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.

Epovator

Šanhajas Qingpu vecākā vidusskola  Shanghai-Qingpu    Ķīna 16   6 / 2 Angļu valodā
3D projektēšanas programmatūra: Fusion 360



1.1 - Projekta apraksts

Komandas nosaukumu noteicām kā Epovator, kas ir divu vārdu epoch un innovator kombinācija, kas nozīmē laikmeta novators. Mūsu Mēness nometnes nosaukums ir "SECOND FOUNDATION". Tas nāk no Asimova slavenās zinātniskās fantastikas grāmatas "Foundation". Tā ir ne tikai piemiņa izcilajam rakstniekam, kurš devis ieguldījumu cilvēces literatūrā un zinātnē, bet arī mūsu apņēmības izpausme izpētīt Mēnesi: Tas nozīmē, ka mēs vēlamies uzbūvēt otru dzimteni uz Mēness, kur cilvēks varētu iekārtot savu mājvietu un izmantot to kā tranzīta staciju, lai cilvēks varētu izpētīt Visumu. Drošības apsvērumu dēļ nometnes galvenā daļa ir uzbūvēta lavas alā, bet uz Mēness virsmas tika izvietotas tikai nepieciešamās atklāšanas iekārtas un sakaru iekārtas. Mēs izmantojam minimālisma stilu dekorēšanā, kas atbilst nākotnes modes tendencēm. Pamatnes apvalks ir tauriņa attēls, kas pauž mūsu mīlestību pret Zemes dabisko vidi. Turklāt tauriņš tradicionālajā ķīniešu kultūrā ir skaistuma un brīvības simbols, ko dēvē par "lidojošiem ziediem". Krāsu gammā izmantota zilā un rudens Heung dzeltenā krāsa. Tas atbilst ķīniešu klasiskajai estētikai.

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 dot iespēju zinātniekiem veikt zinātniskus pētījumus, apsekojumus brīvā dabā un turpmāku Visuma izpēti uz Mēness uz ilgu laiku. Nometnē ir kosmosa selekcijas laboratorijas un kosmosa laboratorijas, kurās pētīt augu ģenētiskās problēmas un dažādu kosmisko staru ietekmi uz augiem, veikt Mēness augsnes materiālu analīzi, fizikālos un ķīmiskos eksperimentus zemas gravitācijas vidē un turpināt kosmosa izpēti. Turklāt nometne ir paredzēta arī kā vadošā vieta, lai risinātu problēmu, kas saistīta ar cilvēku ilgtermiņa uzturēšanos uz Mēness. Tāpēc. Mēs esam izveidojuši cirkulācijas zonu, izklaides zonu, dzīvojamo zonu, stādīšanas un audzēšanas zonu, lai apmierinātu cilvēku materiālās un garīgās vajadzības attālajā vidē.

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

Lavas caurulē netālu no senā vulkāna Mariusa kalna. Tā ir ģeoloģiska struktūra, kas dabiski veidojas lavas plūsmas iekšpusē, līdzīgi kā caurule. Tās korpuss var ne tikai pildīt siltuma saglabāšanas funkciju, bet arī kļūt par dabisku aizsargierīci, jo tas ir ļoti ciets. Iekšējā daļa var nodrošināt dzīvības izdzīvošanu. Ieejas diametrs ir aptuveni 65 metri, un 50 metrus zem ieejas ir gandrīz vertikāla horizontāla ala, kas izliekas lejup un stiepjas uz abām pusēm. Saskaņā ar datiem iekšējā telpa ir ļoti liela. Tā stiepjas 50 kilometru garumā, un attiecīgās analīzes liecina, ka iekšpusē varētu būt relatīvi plāns gaiss. Tas ne tikai palīdzēs pamatnes izbūves projektam, bet arī palīdzēs atrisināt astronautu elpošanas problēmas bāzē.

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.

Mūsu komandas Mēness nometne tika uzbūvēta lavas caurulē netālu no senā vulkāniskā reģiona "Mount Marius", galvenokārt sadalīta lavas caurules iekšējās ēkās un ārējās ēkās ap lavas caurules atveri. Pirmās celtnes galvenais celtniecības materiāls ir "Mēness betons", kas sajaukts ar vietējās izcelsmes Mēness augsni un urīnu, bet otrās celtnes pamatā ir "Mēness betons" ar silīcija magnija alumīnija sakausējumu kā ēkas aizsargkārtu. Jāpiebilst, ka visus šos materiālus var iegūt uz Mēness, tādējādi ietaupot materiālu transportēšanas izmaksas starp Zemi un Mēnesi.

Betona būvniecības process ir sadalīts trīs posmos: vispirms uz Zemes tiks saražota augstas precizitātes instrumentu partija, kas pēc tam tiks palaista tieši uz Mēnesi; otrajā daļā, izmantojot 3D drukāšanas tehnoloģiju, nometnes galvenā struktūra tiks būvēta no "Mēness betona" kā izejmateriāla. Trešajā posmā tiks izmantoti uz Mēness esošie minerāli (Si, Al, Mg, Ti, Fe u.c.), lai pabeigtu ēkas virsmas aizsargkārtu un citu ēku būvniecību ēkas iekšienē.

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

Reaģējot uz meteorītu triecienu problēmu, Mēness virsmas drošības ierīce ir aprīkota ar lāzera ieroci, kas var efektīvi sagraut lielus meteorītus un novērst to draudus Mēness nometnēm. Tā kā nometne gandrīz pilnībā atrodas lavas caurulēs un astronautiem nepieciešamās iekārtas un aprīkojums atrodas zem Mēness virsmas, neliela mēroga meteorīta trieciens nometnei neradīs lielus draudus.
Attiecībā uz kosmiskā starojuma un cita veida radiācijas problēmu, lavas caurulei pašai ir spēcīga aizsardzība pret radiāciju. Tomēr, kā minēts iepriekšējā jautājumā, drošības apsvērumu dēļ lavas caurules sieniņai ir pievienota plāna silīcija magnija alumīnija sakausējuma materiāla siena, lai vēl vairāk uzlabotu aizsardzības pret radiāciju efektu un stiprinātu Mēness nometnes izturību.
Ņemot vērā problēmu, ka Mēness ir nevienmērīgi sakarsēts un tur gandrīz nav atmosfēras, pie Mēness nometnes ieejas būs divslāņu vārti, lai nodrošinātu stabilu gaisa spiedienu un siltuma izvadīšanu. Lai uzturētu relatīvi nemainīgu atmosfēru, spiedienu un temperatūru, iekšpusē ir cirkulācijas sistēma. Bāzē ir gaisa komponentu monitoringa ierīce, ja ir novirze no normas, var efektīvi filtrēt ar aktivēto ogli un ceolītu un citiem materiāliem, attīrīt gaisu.

Bāzē ir medicīniskā zona astronautiem, kuri var gūt traumas darba laikā. Tur ir rentgena aparāti, magnētiskās rezonanses aparāti un citas testēšanas iekārtas, bet ir arī pretsāpju līdzekļi, adatas un cits vienkāršs medicīniskais aprīkojums, lai risinātu neparedzētas situācijas. Tajā pašā laikā bāzē esošā saziņas sistēma no mēneša uz zemi var nodrošināt tūlītēju saziņu un sazināties ar sauszemes speciālistiem medicīnisku problēmu gadījumā, ar kurām astronauti nevar tikt galā.

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

Ūdens: Uz Mēness virsmas ir ievērojami saldūdens resursi. Nometne ir aprīkota ar bionisku Mēness roveri, kas var paņemt Mēness ledu un nogādāt to atpakaļ bāzē. Tikmēr tvaika kompresijas destilāciju nometnē var izmantot, lai attīrītu urīnu, un apgrieztās osmozes membrānu procesoru var izmantot, lai attīrītu ūdeni, kas rodas augu transpirācijas rezultātā augšanas zonās, sanitāros notekūdeņus un Mēness ūdens ledu cilvēka izdzīvošanas vajadzībām.

Pārtika: agrīnajā savas pastāvēšanas posmā astronauti ēda no Zemes atvesto vakuumā noslēgto pārtiku. Pēc tam, kad augi stādīšanas parkā ir nobrieduši, viņi var gatavot ēdienus pēc veselīgām receptēm, piemēram, šķiedrvielas saturošus augļus, vitamīniem bagātus lapu zaļumus, proteīniem bagātus pākšaugus. Turklāt nometnē audzē arī Tenebrio molitorus, kas barojas ar augiem audzēšanas zonā. Tas var nodrošināt bagātīgu olbaltumvielu daudzumu, kas var atrisināt gaļas problēmu vēlākā periodā pēc atbilstošas apstrādes.

Gaisa: Gaisa cirkulācija un filtrēšanas sistēma. Skābeklis tiek iegūts divos galvenajos veidos. Sākotnēji astronauti dedzināja no Zemes atvesto nātrija hlorāta pulveri, lai iegūtu lielu daudzumu skābekļa. Pēc tam, kad, izmantojot ūdens pārstrādes sistēmu, ir iegūts liels daudzums šķidrā ūdens, skābekli var piegādāt ar ūdens elektrolīzes palīdzību.

Elektrība: Divi galvenie elektroenerģijas ražošanas veidi ir fotoelementu un siltumenerģijas ražošana. Saules paneļi ir izvietoti ap nometni, lai absorbētu saules starojumu; galvenais kurināmais siltumenerģijas ražošanai ir sadzīves atkritumi un ūdeņradis, ko iegūst ūdens elektrolītiskās reakcijās. Vienlaikus sporta zonā esošajā skrejceliņā un velosipēdā ir uzstādītas nelielas elektroenerģijas ražošanas iekārtas. Visa enerģija tiks koncentrēta centrālās resursu vadības telpas uzglabāšanas panelī, lai racionāli plānotu resursus.

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

Ekskrementi: Mēs savāksim metānu, kas rodas, fermentējot astronautu ekskrementus, urīna urīnvielu, kas rodas tvaika kompresijas destilācijas procesā, biogāzes enerģijas ražošanai vai ūdens resursu reģenerācijai.

Elpošanas orgānu atkritumi: Izelpotais oglekļa dioksīds vispirms tiek absorbēts un koncentrēts, izmantojot pašlaik jau izstrādāto cietā amīna tehnoloģiju, un pēc tam daļēji ievadīts stādīšanas zonā fotosintēzei. Pārējā daļa piedalās metanizācijas reducēšanas reakcijā, lai radītu metānu un ūdeni, kas pēc tam atkal tiek elektrolīzēts, lai panāktu skābekļa reģenerāciju.

Papīra atkritumi: Izmantojiet nometnē esošo makulatūras pārstrādes iekārtu, lai pārstrādātu otrreizēji pārstrādātu papīru.

Citi atkritumi: lai aizsargātu kosmosa vidi, atkritumus, piemēram, plastmasas izstrādājumus, nometnē neizlaidīs kosmosā, bet centralizēti uzglabās, saspiež vakuumā un sadedzinās, kad kosmosa kuģis atgriezīsies atmosfērā.

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

Mēs nolēmām izmantot releju satelītu "Queqiao", kas darbojas Zemes un Mēness L2 translācijas punkta orbītā, lai pārsūtītu signālu, lai pabeigtu Zemes un Mēness saziņu, kas labi īstenoja augstu signālu pārklājumu. Saziņai starp Mēness bāzēm tiks izmantota UHF radiosakaru sistēma, jo signālu pārraidi traucēs liels daudzums Mēness putekļu, savukārt UHF frekvenču joslā raidītie signāli ir spēcīgi un tos mazāk ietekmē klimata pārmaiņas. Termināļu tehnoloģija ir nobriedusi, kas var atvieglot saziņu uz Mēness virsmas. Tajā pašā laikā mēs varam izmantot arī Micius, Ķīnas pirmo kosmosa kvantu zinātnes eksperimenta satelītu. Tas var pārvarēt attāluma robežu un īstenot saziņu starp Mēnesi un Zemi, izmantojot kvantu komunikācijas tehnoloģiju. Pateicoties kvantu komunikācijas iepinajam stāvoklim, tā var ne tikai vēl vairāk garantēt komunikācijas tūlītīgumu, bet arī nodrošināt informācijas drošību.

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).

Mūsu nometnes galvenā tēma un pētniecības fokuss ir, kā atrisināt cilvēka ilgtermiņa izdzīvošanas problēmu zemas gravitācijas vidē. Lai to panāktu, mūsu nometne ir aprīkota ar dažādām augstas klases un sarežģītām iekārtām, kas ļauj veikt zinātniskus pētījumus dažādos aspektos un jomās. Attiecībā uz ģeoloģiju mūsu bāze ir aprīkota ar Mēness augsnes sastāva detektoru un elektronu mikroskopijas ierīci, lai veiktu padziļinātus pētījumus par pieejamajiem materiāliem uz Mēness. Mēs arī mēģinām izmantot Mēness augsni kā 3D drukas materiālu, lai ietaupītu dārgās celtniecības materiālu transportēšanas izmaksas. Attiecībā uz ķīmisko enerģiju bāzē ir neliela vakuumcentrifūgas ierīce, lai pētītu centrbēdzes kustības ietekmi uz elektrolītisko reakciju efektivitāti Mēness zemas gravitācijas vidē. Tas palīdz uzlabot energoefektivitāti un liek pamatus cilvēku ilgtermiņa apmešanās iespējām nākotnē. Attiecībā uz bioloģiju ir ne tikai stādīšanas zonas, lai pētītu Zemes kultūraugu augšanu Mēness augsnē, bet arī profesionāli bioloģiskās kultivēšanas eksperimentālie lauki ģenētiskai modifikācijai un potēšanai unikālajā Mēness zemas gravitācijas vidē, lai pielāgotos Mēness augsnes augu videi. Šiem pētījumiem ir nozīmīga ietekme uz kosmosa izpēti nākotnē. Astronomijas jomā mūsu nometnes astronomiskais teleskops izmanto labvēlīgos apstākļus uz Mēness, kur ir mazāk traucējumu, stabilāka vide, ērtāka datu pārraide un ilgāks nepārtrauktas noteikšanas laiks. Tiek uzskatīts, ka teleskopa izmantošana mūsu nometnē palīdzēs mums izpētīt plašo Visumu.

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

Izturības un adaptācijas treniņš ar lieko svaru. Tās mērķis ir ļaut astronautiem izturēt lielas pārslodzes un saglabāt nomodu kosmosa kuģa pacelšanās un nolaišanās laikā;

vestibulārās funkcijas treniņš. To galvenokārt izmanto, lai trenētu astronautu vestibulāro funkciju, uzlabotu vestibulārās funkcijas stabilitāti un novērstu kosmosa kustību slimības rašanos;
Nokāpšanas trieciena treniņš. Imitēt kosmosa kuģa trieciena vidi, atgriežoties uz Zemes, lai stiprinātu astronautu triecienizturību un izpētītu dažādus aizsardzības pasākumus.
Neitrālas peldspējas tvertnes apmācība. Nodrošināt astronautiem imitētu bezsvara treniņu vidi, kas ir labvēlīga astronautu ārpusgaisa aktivitāšu, jo īpaši tādu ārpusgaisa aktivitāšu kā ārpusgaisa pastaiga, ārpusgaisa montāža un apkope, apmācībai;
Izbraukuma aktivitāšu apmācība. Teorētiskās mācības tiek apvienotas ar praktiskās darbības mācībām, kas ietver gan atsevišķu darbību mācības, gan programmu mācības, piemēram, kabīnes izejas programmas simulācijas mācības, virtuālās realitātes mācības un kļūdu identificēšanas, novērtēšanas un apstrādes mācības.
Psiholoģiskās kvalitātes apmācība ir sadalīta četrās daļās. Pirmā daļa ir visaptveroša apmācība, kas galvenokārt trenē astronautu psiholoģisko stabilitāti sliktā vidē; otrā daļa ir profesionālā psiholoģiskā apmācība, kuras mērķis ir mazināt negatīvās emocijas, piemēram, nervozitāti, aizkaitināmību un trauksmi; trešā daļa ir psiholoģiskās saderības apmācība, lai uzlabotu kluso sapratni starp astronautiem, lai labāk veiktu darbu; ceturtā daļa ir attēlu apmācība, kas ļauj astronautiem simulēt visas Mēness nosēšanās procesa operācijas relaksētā stāvoklī, lai samazinātu kļūdas reālās darbības procesā un palielinātu drošību.

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.

Pašlaik tiek izstrādāta Ķīnas Tautas Republikas jaunās paaudzes smagā nesējraķete Long March-9, kas tuvākajā nākotnē var pilnībā apmierināt pilotējamas Mēness izpētes vajadzības līdz Mēnesim un atpakaļ.

Mēness nometnē atradās manas komandas izstrādāts roveris. Roveris kā galveno enerģijas avotu izmanto saules enerģiju, bet kā papildu enerģijas avotu - biogāzi, kas rodas no nometnes sadzīves atkritumiem. Tam ir garantēts braukšanas rādiuss un ievērojama transportēšanas jauda.

Ir paredzēti jauni galamērķi Mēness virsmas izpētei, lai izpētītu vairāk Mēness lavas cauruļu un Mēness tālāko pusi. Mēness lavas caurule ir ideāla vieta, kur nākotnē būvēt Mēness bāzi, un tā ir ļoti vērtīga cilvēku pētniecībai. Arī Mēness tāļā puse, kas ir mazāk izpētīta, ir vērtīgs jauns galamērķis.

Citi projekti: