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.

Bright Selene

郑州轻工业大学附属中学  河南省郑州市-金水区    Ķīna 19, 18   4 / 2 Angļu valodā
3D projektēšanas programmatūra: Fusion 360



1.1 - Projekta apraksts

Mēness nometne - teritorija, kurā cilvēki dzīvo, strādā un veic pētījumus uz Mēness. Mēness nometnes būvniecība ir pamats, lai astronauti varētu veikt zinātniskās pētniecības darbības, piemēram, ilgstošu uzturēšanos un eksperimentus uz Mēness virsmas; mērķis ir padziļināt cilvēka izpratni par Mēnesi, iegūt daudzus resursus un veikt augu audzēšanas pētījumus. Mēness nometni plāno būvēt divos posmos: pirmajā posmā ir vajadzīgi 20 gadi, lai uzbūvētu Mēness ostu, bet otrajā posmā - aptuveni 10 gadi, lai ostu modernizētu un tā kļūtu par pastāvīgi apdzīvotu Mēness nometni. Arī nākotnē Mēness nometne kļūs par apgādes bāzi cilvēku Saules sistēmas izpētei.

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

Mēness nometne ir atspēriena punkts, lai cilvēki varētu doties kosmosā. Mēness bāze kļūs par treniņnometni, lai cilvēki varētu doties kosmosā. Ja cilvēki vēlas iepazīt citplanētiešu vidi, viņiem vispirms jāizprot Mēness vide. To galvenokārt izmanto zinātniskiem pētījumiem. Kā izmēģinājumu stacija Mēness resursu izmantošanai un izmantošanai tā izmanto Mēness gaisa vides īpašības, lai veiktu vides testus un noteiktu produktu eksperimentālu ražošanu. , piemēram, īpašu materiālu un zāļu. Palaist raķeti no Mēness ir daudz vieglāk nekā no Zemes. Balstoties uz Mēness resursiem ar augstu efektivitāti, tā var izpētīt attālākas vietas.

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

Šekletona reģions Mēness dienvidu polā (0,0° austrumu garuma, 89,9° dienvidu platuma). Tā kā tur, visticamāk, ir daudz ūdens, un ir pastāvīga saules starojuma zona, kas ir labvēlīga saules enerģijas ražošanas sistēmai. Temperatūras starpība ir neliela un piemērota dzīvošanai. To var izmantot kā adresi, kur nākotnē uzstādīt lielu infrasarkano staru teleskopu. Zemas temperatūras vide krātera dibenā ir ideāli piemērota infrasarkano staru novērošanai. Uz 5 km augstā Malabotes kalna, kas ir pastāvīgi labi redzama virsotne uz Zemes, var atrasties radioreleju stacija saziņai ar Zemi, ja tiks uzstādītas atbilstošas iekārtas.

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.

3D drukāšanas tehnoloģija un jaunu materiālu ražošanas tehnoloģija. Mēness virsmas regolītam ir līdzīgs ķīmiskais sastāvs kā pelniem, un to var izmantot kā būvmateriālu Mēness nometņu būvniecībai. Turklāt dzelzs, mangāna, alumīnija, alumīnija, magnija un citu metālu minerālus uz Mēness virsmas var iegūt un kausēt, kā arī 3D drukātā veidā izveidot apdzīvojamu kosmosa māju.

Mēness robotu darbības tehnoloģija. Mēness roboti ietver Mēness patrulēšanas zondes un Mēness darba robotus. Mēness robotiem jābūt ar pašapkalpošanās un remonta iespējām, un Mēness patruļas detektori un darba roboti var viens otru uzturēt un remontēt, lai nodrošinātu darba procesa uzticamību.

Mēness bāzu atkritumu resursu visaptveroša utilizācijas tehnoloģija. Pēc tam, kad Zemes un Mēness transportlīdzeklis pabeidz nolaišanos uz Mēness, tā lidojuma platformas misija ir pabeigta. Pamestos transportlīdzekļus var apsvērt kā rezerves daļas Mēness bāzēm, piemēram, akumulatorus un rezerves materiālus Mēness enerģijas stacijām, gāzes balonus var izmantot kā glabāšanas tvertnes Mēness virsmas gāzes nesējiem, bet degvielas glabāšanas tvertnes var izmantot kā skābekļa glabāšanas tvertnes Mēness skābekļa ražošanai pēc tīrīšanas.

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

Tajā pašā laikā, lai samazinātu siltuma zudumus, kā vidējo slāni izmanto fāžu maiņas siltuma akumulācijas materiālu. Bāze ir aprīkota ar ierīcēm meteorītu un mēness zemestrīču noteikšanai, kas var savlaicīgi informēt un izglābties lielu meteorītu krišanas un mēness zemestrīču gadījumā.

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

Ūdens(水):1. Mēness ledus ir polārajos reģionos, un to var savākt un koncentrēt. Tad, izmantojot fokusēšanas un atstarošanas ierīces, saules enerģiju var izmantot, lai izkausētu Mēness ledu, ko pēc tam var savākt un attīrīt, lai iegūtu ūdens resursus. 2. Augu transpirāciju un filtrācijas iekārtas var izmantot, lai pārstrādātu radušos notekūdeņus.

Pārtika(食物): Mēness bāzē izveidojiet slēgta cikla dzīvības uzturēšanas sistēmu ar atbalsta augu audzēšanas bāzēm, kurās audzē tādas kultūras kā salātus, papriku, pupiņas un kviešus, kas ir kultivēti. Šīs kultūras var nodrošināt galveno pārtikas avotu bāzes personālam, un vienlaikus rūpes par augiem var palīdzēt astronautiem saglabāt garīgo stabilitāti.

Enerģija(能源):Lai pielāgotos Mēness videi un nodrošinātu ilgtermiņa un stabilu enerģiju Mēness nometnēm, mēs izmantojām divus veidus: saules enerģiju un degvielas elementus. Saule uz Mēness izstaro aptuveni 1,5 reizes vairāk gaismas nekā uz Zemes. Pietiekams saules gaismas daudzums, galvenokārt Mēness saules enerģijas stacijās. Degvielas elementi ir galvenais enerģijas avots naktī.

Gaisa(空气):Ja ņem vērā, ka vidēji cilvēks dienā patērē aptuveni 0,7 kg skābekļa, ir svarīgi uzskatīt, ka augu fotosintēzes izmantošana skābekļa otrreizējai pārstrādei ir galvenais rentablā skābekļa avots. Turklāt Mēness augsnē ir daudz titāna un dzelzs rūdu, kuras ir viegli savākt. Šo rūdu reducēšanu, izmantojot ūdeņraža gāzi, var panākt, izmantojot mikroviļņu sildīšanu, kā rezultātā rodas ūdens. Ūdens elektrolīzes rezultātā iegūst ūdeņraža un skābekļa gāzes, bet iegūtos metālus var izmantot arī celtniecības vajadzībām.

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

Mēness nometnēs var izmantot dažādas metodes, lai atbrīvotos no atkritumiem, ko astronauti rada uz Mēness, tostarp:

Pārstrāde: Pārstrāde: pārstrādājot tādus resursus kā notekūdeņi, izplūdes gāzes un cietie atkritumi, var līdz minimumam samazināt radīto atkritumu daudzumu un zināmā mērā samazināt atkarību no zemes.

Uzglabāšana un apbedīšana: Atkritumus un citus atkritumus, kurus nevar pārstrādāt, var uzglabāt vai droši apglabāt uz Mēness virsmas vai dziļi uz Mēness virsmas.

Pārstrāde: Izveidot nometnē slēgtu pārstrādes sistēmu, kas radītos atkritumus pārvērš noderīgos resursos, piemēram, cilvēku atkritumus un augu atkritumus pārvērš mēslošanas vielā, ko var izmantot Mēness bāzes saimniecībās.

Kopumā nometnei ir jāsamazina radīto atkritumu daudzums un, izmantojot zinātniskas un saprātīgas metodes, jāatrod piemērotas apglabāšanas iespējas, lai nodrošinātu Mēness bāzes turpmāku pastāvēšanu un attīstību.

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

Mēness nometne ir aprīkota ar makro bāzes staciju informācijas pārraidei un saņemšanai uz Zemi un Mēnesi, un no satelīta saņemtā informācija tiek nosūtīta uz Zemi, tādējādi nodrošinot saziņu starp Zemi un Mēness nometni. Telemetrijas un telekontroles sakariem saziņai ar satelītiem izmanto VHF, bet datu modulācijai izmanto FSK. Saziņu starp Mēness nometnēm nodrošina bezvadu piekļuves tīkls, kas sastāv no bāzes staciju signāliem, ja nometnes atrodas tuvu viena otrai, un satelīta signālu retranslācija, ja nometnes atrodas tālu viena no otras.

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).

Mēs galvenokārt pētām ģeoloģiju un bioloģiju. Mēnesim ir daudz unikālu ainavu un reljefa formu, tāpēc mēs varam tās izmantot zinātniskiem pētījumiem, piemēram, ģeoloģiskās uzbūves, ķīmiskā sastāva, minerālu struktūras, fizikālo īpašību u. c. pētījumiem. Mēness vielu izpēte: Mēness vielas sastāvs atšķiras no Zemes sastāva, tāpēc Mēness vielu var detalizēti analizēt un pētīt, lai izprastu tās sastāvu un īpašības. Laboratorija ir aprīkota arī ar dažādām augsnes testēšanas iekārtām, turklāt tā ir aprīkota arī ar unikālām Mēness fizikālajām īpašībām, piemēram, Saules starojuma ietekmi uz Mēness virsmas temperatūru un struktūru. Mēness virsmas vide ietekmē dzīvību atšķirīgi no Zemes, tāpēc var veikt dzīvības zinātnes eksperimentus, lai pētītu dzīvības pielāgošanās spējas un dzīvotspēju neviendabīgā vidē.

Vietnē ir īpaša augu kultūras zona, kurā pētīt augu augšanu, lai izpētītu augšanas vides testu. Tajā pašā laikā mums ir arī astronomiskie teleskopi, kas ir ērti astronautiem kosmosa novērošanai. Kosmosa izpēti un vides testēšanu uz Mēness virsmas, kā arī īpašu produktu, piemēram, speciālu materiālu un medikamentu, eksperimentālu ražošanu var veikt, izmantojot Mēness kosmosa vides īpatnības (uz paša Mēness ir tādi dabiski kosmosa apstākļi kā augsts vakuums, nav atmosfēras aizsarga un zema gravitācija).

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

Fiziskā apmācība

Astronautiem ir nepieciešama fiziska slodze dabiskās gravitācijas apstākļos, lai saglabātu fizisko veselību un novērstu osteoporozi. Turklāt viņiem nepieciešama īpaša fiziskā sagatavotība mikrogravitācijas apstākļos, lai saglabātu līdzsvaru un koordināciju. Šie treniņi var arī palīdzēt viņiem pielāgoties staigāšanai uz Mēness un citu uzdevumu veikšanai.

Tehniskā apmācība

Papildus ikdienas mehāniskās, elektroniskās aparatūras apkopes un citām prasmēm astronautiem ir jāapgūst arī kosmosa kuģu un Mēness roveru ekspluatācijas prasmes un dažādas avārijas rīcības metodes, piemēram, skābekļa spiediena kritums, aprīkojuma atteice utt.

Topogrāfijas apguve

Lai labāk pielāgotos Mēness misijai, astronautiem ir jāizprot Mēness virsmas ģeomorfoloģijas un topogrāfijas pamati, jāiemācās izmantot navigācijas rīkus, kā arī orientēšanās un transportlīdzekļu vadības spējas uz Mēness virsmas.

Zināšanas par kosmosa medicīnu

Astronautiem ir arī jāiegūst zināšanas par kosmosa medicīnu, lai izprastu kosmosa ceļojumu ietekmi uz cilvēka veselību. Viņiem ir jāsaprot, kā rīkoties dažādu nelaimes gadījumu gadījumā kosmosā, un jāapgūst neatliekamās medicīniskās palīdzības pamatprocedūras.

5.Teamwork apmācība

Astronautu apmācības programmā astronauti mācās, kā strādāt komandā un atbilstoši rīkoties situācijās.

Šādas apmācības programmas jāpapildina ar astronautu drošības un veselības nodrošināšanu, kā arī ar viņu pašu vajadzību un prasību maksimālu apmierināšanu.

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.

Kosmosa kuģis: Mums būs nepieciešams kosmosa kuģis, kas spēs nolaisties un pacelties no Mēness virsmas, kā arī no Zemes un uz Zemes. Tajā jābūt arī ilgtermiņa misijām nepieciešamajam aprīkojumam un krājumiem.

Transports uz Mēness virsmas: Mēs varam izmantot roverus vai citus transportlīdzekļus, kas paredzēti darbam Mēness vidē. Šiem transportlīdzekļiem būtu jāiztur Mēness skarbie apstākļi un jāspēj veikt lielus attālumus.

Izpētiet jaunus galamērķus uz Mēness virsmas: Mēs varam izmantot tālvadības bezpilota transportlīdzekļus. Šos transportlīdzekļus var aprīkot ar kamerām un citiem sensoriem, lai vāktu datus un attēlus par Mēness reljefu.

Uz un no Zemes: Mēs varam izmantot kosmosa kuģus, kas spēj pārvadāt apkalpi un kravu. Kosmosa kuģim jābūt aprīkotam ar nepieciešamajām dzīvības uzturēšanas sistēmām un spējīgam izturēt kosmosa ceļojuma grūtības.