tiekimo in situ stotį, daugiausia naudojančią turtingą Mėnulio dirvožemį ir mineralinius išteklius ištekliams tiekti, ir palaipsniui išteklių stotį išplėsime kaip centrą, aprūpinantį ištekliais bazes ir pilotuojamas Mėnulio kosmines stotis kituose regionuose, taip leisdami joms išsivaduoti nuo išteklių išlikimo problemos ir visapusiškai vykdyti mineralų rinkimo, mokslinių tyrimų ir kitus darbus; be to, išteklių aprūpinimo stotis gali būti naudojama ir giliojo kosmoso tyrimų misijoms į Be to, išteklių aprūpinimo stotis gali būti naudojama ir giliojo kosmoso tyrimų misijoms, taip gerokai išplečiant žmogaus tyrimų veiklos giliojo kosmoso erdvėje mastą.

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

Kabėjaus smūgio krateris poliariniame regione (29. 42° 83. 88° pietų platumos) yra nuolat apšviesta Mėnulio ašigalių sritis, kurią didžiąją laiko dalį apšviečia saulės spinduliai ir kurioje temperatūros skirtumai yra nedideli, todėl izoliacijos konstrukcijai keliami nedideli reikalavimai. Ji tinkama kaip bandymų vieta Mėnulio bazės statybai. Šalia jos taip pat yra nuolat šešėlyje esančių vietovių, kuriose galima išgauti vandens ledo išteklių ir panaudoti juos bazės statybai ir personalo reikmėms bei tyrimams.

Čia nėra labai sunku pastatyti bazę, todėl ji tinkama įgyti patirties, kad būtų užtikrintas tyrinėjimo tikslų įgyvendinimas. Be to, Cabeus smūgio krateris turi akivaizdų pranašumą vandens ir energijos išteklių poreikio požiūriu, atsižvelgiant į tai, kad svarbiausia yra tvarus žmonių apgyvendinimas.

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.

Naudosime šias dvi medžiagas:

geopolimerinis betonas: geopolimerinio betono privalumai, palyginti su cementiniu betonu, yra tai, kad jį galima pagaminti aktyvų, naudojant nedidelį kiekį Mėnulio dirvožemį stimuliuojančio žadintuvo, ir jam reikia mažiau cementinių medžiagų, tačiau jo trūkumai yra tai, kad trūksta vandens maišymui, jo negalima natūraliai sukietinti ir suformuoti Mėnulio paviršiuje itin didelio vakuumo sąlygomis, visi paruošimo procesai turi būti atliekami sandariomis ir suslėgtomis sąlygomis, jis negali būti veikiamas Mėnulio aplinkoje, kol neįgauna pakankamo stiprumo, ir priežiūra.

Sauso autoklavinio Mėnulio betono mišinys: pagrindiniai sauso autoklavinio betono mišinio, skirto Mėnulio statybai, privalumai yra palyginti trumpas kietėjimo laikas, palyginti su cemento betonu, uždara autoklavinio kietėjimo aplinka, kurios neveikia išoriniai veiksniai, ir santykinis surišto vandens stabilumas gautame produkte. Tačiau šiam procesui reikalingą kalcio medžiagą ankstyvaisiais etapais reikia gabenti iš Žemės, o kalcio medžiagos kiekis sudaro 10%-15% visos miltelių masės, o mažiausias vandens kiekis, reikalingas autoklavinėje hidroterminėje reakcijoje surišti vandenį, sudaro maždaug 10% visos miltelių masės. Šios medžiagos paruošimo procesas turi skatinti Mėnulio grunto reakcijos aktyvumą esant prisotintam garų slėgiui, kad mišinyje vyktų hidroterminės sintezės reakcija, siekiant išgauti stiprumą.

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

        Pirma, mūsų bazė turi viršutinę ir apatinę struktūrą. Didelės energijos dalelių srautams galime patekti į antrąjį prieglobsčio lygį, apsaugotą švino plokštėmis; mikrometeoritų srautams galime patekti į apatinį lygį.

       Antra, Mėnulio paviršiuje ir ant Mėnulio palydovų žvaigždyne yra visa stebėjimo įranga, kuria galima iš anksto įspėti apie pavojų.

       Trečia, jei prietaisai praneštų apie nepakeliamą pavojų bazei, transporto priemonė gali palikti Mėnulio paviršių ir prisijungti prie Mėnulio orbitoje esančios kosminės stoties.

       Mūsų bazėje taip pat bus naudojama aktyvioji meteoritų gynybos sistema, kuri, pasitelkusi palydovų stebėjimo ir fazinių radarų tinklą, raketomis arba priešlėktuviniais šautuvais nukreiptų didelius meteoritus iš jų orbitų. Tada maži mikrometeoritai išgarinami naudojant lazerių masyvus.

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

Vanduo: Vanduo stovyklai tiekiamas iš papildomų šaltinių ankstyvaisiais etapais, o vėlesniais etapais kaip pagrindinis vandens šaltinis naudojami turtingi poliarinio vandens ledo ištekliai. Taip pat sukūrėme vandens perdirbimo sistemą, skirtą nuotekoms perdirbti.

Maistas: astronautai valgys kartu su atsargomis tiekiamą maistą. Be to, naudodami bandomąją krakmolo sintezės sistemą sintetinsime krakmolą iš anglies dioksido, gauto iš poliarinio sauso ledo.

Galia: Pirmiausia, saulės energija bus panaudojama sulankstomomis saulės baterijomis. Antra, energija ir šiluma bus gaminama naudojant radioizotopines termoelektrines mašinas.

Oro: Mėnulio paviršiuje yra šiek tiek ilmenito (cheminė formulė FeTiO3) ir geležies oksido (FeO), kurie gali būti naudojami kaip žaliava reakcijoms. Kaitinant šias rūdas iki 1600-2500 °C temperatūros, galima efektyviau paruošti deguonį.

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

Naudojant anaerobines bakterijas, mikroorganizmus Shewanella, galima šalinti šiukšles ir gaminti elektros energiją. Pavyzdžiui, astronautai gali išmesti buitines šiukšles į įrenginį, kuriame yra mikroorganizmų, ir šios buitinės atliekos taps maistu mikroorganizmams. Šis mikrobų procesoriaus prototipas yra nedidelė dėžutė, sverianti apie 2 kilogramus, du galai sujungti su anodu ir katodu, pati dėžutė plėvele padalinta į dvi dalis, mikroorganizmai veikia kaip elektrocheminių reakcijų katalizatoriai, apdorojus kosmines šiukšles susidaro laisvų elektronų, jie kilpoje juda į katodą, kur sąveikauja su oksidatoriumi, įvykus redokso reakcijai, gaminama elektra. Astronautai gali kaupti mikrobinės oksidacijos proceso metu susidariusią elektros energiją, kad ją galėtų naudoti kosminėje stotyje. procesoriaus kuru gali būti servetėlės arba bet kokios kitos biologiškai skaidžios kietosios ir skystosios atliekos.

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

Per ryšio relės palydovą mūsų relės palydovas yra Lagranžo taške, palyginti su Žemės relės palydovu, relės palydovas yra aukštesnis, o šioje orbitoje veikiantis relės palydovas gali palaikyti santykinai stabilią ir stacionarią būseną su Žeme ir Mėnuliu, todėl gali sutaupyti palydovo degalų ir prailginti tarnavimo laiką. Priimtas daugialypės apsaugos atsarginės telemetrijos nuotolinio valdymo komandos projektas, t. y. šiam tikslui paruošti keli "mobilieji telefonai". Antžeminiai darbuotojai gali tuo pačiu metu skambinti šiais mobiliaisiais telefonais ir duoti tas pačias telemetrijos instrukcijas, todėl galima veiksmingai išvengti tokių problemų, kaip signalo pertrūkiai ir netikslus informacijos perdavimas dėl "didelio atstumo ar kitų nežinomų veiksnių". Jame taip pat naudojamas S juostos skaitmeninis giliojo kosmoso atsakiklis. Jame taip pat įrengta didelė skėčio antena su įvairiais duomenų perdavimo greičiais.

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).

Geologijoje: geologiniai Mėnulio tyrimai galėtų padėti geriau suprasti Mėnulio kilmę, evoliucijos istoriją ir tektonines ypatybes. Pavyzdžiui, būtų galima paimti ir ištirti uolienų mėginius arba zondu ištirti Mėnulio vidinę struktūrą.

Mažos gravitacijos aplinkos aspektai: Eksperimentai Mėnulyje mažos gravitacijos aplinkoje gali padėti mums geriau suprasti iššūkius ir galimybes išgyventi kosmose ilgesnį laiką. Pavyzdžiui, mažos gravitacijos sąlygomis galima tirti fizikinius ir cheminius reiškinius, taip pat įvertinti pastatų ir įrangos pritaikomumą.

Biologijoje: Biologiniai eksperimentai Mėnulyje galėtų padėti suprasti, kaip gyvybė gali prisitaikyti kosmose. Pavyzdžiui, būtų galima ištirti mikroorganizmų gebėjimą išgyventi Mėnulio paviršiuje ir išsiaiškinti kitų gyvybės formų egzistavimą.

Technologijos: Technologiniai eksperimentai Mėnulyje galėtų išbandyti ir patvirtinti naujų technologijų įgyvendinamumą ir veiksmingumą. Pavyzdžiui, būtų galima atlikti tyrimus, kaip Mėnulyje pastatyti deguonies ir vandens gamybos įrenginius ir ištirti naujų technologijų, pavyzdžiui, saulės baterijų, naudojimą infrastruktūros energijos poreikiams patenkinti.

Robotikoje: Robotų eksperimentai Mėnulyje galėtų padėti mums įvaldyti robotų manipuliavimo ir judėjimo mažos gravitacijos aplinkoje techniką. Pavyzdžiui, būtų galima tirti robotų judėjimą ir veikimą Mėnulio paviršiuje bei robotų ir žmonių sąveiką.

Astronomijoje: Mėnulio paviršiaus aplinka ir atmosferos nebuvimas gali padėti geriau suprasti Saulės sistemos formavimąsi ir evoliuciją. Pavyzdžiui, Mėnulyje būtų galima pastatyti astronominių stebėjimų įrenginius, pavyzdžiui, spinduliuotės intensyvumo ir temperatūros, kad būtų galima atlikti Mėnulio paviršiaus tyrinėjimo darbus ir kitų Visatos dangaus kūnų stebėjimo tyrimus.

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

Fizinis mokymas:

       Kad astronautai atlaikytų didžiulius pagreičio išbandymus kylant ir nusileidžiant, pasirengtų sudėtingoms darbo mažos gravitacijos sąlygomis sąlygoms ir, dar svarbiau, palaikytų gerą fizinę formą, į mūsų mokymo programą įtrauktas gana griežtas fizinio rengimo komponentas.

       Intensyvūs raumenų pratimai (daugiausia su įranga), kasdienis darbas po vandeniu imituojant mažos gravitacijos kostiumus, retkarčiais treniruotės centrifugoje ir skrydžio lėktuvu treniruotės organizuojamos siekiant užtikrinti, kad jų organizmas atitiktų misijos reikalavimus.

Smegenų mokymas:

       Organizuojami įvairūs žinių kursai, kad astronautai įgytų misijai reikalingų žinių. Be pagrindinių bendrųjų žinių kursų, jiems rengiami įvairūs specializuoti kursai, kad būtų veiksmingai paskirstytas darbas.

       misijos metu.

III. Mentalinis mokymas:

       Astronautams, kurie ilgą laiką dirba toli nuo gimtosios planetos ir uždaroje aplinkoje, psichologinės problemos vertinamos rimtai. Kartu su psichologiniais kursais astronautams bus reguliariai suteikiama galimybė kreiptis į konsultantus, kad būtų patikrinti jų gebėjimai spręsti psichologines 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.

         Būsimoms misijoms į Mėnulį reikės dviejų tipų pilotuojamų erdvėlaivių ir krovininių erdvėlaivių. Mūsų planai keliauti į Žemę ir iš jos yra tokie:

       Pirma, pastatyti kosminę stotį Mėnulio orbitoje. Antra, paleisti Mėnulio paviršiumi aplink Mėnulį skriejantį erdvėlaivį, kuris prisišvartuotų prie Mėnulio kosminės stoties. Trečia, paleisti pilotuojamą Žemės-Mėnulio erdvėlaivį, kad astronautai per stotį galėtų persikelti į aplinkinį erdvėlaivį. Ketvirta, Mėnulio paviršiui pasiekti naudojamas aplinkinis erdvėlaivis. Grįžimo į Žemę procesas yra atvirkštinis pastarųjų dviejų etapų procesas. 

       Tuomet krovininiai erdvėlaiviai turi gabenti medžiagas tarp Žemės ir Mėnulio.

       Tolimus tyrimus Mėnulyje astronautai atlieka aplinkiniais kosminiais laivais. Tyrinėti aplink stovyklą padeda tokios transporto priemonės kaip dronai ir surogatiniai Mėnulio aparatai.

Kiti projektai: