atklāšanas interaktīvais attēls

Moon Camp Pioneers 2022 - 2023 Projektu galerija

Moon Camp Pioneers katras komandas uzdevums ir 3D projektēt pilnu Mēness nometni, izmantojot izvēlēto programmatūru. Viņiem ir arī jāpaskaidro, kā viņi izmantos vietējos resursus, pasargās astronautus no briesmām kosmosā un aprakstīs savas Mēness nometnes dzīves un darba telpas.

Skyhook

Pirmā vieta - Valstis, kas nav EEZ dalībvalstis

Šanhajas Qingpu vecākā vidusskola Shanghai-Qingpu Ķīna 17, 16 6 / 0 Angļu valodā
3D projektēšanas programmatūra: Fusion 360

3D projekta ārējais skatītājs

Youtube Video Link:

1.1 - Projekta apraksts

Mūsu Mēness nometne ir 2035. gadā uzbūvēta Mēness bāze, lai pārvarētu Zemes enerģijas krīzi un veiktu ilgtermiņa stacionētus pētījumus uz Mēness virsmas. Bāzes galvenais mērķis ir ar zemām izmaksām transportēt no Mēness uz Zemi tādus enerģijas avotus kā hēlijs-3, veikt materiālzinātnes, bioloģijas zinātnes un citu disciplīnu pētījumus uz Mēness, kā arī pētīt uz Mēness dzīvojošo astronautu fizisko stāvokli.

1.2 - Kāpēc jūs vēlaties izveidot Mēness nometni? Paskaidrojiet savu Mēness nometnes galveno mērķi (piemēram, zinātniskiem, komerciāliem un/vai tūrisma mērķiem).

Mūsu Mēness nometnes mērķis ir izstrādāt hēlija-3 enerģijas avotus uz Mēness zinātniskiem pētījumiem, efektīvāk nogādāt uz Zemes lētus un tīrus kodolsintēzes materiālus, kā arī izpētīt Mēness augsnes un citu enerģijas veidu izmantošanu Mēness pētniecības bāzē, lai risinātu enerģijas krīzi, ar kuru cilvēce varētu saskarties tuvākajās desmitgadēs.

2.1 - Kur vēlaties būvēt savu Mēness nometni? Paskaidrojiet savu izvēli.

Vieta atrodas Mēness Šekletona krātera malā (0,0°89,9° dienvidu platuma), tā ir mūžīgās dienas gaismas zona, kurā atrodas Klipa iezis (Mēness virsmas nepārtraukta apgaismojuma ilgums dienvidu puslodē ir 86%).Pola tuvumā temperatūras un leņķiskā ātruma ietekmē lielākā daļa Mēness ūdens resursu ir iesalusi zemē, kas ir labvēlīga Mēness nometnes attīstībai. Tāpat dati liecina, ka krāterī ir daudz vairāk ūdeņraža, kas liecina par iespējamu ūdens ledus klātbūtni. Netālu no Šekletona krātera atrodas Malaperta kalns, kura virsotne, lai arī kā Mēness grieztos, vienmēr ir redzama Zemei, piemērota liela mēroga sauszemes sakaru centram. Turklāt. kalna aizmugure ir piemērota radiosignāla ekranēšanas zonai, jo tā var pilnībā novērst elektromagnētiskos traucējumus no Zemes, tādējādi veicinot radioteleskopa uzstādīšanu.

2.2 - Kā jūs plānojat veidot savu Mēness nometni? Apsveriet, kā jūs varētu izmantot Mēness dabas resursus un kādus materiālus jums būtu nepieciešams atvest no Zemes. Aprakstiet paņēmienus, materiālus un savu konstrukcijas izvēli.

Salīdzinot ar Zemi, uz Mēness ir daudz hēlija-3 resursu, ko var izmantot kā izejvielu, lai kodolsintēzes procesā ražotu siltumenerģiju, ko ar ģeneratoru un transformatoru palīdzību pārvērš elektroenerģijā un uzglabā pazemes superakumulatoros. Turklāt tādus oksīdus kā titāna dioksīds un alumīnija oksīds, kuru ir daudz Mēness augsnē, var reducēt ar redoksierīcēm, lai iegūtu ūdeni un attiecīgos metālus.

Mēs plānojam sajaukt laukakmeni, Mēness augsnes granti un citus materiālus ar ūdeni, lai no tiem pagatavotu betonu, no kura būvēt galvenās ēkas korpusa daļu virs mūsu Mēness bāzes zemes. No Zemes mēs vedīsim līdzi 3D printeri, lai no betona materiāla izgatavotu ēku, kas var ievērojami samazināt atkarību no Zemes transporta iespējām. Tikmēr mēs betonā iejauksim stikla šķiedras, lai uzlabotu bāzes korpusa siltumizolācijas īpašības. Bāzē dažādās zonās tiks izvietotas pastāvīgas temperatūras ierīces, lai nodrošinātu astronautiem komfortablu darba un dzīves vidi.

2.3 - Kā jūsu Mēness nometne aizsargā un nodrošina astronautiem patvērumu no Mēness skarbās vides?

Mūsu pretmeteorīta misija Mēness nometnē sastāv no trim daļām, ārējo slāni papildina lāzera pretraķetes, bet vidējo slāni - pretgaisa raķešu tehnoloģija. Vairāki tuvās aizsardzības lielgabalu komplekti pārtver meteorīta atlūzas, kas palikušas iepriekšējās divās reizēs. Un ar radara palīdzību tie var precīzi noteikt, vai objekts ir meteorīts. Mūsu kupols var efektīvi pasargāt mūs no mazo terminālā meteorīta fragmentu uzbrukuma. Turklāt mēs izveidosim patvēruma slāni pazemē, lai astronauti varētu aizsargāt savu personīgo drošību un izdzīvot līdz Zemes atbalsta personāla ierašanās brīdim.

3.1 - Kā jūsu Mēness nometne nodrošinās astronautiem ilgtspējīgu piekļuvi tādām pamatvajadzībām kā ūdens, pārtika, gaiss un enerģija?

a ) ŪDENS
Ⅰ. Ūdens apgāde
1.Transportē ar piegādes ierīci.
2.Ūdeņraža gāze, kas rodas elektrolīzes rezultātā, reducē Mēness augsnē esošos bagātīgos oksīdus, tādējādi radot ūdeni.
Ⅱ. Ūdens cirkulācijas sistēma
1.Ūdens tvaiks, kas rodas elpošanas procesā kosmosa stacijā, kondensējoties atgriežas rezervuārā.
2.Toaletes notekūdeņu un citu sadzīves notekūdeņu attīrīšanas cikls.
b) PĀRTIKA
1. Stādīšanas stacijā audzētie kartupeļi un kāposti var veidot daļu no piedāvājuma, un, izmantojot precīzu apūdeņošanas un audzēšanas tehnoloģiju, var panākt augstu augšanas ātrumu.
2.Ar nesējraķetes palīdzību kosmosa pārtika vakuuma iepakojumos tiek regulāri nogādāta uz bāzi.
3.Uzglabāts ar rezerves saspiestu pārtiku ārkārtas sāta gadījumā.
c) Jauda
Ⅰ.Galvenie enerģijas avoti
1.Kodolsintēzes ierīces
Deitērijs kodolsintēzes ierīcēm, ļaujiet elektroniem ārpus kodola atbrīvoties no kodola važām, atomu kodoli polimerizējas viens otrā. Liela skaita elektronu un neitronu izdalīšanās ir milzīgas enerģijas atbrīvošanās.
2.Saules enerģija
Tā kā uz Mēness nav atmosfēras, saules paneļi var lielā mērā pārveidot elektroenerģiju, un elektroenerģijas pārpalikums tiek uzkrāts akumulatorā.
d) GAISA
1.Ar elektrolīzes ūdens ģeneratora palīdzību. Daļa skābekļa tiek nosūtīta uz ventilācijas sistēmu cilvēka elpošanai, bet pārpalikums tiek uzglabāts brīvā dabā un sasaldēts "skābekļa ledū".
2.Izmantojiet augu fotosintēzi stādīšanas stacijā, lai ražotu skābekli un izvadītu oglekļa dioksīdu.
3.Pārējās gaisa sastāvdaļas būtībā netiks samazinātas. Tomēr noplūdes gadījumā uzglabāšanas telpā tiek glabāta saspiesta gāze.
4.Gaisa noplūdes gadījumā uzglabāšanas telpā tiek glabāta saspiesta gāze, kas ir pietiekama, lai trīs reizes līdzsvarotu saturu.

3.2. - Kā jūsu Mēness nometnē tiks apsaimniekoti atkritumi, ko astronauti radīs uz Mēness?

Runājot par plastmasas izstrādājumiem, mēs varam tieši ievadīt astronautu radītos sadzīves atkritumus, izmantojot 3D printeri, un kļūt par printera izejvielu, lai ražotu vairāk lietu. Attiecībā uz cilvēku atkritumiem mums ir īpašas bioloģiskās un ķīmiskās apstrādes zonas, un tie var kļūt par mēslojumu kultūraugiem kosmosā.

3.3 - Kā jūsu Mēness nometne uzturēs sakarus ar Zemi un citām Mēness bāzēm?

Mūsu Mēness bāzē, izmantojot elektromagnētiskā paātrinājuma trasi bāzes vidū, tiek palaisti transporta kosmosa kuģi uz kosmosa staciju vai Zemi. Ar jonu dzinekļiem aprīkots kosmosa kuģis, kas jonizē degvielu un izmanto elektrisko lauku, lai paātrinātu jonu izmešanu vilces spēka veidošanai, var salīdzinoši lielā ātrumā doties uz Mēness bāzi un no tās. Vienlaikus bāze ir aprīkota arī ar Mēness roveriem, lai īstenotu preču apmaiņu katrā bāzē. Starp bāzēm ir signālu bāzes stacijas, lai pastiprinātu radio signālu un padarītu saziņu starp bāzēm ērtāku un ātrāku.

4.1 - Kāda(-as) zinātniskā(-ās) tēma(-as) būtu jūsu Mēness nometnes pētniecības uzmanības centrā? Paskaidrojiet, kādus eksperimentus jūs plānojat veikt uz Mēness (piemēram, ģeoloģijas, zemas gravitācijas vides, bioloģijas, tehnoloģiju, robotikas, astronomijas u. c. jomās).

Nometne kalpos kā frontes bāze Mēness pētījumiem, kas galvenokārt būs atbildīga par Mēness ģeofizikas, Mēness augsnes materiālu un Mēness virsmas apzaļumošanas zinātniskajiem pētījumiem. Mēness minerālus var transportēt uz kosmosa staciju vai Zemi, izmantojot elektromagnētiskā paātrinājuma orbītu bāzes centrā. Tā kā nepastāv gaisa pretestība, ar šīs ierīces palīdzību kosmosa kuģi var viegli paātrināt līdz noteiktam palaišanas ātrumam, kas arī izskaidro bāzes nosaukuma skyhook nozīmi. Mēness laboratorijā var būt arī pētniecības iekārtas, kas ir tuvas Zemes pētniecības iekārtām, lai īstenotu Mēness virsmas pētniecības iespējas. Svarīgs bāzes pētniecības temats ir arī stādījumi uz Mēness virsmas, un stādījumu platība var nodrošināt visa personāla apgādi ar pārtiku zinātniski pētnieciskā darba laikā uz Mēness virsmas. Vienlaikus tiek īstenota kosmiskā selekcija, lai audzētu šķirnes ar lielāku ražību no platības vienības, tādējādi risinot pašreizējo pārtikas nodrošinājuma problēmu. Bāzē tiks veikti arī robotikas pētījumi, lai pētnieki varētu izmantot robotizētus ieročus zinātniski pētnieciskajā darbībā.

5.1 - Ko jūs iekļautu astronautu apmācības programmā, lai palīdzētu sagatavot astronautus lidojumam uz Mēnesi?

Lai novērstu zemas gravitācijas ietekmi, astronauti katru dienu veiks vingrinājumus.Divi vingrinājumi dienā ir paredzēti, lai nodrošinātu fizisko kondīciju, nokļūstot kosmosā. Mūsu astronautiem būs dažādas lomas, un viņi uz Zemes apgūs īpašas prasmes, lai specializētos dažādās jomās atkarībā no savām lomām. Piemēram, komandā esošie ārsti apgūs ievainojumu ārstēšanas pamatprincipus, medicīnisko konteineru situācijas novēršanu, lai tie netiktu bojāti vai aizņemti. Inženieri apgūs tehnikas apkopi uz Zemes, lai novērstu bojājumu rašanos Mēness nometnē. Piloti mācīsies, kā vadīt kosmosa kuģi, novērst autopilota tehnoloģijas kļūmes un manuāli vadīt kosmosa kuģi un Mēness transportlīdzekļus. Datu analītiķi analizēs enerģijas izmantošanu un ražošanu bāzē, uzturēs normālu bāzes darbību. Tad viņi arī pētīs dažādu bāzē esošo iekārtu izmantošanu un praktizēs dažādus fizikālus un ķīmiskus eksperimentus, kurus var veikt tikai Mēness vidē vai kurus ir viegli veikt Mēness vidē. Tāpat simulēs augu audzēšanas uzraudzību un kopšanu audzēšanas zonā. Astronautiem ir jāpārzina evakuācijas ceļi, lai atgrieztos atpakaļ uz atgriešanās kapsulu, un dzīvības glābšanas instrumentu izmantošana ārkārtas situācijās. Astronauti atkārtoti praktizēs bāzes pārbaudes procesu, lai novērstu problēmas un ievainojamības, kas varētu apdraudēt dzīvības. Astronauti izpētīs Mēness vidi gandrīz reālas realitātes simulācijā, vācot dzīvības pēdas un visa veida datus. Apmācību programma ilgs 20 dienas, lai nodrošinātu, ka astronauti ir pilnībā iepazinuši savu turpmāko dzīvi Mēness nometnē. Pēc ikdienas apmācībām vēl būs jāveic vienas dienas datu šķirošanas un vākšanas un citi šķirošanas un analīzes darbi, kā arī žurnālu šķirošana.

5.2 - Kādi kosmosa kuģi būs nepieciešami jūsu nākotnes misijai uz Mēnesi? Aprakstiet savā Moon camp atrodamos transportlīdzekļus un apsveriet, kā jūs ceļosiet uz Zemi un no Zemes, kā arī izpētīsiet jaunus galamērķus uz Mēness virsmas.

Kravas transportēšanai mēs izmantojām trīs elektromagnētiskos dzelzceļa lielgabalus, un Tokamak ierīce uz Mēness virsmas var nodrošināt mūs ar nepārtrauktu elektroenerģijas padevi. Mēness resursus mēs ievietojām lielgabalā un pēc tam, izmantojot elektromagnētiskā dzelzceļa lielgabala milzīgo paātrinājumu, nosūtījām tos uz Mēness sinhrono orbītu, lai pieslēgtos mūsu kosmosa kuģim Skyhook un paceltos augstākā kosmosa stacijā. Runājot par personāla pārvadāšanu, mēs esam uzbūvējuši kosmosa čakstelus astronautiem uz augstas orbītas kosmosa stacijām un no tām, kas var pacelties tieši no skrejceļa uz Mēness virsmas, un mums ir kosmosa autobusi, lai veidotu lidojumus starp Mēness kosmosa staciju un ģeostacionāro kosmosa staciju. Roveru aizmugurē varētu ierīkot nodalījumus ar dažādām funkcijām, veidojot modulāru konstrukciju dažādām situācijām. Piemēram, transporta modulis, izpētes modulis, būvniecības modulis.