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.

VERY POOR

Šanhajas Qingpu vecākā vidusskola Shanghai-Qingpu Ķīna 15, 18, 16 6 / 2 Angļu valodā
3D projektēšanas programmatūra: Fusion 360

3D projekta ārējais skatītājs

1.1 - Projekta apraksts

Mūsu "Ļoti sliktā" komanda plāno izveidot bāzi Pioneer Eye uz Mēness. Kā mēs visi zinām, vide uz Mēness ir ļoti skarba un bīstama astronautiem. Mūsu Mēness bāze ir aprīkota ar iekārtām aizsardzībai pret radiāciju, aizsardzībai pret meteorītiem, aizsardzībai pret ekstrēmām temperatūrām un aizsardzībai pret kosmosa vakuumu. Tajā pašā laikā bāze var arī nodrošināt ilgtspējīgas pirmās nepieciešamības preces, piemēram, ūdeni, pārtiku, gaisu un elektrību, lai uzturētu astronautu dzīves komfortu un stabilitāti Mēness apstākļos.

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

Pioneer Eye ir mūsu Mēness nometnes nosaukums. Mums ir stacijas zīme ar divām lapām, kas atdalītas no Mēness un norāda tā zinātnisko virzienu. Tā kā tā būs pionieru bāze un frontes līnija masveida cilvēku apmetnei uz Mēness, tā būs bāze bioloģiskiem eksperimentiem, lai noskaidrotu, kā ar bioloģiju atbalstīt cilvēku ilgtermiņa izdzīvošanu, un acs būs logs, pa kuru cilvēks varēs redzēt un saprast. To izmantos kā zinātnisko pētījumu bāzi cilvēkam, uzbūvējot radioteleskopu, lai izmantotu unikālos kosmosa novērošanas apstākļus Mēness novērošanai. Paturot prātā šos pētniecības mērķus, mēs savu bāzi modulējam, lai tā atbilstu dažādām pētniecības pieejām. Arī astronauti ir svarīga programmas daļa, un mēs nodrošinām aizsardzību un veselības aprūpi diviem astronautiem, kuri tur uzturēsies uz ilgu laiku.

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

Mūsu Mēness nometni izvēlējās būvēt Malaperta kalna dienvidu centrālajā pusē. Šeit ir tās daudzās priekšrocības:

Ūdens: Pētījumā konstatēts, ka Malapertas ziemeļu apgabalā, kas pastāvīgi ir ēnains, ir ledus. Mēs varam izmantot Mēness roveri, lai savāktu ūdens ledu un mazinātu ūdens spiedienu uz nometni.

Būvniecība: Saskaņā ar satelītnovērošanas rezultātiem Malapera dienvidu puses grunts zonas vidējais slīpums ir 4,7°, kas ir daudz labāks nekā 5,5° Amundsena, kas ir vēl viena izvēlēta vieta. Kopumā šīs teritorijas reljefs ir līdzens, kas ir ļoti labvēlīgs 3D drukas būvniecības veidam un transporta kosmosa kuģu pacelšanās un nolaišanās iespējām.

Gaisma: Malaperta dienvidu puse ir no 0,1 līdz 0,2 gaismas, kas nav tālu no Amundsena krātera vidējās 0,18 gaismas, un Malaperts dienvidu polā ir labi piemērots nometnes elektroenerģijas vajadzībām.

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.

Dizaina ziņā, ņemot vērā skarbos Mēness vides apstākļus, mēs izveidojām īpašu kupolu, lai aizsargātu bāzes galveno korpusu. Interjerā mēs izmantojām piecstūra formas un kvadrātveida šķērsgriezuma arhitektonisko ideju, lai pievērstu uzmanību estētikai un vienkāršībai.Turklāt dzīvojamo zonu izvietojām vidū, lai telpas izkārtojums būtu kompakts un ērts, kā arī atvieglotu turpmāko paplašināšanas sēriju, kuras centrā ir dzīvojamā zona. Turklāt mēs izmantosim roveri un 3D printeri tikai Mēness nometnes sākotnējai būvniecībai un gaidīsim, kad apstākļi ļaus nogādāt astronautus un zemes krājumus, lai pabeigtu pēdējos darbus, tādējādi varēsim izvairīties no Mēness dabas apstākļu radītajām problēmām un izmaksām.

Tehnoloģiju un materiālu ziņā mēs izmantosim vietējos materiālus. Mēness regolīta vākšanai tiks izmantots Mēness roveris. Eksperimenti ir pierādījuši, ka dažādām Mēness regolīta želejošajām sastāvdaļām ir zināmas līdzības ar cementa izejvielām, kas var sasniegt ievērojamu triecienizturību un izturību pret saspiešanu. Pēc tam ar 3D printeri izdrukāsim kupolu ar regolītu un bāzes apvalku kupola iekšpusē no alumīnija un tīra epoksīda. Visbeidzot, astronauti raks pazemē un pēc tam izbūvēs iekšpusi.

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

Meteorītu aizsardzībai mums ir savs kupols no Mēness regolīta. Mēs izmantojam arī trīsslāņu aizsardzības struktūru, kas sastāv no ārējā buferekrāna, pildvielas slāņa aptuveni 100 mm attālumā no buferekrāna un starpsienas aptuveni 17,5 mm attālumā no pildvielas slāņa. Kā aizsargmateriāli tiek izmantoti trīs slāņi bazalta šķiedru auduma un arilona šķiedru auduma pildījuma slānis ar labāku visaptverošu trieciena robežu un alumīnija sakausējuma 3A21 buferekrāns.

Aizsardzībai pret radiāciju mēs izmantojam tīru epoksīdsveķu materiālu, lai pasargātu no kosmiskiem stariem, un kvarca stiklu, kas ietīts k9 stiklā kā stikla materiāls, kas vienlaikus var samazināt augstas enerģijas lādēto daļiņu un bremsštrāla starojuma kaitējumu bāzei un iekārtām.

Siltuma un statiskās elektrības gadījumā F46 (polifluoretilēna propilēna) antistatiskais elektrotermiskās kontroles pārklājums var labi izolēt, izturēt temperatūras atšķirības un aizsargāt pret statisko elektrību.

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

Ūdens: Ūdens: mēs nododam urīnu un citus sadzīves notekūdeņus pārstrādes iekārtā, kas tos var filtrēt, destilēt, attīrīt, atdzesēt un atdalīt urīna reģenerācijas sistēmā, lai iegūtu sālījumu. Sālījumu saņem sālījuma reģenerācijas sistēma, un no tā tiek iegūts ūdens. Sāls un daļa organisko vielu tiek atdalītas caur trīs slāņu speciāliem filtriem, un atlikušās organiskās vielas ūdenī tiek oksidētas un pēc kvalitātes pārbaudes galu galā nonāk tvertnē. Vienlaikus Mēness dienvidu polā tiks uzbūvēta nometne, kur ar mēness roveri tiek savākts cietais ūdens, kas tiek izkausēts ūdens attīrīšanas iekārtā, lai no tā veidotu sadzīves ūdeni.

Pārtika: Galvenokārt paļaujamies uz nometnē izaudzētiem dārzeņiem un no zemes atnestiem pārtikas produktiem, mēs izvēlamies sēt augstkalnu miežus un bok čoju. Augstkalnu miežiem, kas satur daudz ogļhidrātu, ir augsta pielāgošanās spēja videi, un tie ir piemēroti audzēšanai kosmosā kā pamatbarība. Arī Ķīnas kāposti ar īsu augšanas ciklu, augstu uzturvērtību un seklu sakņu izplatību ir piemēroti audzēšanai kā pārtika.

Gaisa: Mēs absorbējam ūdens tvaiku no gaisa nometnē un elektrolizējam šķidrumu no astronautiem, lai iegūtu gāzes. Šī metode var zināmā mērā mazināt gaisa piesārņojumu. Izvadīto ūdeņraža gāzi var izmantot arī kā palīggāzi saules enerģijas ražošanai. Ar mēness rovera palīdzību mēs arī savācām no Mēness skābekli un slāpekli saturošus savienojumus, izkausējām tos augstā temperatūrā un pēc tam izmantojām elektrību, lai jonizētu gāzes molekulas.

Enerģija: Mēs izmantojam siltumu, lai ražotu augstspiediena tvaiku, kas griež turbīnu un ražo elektroenerģiju. Kontrolēta urāna oksīda skaldīšana un atkritumu sadedzināšana rada vienmērīgu siltuma daudzumu, tāpēc kodola skaldīšana ir mūsu galvenais enerģijas avots. Izmantojot saules paneļus, tā var nodrošināt normālu enerģijas pieprasījumu.

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

Nelielu daļu atkritumu, ko nevar pārstrādāt, tad sasmalcina eksperimentāli mikrobi, pētot dažādu mikrobu sadalīšanās produktus un ātrumu, lai atrastu labākos atkritumu iznīcināšanai, bet pārējos sadedzina, lai iegūtu enerģiju. Pārējo daļu pārstrādā. Ūdens cirkulācijas sistēma ražo sālsūdeni, izmantojot filtrāciju, destilāciju, attīrīšanu, dzesēšanu un atdalīšanu urīna sistēmā. Sāls un organiskās vielas tiek atdalītas caur filtru, un ūdens kvalitāte tiek pārbaudīta, pirms tas nonāk tvertnē un galu galā sasniedz dzeramo dzeramo mašīnu ar piegādes sūkņa spiedienu. Galvenais gaisa cirkulācijas veids ir ķīmiskās reakcijas. Jaunā gāze tiek ražota, ūdens tvaikiem elektrolīzē mijiedarbojoties ar izlietoto šķidrumu. Skābekli var izmantot elpošanai, bet ūdeņradi var izmantot kā palīggāzi saules enerģijas ražošanai.

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

Lai sazinātos ar zemi, mēs izmantojam radio noteikšanas ierīces. Radars pārraida elektromagnētiskos viļņus, lai apstarotu mērķi un saņemtu to atbalsis saziņai, kas arī pašlaik ir efektīva un vienkārša saziņas metode.

Mēs salīdzinām radiosakaru un lāzera sakaru priekšrocības un trūkumus un izdarām izvēli. Lāzera sakaru tehnoloģijas trūkums ir tas, ka tā maksā dārgāk nekā radio un tai nepieciešams uz Zemes orientēts uztvērējs, ko ir grūti noregulēt uz rotējoša Mēness un Zemes. Turklāt lāzeru arī viegli ietekmē laika apstākļi uz zemes, un lietainā laikā efekts ir vājš, un tūlītēja saziņa uz Mēness ir ārkārtīgi svarīga, saistīta ar astronautu drošību un darbu var īstenot. Tāpēc mēs izvēlējāmies radio sakarus, kas bija piemērotāki Mēness nometnei.

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 pētījumi ir vērsti uz astronomiskiem novērojumiem un bioloģiskiem eksperimentiem.

Pateicoties tam, ka uz Mēness virsmas gandrīz pilnībā nav elektromagnētisko traucējumu, mēs varam izmantot radioteleskopus, lai iegūtu skaidrāku skatu uz kosmosu. Pēc Zemes radītā trokšņa filtrēšanas bāze pievērsīsies aktīvo galaktiku novērošanai un to līdzattīstībai ar supermasīviem melnajiem caurumiem, pētot un pārbaudot, kā supermasīvie melnie caurumi attīstās un kā tie ietekmē galaktikas. Ļoti iespējams, ka Piena Ceļa centrā atrodas arī supermasīvs melnais caurums, un tā izpēte palīdzēs izskaidrot galaktikas centrālo objektu noslēpumus un izdarīt zinātniskas prognozes par galaktikas nākotni. Bāze tiks pakļauta arī kosmiskā fona starojuma iedarbībai, kas, visticamāk, uz Zemes atklās tās neskaidro viļņu signatūru.

Runājot par bioloģiskajiem pētījumiem, papildus iepriekš minētajam mikrobu sadalīšanās eksperimentam, mūsu galvenais pētniecības virziens ir organismu pamatlikumu ietekme uz kosmosa vidi. Mēs izvēlējāmies baktēriju DNS replikācijas, transkripcijas un ekspresijas procesu, augu šūnu fotosintēzi un elpošanu kā pētniecības objektus, kā mainīgos lielumus izvēlējāmies radiācijas daudzumu, gaismas intensitāti, temperatūru, vietējā ledus kušanas ūdens sastāvu un gaisa sastāvu, lai izpētītu Mēness vides ietekmi uz bioloģiskā zemslāņa likumsakarībām, lai sagatavotos liela mēroga Mēness imigrācijai nākotnē.

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

Papildus fiziskajai apmācībai, apmācībai par spēju pielāgoties kosmosa videi, psiholoģiskajai apmācībai, teorijas pamatapmācībai notiek arī kosmosa profesionālo tehnoloģiju apmācība, lidojumu procedūru un misiju simulācijas apmācība, izdzīvošanas un glābšanas apmācība un plaša mēroga kopīgas mācības, lai sagatavotos lidojumiem kosmosā. Mūsu bāzes īpašajam zinātniskās pētniecības mērķim mūsu astronautiem ir jāapgūst teorētiskās zināšanas par Visumu, lai viņi varētu precīzi un prasmīgi izpildīt arī zinātnieku teleskopu izmantošanas prasības. Lai būtu izcili teleskopa operatori, astronautiem ir jādodas uz zemes radioteleskopu bāzi, lai iemācītos, kā lietot, apkalpot un rīkoties avārijas gadījumos, lai nodrošinātu teleskopa pilnvērtīgu lietošanu, kalpošanas laiku un drošību. Lai droši un efektīvi pārvaldītu un izmantotu kukaiņus un mikroorganismus, ir nepieciešama profesionāla apmācība bioloģijā, kā arī prakse bioloģiskajos eksperimentos. Tiek uzskatīts, ka šīs mērķtiecīgās apmācības astronautiem, bāzes un uz zemes strādājošajiem zinātniekiem nodrošinās lielāku efektivitāti un kvalitatīvāku darbu, kā arī maksimāli palielinās Pioneer Eye kā bāzes stacijas lomu.

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.

Mums ir nepieciešams kosmosa kuģis, lai nogādātu cilvēkus starp Zemi un Mēnesi. Mūsu kosmosa kuģis ir atsauce uz pašreizējo kosmosa kuģi, bet tas atceļ vienreizlietojamo raķeti, kas jāpievieno pašreizējam kosmosa kuģim. Tā vietā lidaparāta piedziņai tiek izmantota kodolenerģija, lai panāktu vairākkārtējas izmantošanas efektu, kā arī lai apmierinātu garu lidojumu turp un atpakaļ vajadzības. Lai dotos uz citām Mēness vietām, mēs esam pieņēmuši pilotējamu roveri. Atšķirībā no bezpilota un zinātniskiem roveriem mūsu roveris ir vairāk kravas transportlīdzeklis un pilotējams transportlīdzeklis, kas galvenokārt ir atbildīgs par bāzes paplašināšanu nākotnē, resursu vākšanu un citu vietu izpēti.