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.
Šanhajas Qingpu vecākā vidusskola Shanghai-Qingpu Ķīna 15, 16 6 / 2 Angļu valodā
3D projektēšanas programmatūra: Fusion 360
Sešdesmit divu gadu laikā, kopš cilvēki ir nokļuvuši kosmosā, tehnoloģijas ir ievērojami attīstījušās. Mēs vēlamies atkal pamest Zemi, lai paveiktu ko lielāku. Lai pilnībā izpētītu Mēnesi un vēlāk to paplašinātu un apdzīvotu ilgtermiņā, mēs vēlamies uzbūvēt dažas Mēness nometnes astronautu un zinātnieku uzturēšanai.
Mūsu Mēness nometni aizsargā apaļš kupols, lai samazinātu siltuma izkliedi. Teritorija vidū ir sadalīta pētniecības zonā, pārtikas uzglabāšanas zonā, medicīnas zonā, dzīvojamā zonā, aprīkojuma uzglabāšanas zonā, stādīšanas zonā un pazemes nojumē, kas ir veidota kā leņķī savienota lode, ņemot vērā stabilitāti un praktiskumu. Pārējās divas zonas ir kodolsintēzes, elektrolīzes, notekūdeņu attīrīšanas zona un fitnesa un atpūtas zona. Tās ir savienotas ar centrālo zonu pusapvalka formā, parādot trijstūra vispārējo stabilitāti un drošību, vienlaikus tās ir pilnībā funkcionālas, lai apmierinātu visas trīs astronautu vajadzības.
Būvmateriāliem ēkas pamatiem un apakšējam līmenim mēs izmantojam kompozītu betonu un materiālu uz bora nitrīda bāzes, kas iegūts no zemes. Virsbūvei un kupolam tiek izmantots atmiņas metāls un pret radiāciju aizsargāts stikls, padarot nometni izturīgu un aizsargātu pret radiācijas traucējumiem.
Mēs veicam pietiekami daudz inženiertehnisko darbu, lai nodrošinātu mūsu Mēness nometnes ar ūdeni, pārtiku, gaisu, degvielu un elektroenerģiju un būtu pašpietiekami ilgtermiņā.
Mūsu pētījumi ir vērsti uz astronomiju, botāniku un ģeoloģiju, kā arī eksperimentiem uz Mēness, lai veicinātu zinātnes attīstību.
Mūsu mērķis ir attīstīt zinātni, izstrādāt jaunus materiālus no Mēness augsnes un padarīt Mēness nometni par jaunām mājām.
Mēness kā cilvēka visvairāk izpētītā planēta šobrīd ir viens no mūsu galvenajiem izpētes mērķiem. Lai pilnībā izpētītu Mēnesi, mums ir jāpanāk ilgtermiņa apmešanās uz Mēness, tāpēc mums ir jāizbūvē Mēness nometnes, lai nodrošinātu cilvēku izdzīvošanu, skābekļa, pārtikas uzglabāšanu, enerģijas attīstību un citas funkcijas.
Dalība Mēness nometnē ļaus mūsu iztēlei par Mēness nometnēm īstenoties, modelējot, un modelēšanas procesā tā ļaus mums arī uzzināt vairāk par Mēnesi un pieejamajām Mēness izpētes tehnoloģijām.
Mēs vēlamies izveidot Mēness nometni krāterī. Kritēriji krātera izvēlei ir šādi: pirmkārt, tuvumā ir ledus un ūdens, lai ūdeni varētu iegūt tieši, atstarojot saules gaismu ar spoguļa palīdzību. Otrkārt, mūžīgās dienas maksimuma robežās, lai varētu nodrošināt stabilu saules enerģiju kā enerģijas piegādes garantēšanas veidu. Treškārt, netālu no atmosfēras slāņa, jo Mēness augsnes atmosfēras slāni var izmantot kā izejvielu skābekļa ražošanai.
Būvniecība ir sadalīta septiņos posmos:
Pirmajā fāzē noteiktā vietā tiek izbūvēta novietne, lai sagatavotos vēlākai bāzes būvniecībai un materiālu transportēšanai.
Otrajā fāzē no stacijas uz mērķa vietu nolaiž zemeslodes, un uz zemeslodes atrodas zonde, zinātniskās izpētes iekārtas, sakaru iekārtas un saules baterijas, lai veiktu pirmsenerģētiskās stacijas un sakaru stacijas uzdevumus, veiktu izvēlētās vietas sākotnējo izpēti un nodrošinātu infrastruktūras atbalstu turpmākai būvniecībai.
Trešajā posmā no pieturvietas tiks palaists nolaižamais modulis, un nolaižamais modulis uz Mēness virsmu nosūtīs Mēness robotu un celtniecības materiālus, un, izmantojot Mēness augsni un atvestos materiālus, tiks sagatavots kompozītbetons, un, izmantojot 3D drukāšanas tehnoloģiju, tiks veikta bāzes galvenās struktūras, infrastruktūras un ārējā kupola būvniecība, lai pabeigtu materiālu nolaišanās vietas būvniecību, kā arī visu veidu aprīkojuma tālāku izvietošanu un uzturēšanu. Šobrīd Mēness bāzi var transportēt un apmainīties ar Mēness virsmas robotiem, kas veido informācijas, enerģijas un materiālu apmaiņas sistēmu, un ir izveidota sākotnējā informācijas plūsmas, enerģijas plūsmas un materiālu plūsmas mijiedarbības spēja starp Mēness bāzes roveriem, un Mēness bāzes prototips ir pabeigts.
Ceturtajā fāzē tiek izvietota Mēness virsmas palaišanas sistēma un nolaišanās vieta, un nolaižamais modulis var tikt palaists, lai sasniegtu pieturvietu, lai nogādātu krājumus un nogādātu atpakaļ bāzē, un nolaišanās vietā tiek izvietotas drošības iekārtas par pacelšanos uz Mēness virsmas, lai konfigurētu atgriešanās transportlīdzekļu komplektu bāzei.
Piektajā fāzē izkraušanas modulis tiek izmantots, lai atgrieztos bāzē ar bāzes iekšējo aprīkojumu, un sākotnējā izvietošana ar Mēness virsmas robotu, lai apmierinātu personāla darbības vajadzības.
Sestajā fāzē tiks veikta pilotēta nolaišanās uz Mēness. Šajā fāzē tiks izvietoti astronauti izvietošanai, veikta bāzes iekšējā aprīkojuma uzstādīšana un zinātniskā izpēte, kā arī sākotnēji uzbūvēta Mēness bāze. Pilnvarotas nolaišanās uz Mēness laikā nolaižamais transportlīdzeklis nesīs atgriešanās transportlīdzekli, veidojot dublējošu saikni ar atgriešanās transportlīdzekli, kas konfigurēts uz Mēness virsmas, lai avārijas gadījumā aizsargātu personāla dzīvības.
Septītajā fāzē astronauti pabeidz bāzes iekšpuses iekārtošanu un ekspluatāciju, un oficiāli sākas zinātniski pētnieciskais darbs un resursu ieguves misijas.
Būvniecības laikā no Zemes būs nepieciešams transportēt zondes, Mēness virsmas robotus, dažāda veida bāzes aprīkojumu un celtniecības materiālus, un bāzes galvenajā konstrukcijā būs liels daudzums Mēness augsnes, kas samazinās materiālu transportēšanas nepieciešamību un būvniecības laikietilpību.
Attiecībā uz formu, jo kupola un kupola nestspēja un pretestība pret spiedienu ir spēcīgāka nekā tāda paša apjoma ēkām, atbilstoši Mēness bāzes vietai mēs plānojam būvēt kupola struktūru virs krātera, lai samazinātu spiediena atšķirību ietekmi, pēkšņām un negaidītām situācijām, jo kupola nestspēja ir spēcīga, tā var iegūt laiku, lai bāze varētu reaģēt un rīkoties, lai samazinātu nevajadzīgus zaudējumus.
Materiālu ziņā, ņemot vērā īpašo vidi, kurā ir jārēķinās ar augstu vakuumu, īpaši augstu temperatūru, īpaši zemu temperatūru utt., mēs izvēlamies izmantot atmiņas metālu kā skeletu, kas apvienojumā ar īpašiem betona materiāliem var izturēt augstu temperatūru. Tajā pašā laikā, izmantojot pret radiāciju izturīgu stiklu, var filtrēt kosmiskos starus, lai pasargātu bāzi no radiācijas traucējumiem, un normāli slēgta konstrukcija var novērst Mēness putekļu iekļūšanu iekšpusē, lai ietekmētu zinātnisko pētījumu gaitu; centra galvenajai ēkai izvēlamies divslāņu ēkas sienu, iekšējais slānis, izmantojot īpašu betonu, ārējais slānis, izmantojot Mēness augsni, ir izturīgs, var izturēt spiediena atšķirības, var nodrošināt drošu pētniecības vidi astronautiem, vienlaikus kontrolējot siltuma pārneses diapazonu, lai saglabātu temperatūru un novērstu siltuma zudumus.
Attiecībā uz drošību plānots meteorītu triecieniem pakļautajās vietās ieviest papildu aizsardzības pasākumus, lai izvairītos no meteorītu triecieniem, atlasīt iznīcināšanai mazus meteorītus un to fragmentus zinātniskiem pētījumiem, izveidot meteorītu savākšanas ierīces attiecīgai izpētei un pētījumiem, un uzsākt ārkārtas pasākumus ļoti liela meteorīta vai citas avārijas gadījumā, kas ir ārkārtīgi postoša Mēness nometnei, izmantojot Mēness virsmas nesējraķeti, lai aizbēgtu uz Lagrangea punktu, satelītiem ātri atspoguļojot situāciju un nosūtot informāciju uz Zemi, bet pētniekiem gaidot Lagrangea punktā atbildi no Zemes un jaunu zinātnisko programmu. Satelīti ātri atspoguļo situāciju un nosūta informāciju uz Zemi, bet pētnieki Lagrange punktā gaida atbildi no Zemes un jaunu pētniecības programmu.
Lai nodrošinātu ar ūdeni, mēs sākotnēji daļu ūdens no Zemes nogādājam uz Mēnesi, lai tiktu galā ar tukšo logu, un tikai pēc tam varēsim pastāvīgi iegūt ledus ūdeni. Pēc tam astronautu dzīves laikā radušos šķidruma atkritumus frakcionē, filtrē un veic citus pasākumus, lai iegūtu daļu tīra ūdens, bet pārējo vai nu nosūta uz apstādījumiem, vai izvada kosmosā.
Pārtikas nodrošināšanai mēs audzējam kartupeļus, kāpostus, brokoļus, tomātus, papriku un daudzus citus dārzeņus, kā arī atvedam gaļas konservus no Zemes. Lai apmierinātu astronautu uztura vajadzības.
Attiecībā uz gaisu mēs izmantojam dažus Mēness augsnē esošus aktīvos savienojumus kā katalizatorus, lai pārvērstu ūdeni un oglekļa dioksīdu skābeklī, ūdeņradī, metānā un metanolā, izmantojot mākslīgās fotosintēzes paņēmienus ar saules gaismas simulācijas palīdzību. Tomēr ar iegūto skābekli nepietiek. Skābekļa piegāde galvenokārt balstās uz ūdens elektrolīzi, un tās blakusprodukts ūdeņradis tiek padots Sabatjē reaktorā, lai ražotu metānu.
Lai pielāgotos Mēness videi un nodrošinātu ilgtermiņa stabilu enerģijas padevi Mēness nometnei, sākotnējā nometnes darbības posmā mēs izmantojam saules enerģiju. Vēlāk mēs izmantojam Mēness augsnes iegūtos komponentus kā mākslīgos fotosintēzes katalizatorus, lai sagatavotu degvielu enerģijas ražošanai, un tīru un efektīvu kodolsintēzes enerģijas ražošanas tehnoloģiju kā rezerves enerģijas ražošanas risinājumu visai Mēness nometnei. Tajā pašā laikā mēs uzkrājam lieko enerģiju bateriju blokos, lai izturētu lielāko daļu iespējamo ekstrēmo laikapstākļu, tādējādi panākot drošu energoapgādes risinājumu.
Astronautu radītie atkritumi galvenokārt ir urīns, ekskrementi un oglekļa dioksīds. Urīns tiek atdalīts no destilēta ūdens, izmantojot tvaika kompresijas destilāciju, un nosūtīts uz ūdens attīrīšanas moduli, kur notiek turpmāka filtrēšana un katalītiskās oksidācijas reakcijas, lai iegūtu daļēji tīru ūdeni; pārējos atkritumus un ekskrementus var izmantot kā mēslojumu audzēšanas modulī vai arī tos var tieši izvadīt kosmosā. Oglekļa dioksīds tiek nosūtīts uz audzēšanas moduli fotosintēzei, un, ja ir pārpalikums, tas tiek nosūtīts uz Sabatjē reaktoru, kur tas reaģē ar ūdeņradi, lai katalizatora iedarbībā iegūtu ūdeni un metānu.
Astronautu radītie sadzīves atkritumi tiks stingri sašķiroti, slapjie atkritumi tiks nosūtīti uz stādīšanas zonu; papīra dvieļi, plastmasas maisiņi un citi sausie atkritumi tiks pakļauti virknei posmu, piemēram, saspiešanai, uzkrāšanai u. c., un pēc tam nodoti sadedzināšanai Zemes atmosfērā, lai samazinātu piesārņojumu kosmosā.
Sakaru nodrošināšanai mēs izmantojam satelīta releju tehnoloģiju. Virs Mēness ir izvietoti trīs satelīti, nodrošinot, ka katru Mēness daļu pārklāj vismaz viens satelīts, un izmantojot UHF S joslu, kas var iekļūt Zemes jonosfērā bez novirzes vai atstarošanas, nodrošinot efektīvu mikroviļņu releju komunikāciju starp nometnēm un Zemi un starp nometnēm uz Mēness.
Krājumu, zinātniskā aprīkojuma un personāla pārvadāšanai. Mēs izmantojam Lagranža punktu Zemes un Mēness telpā, kur abu lielāko Zemes un Mēness ķermeņu gravitācijas spēki savstarpēji izlīdzinās, un objekti, kas atrodas šajā punktā, var saglabāt relatīvu līdzsvaru. Šajā punktā mums ir nepieciešams tikai neliels vilces spēks, lai tas, ko vēlamies transportēt, pārvietotos vilces virzienā. Teorētiski Zemes un Mēness sistēmā ir pieci Lagranža punkti, un mūsu izmantotais atrodas aptuveni 323 110 km no Zemes. Vispirms mēs palaižam kosmosa kuģi uz Lagranža punktā esošo staciju, kur mēs pievienojam degvielu, un tajā pašā laikā no Mēness palaižam nolaižamo kuģi, lai paņemtu kosmosa kuģi un transportētu to, ko vēlamies nogādāt no stacijas uz Mēnesi. Šādā veidā kosmosa kuģim vairs nebūtu nepieciešams pārvadāt propelentu nolaišanās un pacelšanās un atgriešanās vajadzībām uz Mēness, kad tas izlido no Zemes, kā arī nebūtu nepieciešams pārvadāt Mēness moduli, ievērojami samazinātos transportēšanas izmaksas, un Mēness landeru varētu izmantot vairākas reizes, jo uz Mēness nav atmosfēras.
Mūsu grupas pētījumi Mēness nometnē ir vērsti uz astronomiju, botāniku un ģeoloģiju.
Ar teleskopu palīdzību mēs novērosim objektus Mēness tuvumā un Mēness aizmugurē, un NASA jau ir ierosinājusi iespēju uzbūvēt observatoriju Mēness aizmugurē, lai izvairītos no Zemes gaismas un sakaru piesārņojuma. Tāpēc mēs uzbūvēsim īpaši garo viļņu radioteleskopus Mēness aizmugurē. Salīdzinot ar astronomiskajiem teleskopiem uz Zemes un Zemes tuvumā esošajā orbītā, īpaši garu viļņu radioteleskopu būvei Mēness aizmugurē ir milzīgas priekšrocības, tostarp: ultravioleto viļņu astronomiskie teleskopi novēro Visumu viļņu garumā, kas ir lielāks par 10 metriem (ar frekvencēm zem 30 MHZ), kas var atspoguļot Zemes jonosfēru, kuru cilvēki līdz šim nav pētījuši; Mēness darbojas kā dabisks fizisks barjeras slānis, kas Mēness astronomiskajiem teleskopiem palīdz izolēt radiotrokšņu avotu ietekmi no Zemes, jonosfēras, Zemes orbītas satelītiem un Saules radiosignālu traucējumiem Mēness naktīs. Tāpēc ir nepieciešams izvietot 1 km diametra metāla režģi, lai izveidotu lodes formas reflektoru ar piemērotu dziļuma un diametra attiecību.
Botānikā mēs pētīsim Mēness augsni, ko savākuši Mēness roboti, un no Zemes atvestās augu sēklas un stādus, izmantojot mikroskopiju un ķīmiskos eksperimentus, lai noskaidrotu, vai Mēness augsnē esošie mikroelementi var nodrošināt augiem pietiekami daudz enerģijas un barības vielu. Zinātniskajā laboratorijā mēs arī audzēsim dažādas augu sēklas Mēness augsnē, lai atrastu augus, kas ir piemērotāki augšanai uz Mēness. Inkubācijas procesā mēs sēklas ar Mēness augsni ievietojam termostatā ar zilu un sarkanu gaismu, lai nodrošinātu maksimālu sēklu augšanas ātrumu.
No ģeoloģiskā viedokļa Mēness virsmas topogrāfiskās iezīmes var iedalīt trīs kategorijās: augstienes, Mēness jūras trieciena krāteri un vulkāniskā topogrāfija. Mēs izmantosim Mēness roveri, lai savāktu attiecīgos paraugus, un izpētīsim Mēness virsmas morfoloģiju un Mēness virsmas materiālu izplatības īpašības, pētot trīs veidu paraugus, kas iegūti no Mēness virsmas: kristāliskās vulkāniskās ieži, brekcijas un Mēness augsnes un stikla daļiņas, un galu galā pilnībā izmantosim iepriekš minētos paraugus.
Turklāt Mēness roveris tiks projektēts un ražots pētniecības jomā, tam būs funkcija vākt Mēness paraugus, un tas būs aprīkots ar 3D printeriem, medicīnisko aprīkojumu un sadzīves piederumiem, lai nodrošinātu, ka astronauti uz Mēness rovera var veikt darbu, kā arī dzīvot un atpūsties.
Mēness ir ar ļoti mazu gravitāciju, viļņainu reljefu, un daudzi Mēness izpētes darbi astronautiem jāveic ārpus kapsulas, tāpēc mēs apmācīsim astronautus bezsvara stāvoklī un Mēness vides simulācijas treniņos, lai viņi jau iepriekš varētu pielāgoties bezsvara stāvoklim, tādējādi samazinot fizioloģisko diskomfortu un palīdzot, lai izpēte ārpus kapsulas noritētu vieglāk.
Mēness cilvēkiem ir ārkārtīgi bīstama un nezināma vide, un astronautiem, kas to pēta, ir jānodrošina sava drošība un pēc tam arī savu pavadoņu drošība, tāpēc mēs tiksim apmācīti un simulēti, kā rīkoties dažos iespējamos ārkārtas gadījumos.
Saskaroties ar šādu nepazīstamu vidi, astronautiem ir jāiztur liels psiholoģiskais spiediens, lai dotos uz Mēnesi, no kapsulas pētījumiem utt. Tāpēc, lai nosēšanās uz Mēness noritētu raitāk, mēs sniegsim astronautiem psiholoģiskas norādes, lai mazinātu psiholoģisko spiedienu un psiholoģisko diskomfortu, lai astronauti varētu pabeigt misiju ar pozitīvu attieksmi.
Uz Mēness ir daudz neizpētītu un neizpētītu materiālu, un pirms došanās uz Mēnesi astronautiem ir jābūt labai izpratnei par Mēnesi, un mēs ļausim astronautiem iemācīties izmantot modernas iekārtas Mēness nometnēs, lai veiktu pētījumus un pētījumus par materiāliem uz Mēness.
Bezsvara vidē astronautu muskuļi var pakāpeniski izzust, pirms došanās uz Mēnesi, mēs astronautiem veiksim stingru fizisko apmācību un saprātīgu diētu, lai nodrošinātu, ka ilgtermiņa misijā uzturētu labu veselību un fizisko izturību.
Misijas ietver pilotējamus kosmosa kuģus, ko izmanto lidojumiem no Zemes uz Mēnesi, nesējraķetes, ko izmanto krājumu un materiālu papildināšanai, zondes, ko izmanto vides izpētei, un citas. Mēness nometnē astronauti var arī attālināti vadīt nelielus izpētes robotus, kas atrodas telpās, lai veiktu iepriekšēju izpēti un paraugu vākšanu uz Mēness, turklāt pastāv arī orbitāli savienojumi ar dažādām ēkām, lai ātri veiktu transportēšanu lielos attālumos.
Mēnesim ir maza gravitācija un nav atmosfēras, tāpēc pašlaik mēs varam izmantot transportlīdzekli, lai mainītu virzītājspēku un nosūtītu kosmosa kuģi atpakaļ uz Zemi. Nākotnē mēs varam izmantot arī elektromagnētiskās katapultas ierīces, lai palaistu mazus kosmosa kuģus un kosmosa aparātus, kas ir ātrāk un ērtāk nekā tiešas manipulācijas ar kosmosa kuģiem, turklāt to var izmantot atkārtoti, mazāk piesārņo vidi, tas ir gan efektīvi, gan praktiski.
English 
Chinese 
Czech 
Danish 
Estonian 
Finnish 
French 
German 
Greek 
Hungarian 
Italian 
Latvian 
Lithuanian 
Dutch 
Norwegian 
Polish 
Portuguese (Portugal, AO90) 
Romanian 
Slovak 
Slovenian 
Spanish 
Swedish 