moon_camp
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.

elite

郑州轻工业大学附属中学  河南省郑州市-金水区    Ķīna 17, 18, 19   4 / 1 Angļu valodā
3D projektēšanas programmatūra: Fusion 360



1.1 - Projekta apraksts

Mūsu bāze var nodrošināt astronautiem ērtāku dzīvesvietu uz Mēness, vienlaikus tā var arī nodrošināt astronautu aizsardzību, labāk veikt astronomiskos novērojumus, paraugu vākšanu un citas zinātniskās darbības, kā arī attīstīt kosmosa rūpniecību, dažādu minerālresursu izmantošanu uz Mēness, tā var kalpot arī kā pirmā stacija cilvēka kosmosa izpētes vajadzībām.

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

Mūsu Mēness nometne galvenokārt tiek izmantota zinātniskiem pētījumiem. Mēs plānojam pētīt Mēness fizikālās īpašības un ar tām saistīto ķīmisko sastāvu Mēness dienvidu polā un mēģināt atrisināt dažas svarīgas problēmas uz Zemes, pētot šīs ekstrēmās vides, kas nav sastopamas uz Zemes. Mēness unikālās minerālu iegulas un enerģijas resursi ir arī nozīmīgi Zemes resursu papildinājumi un rezerves. Īpaši jāatzīmē, ka Mēness augsnē ir hēlijs-3, kas ir tīra, efektīva, droša un lēta jauna kodolsintēzes degviela, kuru var izmantot ilgu laiku nākotnē un kurai ir plašas attīstības perspektīvas. Turklāt Mēness, kas ir saglabājies sākotnējā stāvoklī, izpēte palīdz izprast Zemes evolūcijas vēsturi; Mēness virsma ir vakuuma pasaule, tajā nav atmosfēras, un observatorijas izveide uz Mēness virsmas var ievērojami uzlabot astronomisko novērojumu iespējas; augsts vakuums uz Mēness virsmas, tieša saules starojuma iedarbība un globālā dipola magnētiskā lauka neesamība ir ideāla vieta kosmosa fizikālās ķīmijas eksperimentiem un dzīvības zinātnes eksperimentiem.

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

Mēs plānojam izveidot Mēness nometni Mēness dienvidu polā. Mēness dienvidu polā ir pastāvīgs ēnas apgabals, kurā var būt bagātīgas ūdens vai ūdens ledus rezerves, kas ir galvenais resurss turpmāko Mēness pētniecības staciju būvniecībai. Jo īpaši Mēness Dienvidpola-Aitkena baseins ir ne tikai lielākais un vecākais baseins uz Mēness. Tajā atrodas dziļas Mēness dzīles, kas nav pieejamas citos reģionos. Dažādu baseina apgabalu izpēte ievērojami veicinās mūsu izpratni par Mēness iekšējo struktūru un evolūciju. Iepriekšējās Mēness misijas parasti nepārtraukti strādāja mazāk nekā 14 dienas, taču Mēness dienvidu polā situācija ir pavisam citāda. Pateicoties unikālajam ģeogrāfiskajam novietojumam, detektors var sasniegt vairāk nekā 90% apgaismojuma laiku, izmantojot nelielu kustības diapazonu, un nepārtraukts apgaismojums ļoti ilgu laiku nodrošina ļoti labvēlīgus apstākļus ilgtermiņa zinātniskajai izpētei.

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 Mēness nometnes galvenais materiāls ir metāla šķiedras pretradiācijas aizsardzības materiāls, ko palaiž un transportē ar nesējraķetēm, un pēc nokļūšanas uz Mēness tas tiks pārklāts ar Mēness augsnes pretradiācijas aizsardzības slāni uz bāzes virsmas. Vispirms uz Zemes mēs uzbūvēsim izmēģinājuma bāzi, izmantojot simulācijas un mikrobāzes, lai pārbaudītu nometnes materiālu aizsardzību pret radiāciju un bāzes būvniecības iespējamību. Pēc tam nometnes tematiskos materiālus ar kravas raķetēm nosūtīs uz Mēnesi, un tad uz nometni nosūtīs astronautus un dzīvības un pētniecības materiālus, un astronauti varēs būvēt nometni Zemes speciālistu palīgvadībā.

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

  1. Izveidot kosmosā un uz zemes integrētu medicīniskās diagnostikas un ārstēšanas sistēmu astronautiem. Tas ir, formulēt ilgtermiņa lidojumu slimību spektru, izveidot orbītas diagnostikas un ārstēšanas iespēju modeli un konfigurēt medicīniskās uzraudzības un diagnostikas un ārstēšanas aprīkojumu un medikamentus. Pirms lidojuma tiek veiktas medicīniskās izolācijas un atbrīvošanas pārbaudes; lidojuma laikā tiek pieņemts regulāras un pēc pieprasījuma medicīniskās uzraudzības režīms, tiek izveidota orbītā esoša veselības novērtēšanas un uzturēšanas tehnoloģija, un astronautu veselības nodrošināšanai tiek izmantotas tādas medicīniskās tehnoloģijas kā zāļu un bezzāļu kombinācija un raksturīgā Ķīnas medicīna.
  2. Novērot, prognozēt un pretoties svešzemju zvaigžņu ietekmei
  3. Ideāls personīgais evakuācijas aprīkojums. Avārijas gadījumā astronauti 1 minūtes laikā var droši no 52,2 metru augstuma pa evakuācijas slīdkalniņu nokļūt pazemes aprīkojuma telpā zem torņa un pēc tam aizbēgt uz tuvējo drošības bunkuru.

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

Mēness virspusē ir ar skābekli bagāti minerāli, un Mēness ēnā ir bagātīgi cietā ūdens resursi, kas var nodrošināt pietiekamus resursus astronautiem. Mēness bāzes konstrukcija paredz dzīvot kabīnē, izmantojot kabīnē ierīkoto ūdens atgūšanas sistēmu un ūdens attīrīšanas sistēmu, lai pabeigtu ūdens ciklu. Izmantojot ūdens attīrīšanas tehnoloģiju, cilvēku sviedrus, urīnu un citus notekūdeņus var filtrēt līdz dzeramam līmenim. Turklāt lielāko daļu pārtikas kabīnē iegūst, izmantojot hidroponiku un substrāta kultūru. Veicināt veselīgu augu augšanu, piegādājot dažādas barības vielas.

Pārtikas produkti, kas "žāvēti ar sasaldēšanu"

"Liofilizācija" ir žāvēšana ar sasaldēšanu vakuumā. Limilizētas pārtikas priekšrocība ir tā, ka tā var efektīvi saglabāt savu svaigumu un uzturvielas. Liofilizācijas tehnoloģijai piemīt tādas īpašības kā augsta uzturvērtība, garšas īpašības, augsta rehidratācija, īpaši ilga svaiguma saglabāšana un ērta lietošana.

Funkcionālā pārtika

Tā var pilnībā papildināt dažādas astronauta organismam nepieciešamās uzturvielas. Šāda veida pārtikā ir vairāk dabisko antioksidantu, piemēram, proantocianidīnu, Ω-3 taukskābju, augu diētisko šķiedrvielu u. c. Radiācijas radītos bojājumus var novērst vai uzlabot.

Mēness nometnes energosistēmu galvenokārt veido saules bateriju spārni un enerģijas akumulatori, kas saules enerģiju var pārvērst elektrībā. Energosistēmā izmantota "saules enerģijas ražošana plus enerģijas uzglabāšana", kas ir efektīva un tīra. Pamata modulis ir aprīkots ar saules bateriju spārnu komplektu, kura jauda ir 18 000 vatu, baterijā ir izmantots keramikas separators, kam ir laba veiktspēja, lai novērstu iekšējo īssavienojumu; tajā pašā laikā baterijā tiek izmantoti liesmu slāpējoši materiāli, lai novērstu sadegšanu, ko izraisa augstas temperatūras, kas ir ļoti droša.

Skābeklis ir nepieciešams cilvēka izdzīvošanai, un Mēness bāzei ir jāpabeidz skābekļa ražošana un aprite uz Mēness.

Mēness regolītā uz Mēness virsmas ir daudz iežu un minerālu, galvenie Mēness minerālu komponenti ir silīcija dioksīds, alumīnija oksīds, dzelzs oksīds, magnija oksīds. Mēness regolītā esošo minerālu elektrolīze var ražot vairāk skābekļa.

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

Sadzīves atkritumus un ekskrementus vakuumizolēs, dehidrēs un uzglabās. Kad kravas kosmosa kuģi piegādās materiālus kosmosa stacijai, šie sadzīves atkritumi tiks iekrauti tukšajā kravas kosmosa kuģī, kas atdalīsies no kosmosa stacijas, palēnināsies un nonāks atmosfērā, kur gaisa sildīšanas radītais augstais siltums tos sadedzinās. Cietie kūtsmēslu atlikumi tiek apstrādāti bioloģiski vai ķīmiski, lai tos izmantotu kā mēslojumu vai tieši noglabātu poligonā. Ņemiet vērā astronautu urīnu, sviedrus un citus ekskrementus, kas faktiski ir ūdens avoti. Tikai urīnā vien ir 96% ūdens. Pēc daudzpakāpju attīrīšanas no šiem cilvēka organisma notekūdeņiem var iegūt attīrītu ūdeni, un tiek savāktas un iepakotas vielas, kas nav ūdens. Attiecībā uz astronautu ekskrementiem, kas būtībā ir pārtikas atliekas, pašlaik nav pārstrādes vērtības, un pēc ekskrementu savākšanas tos dehidrē un žāvē, tad saspiež un iesaiņo noslēgtā maisā, lai ietaupītu uzglabāšanas vietu.

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

Lai pabeigtu saziņu starp kosmosu un zemi, kosmosa stacijai, Skylink releja satelītam un zemes stacijai ir jāpiedalās kopā.

Nometnes galvenajā kabīnē kā tīkla termināļus var izmantot vairāk nekā 10 vadu un bezvadu tīkla kameras, vadu un Bluetooth austiņas, mobilos tālruņus, PADS un klēpjdatorus. Šie termināļi savieno savāktos attēlus un balss datus ar kabīnes Ethernet komutatoru, izmantojot vadu vai bezvadu Wi-Fi, un pārsūta tos uz zemi pa maģistrālo savienojumu, izmantojot ātrgaitas sakaru procesoru. Tāpat kā uz zemes, arī zvanus un īsziņas ir jāveic, izmantojot mobilā tālruņa antenu, un lielāko daļu kontaktu starp kosmosa staciju un zemi nodrošina releja antena uz galvenā moduļa.

Izmantojot releja antenu, tā ir kā "mobilais tālrunis", kas tiek nodots kosmosa stacijai, un tā var sazināties ar zemi reālajā laikā.

Faktiski kabīnē ir divi tīklu komplekti, viens ir sakaru tīkls un otrs ir slodzes tīkls, abi tīklu komplekti ir fiziski kopā un loģiski nodalīti, un dati tiek vienmērīgi savākti uz releja antenas termināli kabīnē, pārraidīti uz zemi caur releja satelītu un var sazināties reāllaikā ar citām nometnēm.

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 pievērsīsimies bioloģijas, ģeoloģijas un astronomijas zinātniskajām tēmām.

Mēs pētām astronautu fiziskā stāvokļa izmaiņas kosmosā un veicam medicīniskus pielāgojumus, kas ir piemēroti astronautu fiziskajām izmaiņām. Vienlaikus tiks veikti arī pētījumi par šūnām, kā arī par augu un šūnu augšanu un gaismas izmaiņām kosmosā. un pētīsim, kādu labumu astronautiem dod vingrošana augu telpā. Vienlaikus tiks veikta padziļināta izpēte un pētījumi par Mēness augsnes ģeogrāfiju. Mēness virsma ir vakuuma pasaule, tajā nav atmosfēras, un observatorijas izveide uz Mēness virsmas var ievērojami uzlabot astronomisko novērojumu iespējas; Augstais vakuums uz Mēness virsmas, tieša saules starojuma iedarbība un globālā dipola magnētiskā lauka neesamība ir ideāla vieta kosmosa fizikālās ķīmijas eksperimentiem un dzīvības zinātņu eksperimentiem.

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

Teorētiskās pamatapmācības. Piemēram, atmosfēras, astronomijas, ģeofizikas, kosmosa dinamikas, komunikāciju, datoru u. c. pamatzināšanu uzlabošana šajās jomās var likt stabilu pamatu nākotnei. Protams, tas ietver arī astronautu pašizglābšanās apmācību.
Fiziskā apmācība. Kosmosa kuģi un kosmosa kuģi ir īpaši vides faktori, un astronautiem ir jātrenējas, lai uzlabotu to panesamību. Treniņu saturs ir kopīgs, piemēram, garo distanču skriešana, kāpšana un grozāmie krēsli.
Izturības treniņš ar lieko svaru. Kad raķete paceļas, tai parasti ir liels paātrinājums. Šādu treniņu simulēšana var uzturēt astronauta prātu skaidru, lai viņš varētu pielāgoties misijai un to pabeigt.
Bezsvara treniņš. Orbitālo lidojumu laikā kosmosa kuģi bieži atrodas mikrogravitācijas vidē, kurā astronauti bieži piedzīvo reiboni, kas ietekmē darbību. Tāpēc ir jāimitē bezsvara dzeltenā būtība, lai astronauti varētu novērst bailes no bezsvara stāvokļa.
Reakcijas apmācība ekstremālos apstākļos. Dažās iespējamās briesmās uz Mēness jebkurā laikā, pat ļoti ekstrēmās situācijās, astronautiem ir jāsaglabā miers, ātri jāanalizē situācija un jāpieņem pareizi spriedumi. Tas prasa ikdienā slīpēt neatlaidīgu gribu un nostiprināt stingru pārliecību par dzīvi.

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.

Mēness orbītas izpētes aparāts galvenokārt paredzēts Mēness attēlošanai un kartēšanai zinātniskiem pētījumiem, kā arī cilvēku sagatavošanai lidojumam turp un atpakaļ starp Mēnesi un Zemi. Mēness izpētes robots "Polar Exploration Rover" veiks zinātniskus Mēness gaistošo vielu pētījumus Mēness dienvidu polā, un iegūtie dati sniegs informāciju turpmākajām Mēness resursu izmantošanas in situ tehnoloģijām. Uz Mēness virsmas mēs demonstrēsim precīzu nolaišanos, gūsim pieredzi un pastāvīgi uzlabosim precizitāti, lai uzlabotu cilvēku un robotu nolaišanās iespējas nākotnē. To izmantos arī citu lielu kravu pārvadāšanai, tieši atbalstot pilotētas Mēness misijas.

Izkraušanas modulis un roveris ir lieliska platforma, lai demonstrētu tehnoloģijas, kas nodrošinās jaudīgākas Mēness misiju iespējas un ko var izmantot misijās uz Marsu ārpus Mēness. Kā piemēru var minēt uz zemes bāzētas robotizētas ieguves sistēmas un nākamās paaudzes enerģijas rezerves. Vairāki izkraušanas aparāti nodrošinās globālu pārskatu par Mēnesi un tā resursiem. Ar roveru palīdzību tiks veikta plašāka virsmas izpēte, uzņemot instrumentus eksperimentu veikšanai un iegūstot detalizētu informāciju par pieejamo resursu, piemēram, skābekļa un ūdens, pieejamību un ieguves spēju.

Citi projekti: