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.

Moon Utopia

郑州轻工业大学附属中学  河南省郑州市-金水区    Ķīna 19   5 / 3 Angļu valodā
3D projektēšanas programmatūra: Fusion 360



1.1 - Projekta apraksts

Mūsu bāzes nosaukums ir Mēness Utopija. Šī bāze ir uz Mēness uzbūvēts forposts, kas nodarbojas ar zinātniskiem pētījumiem, ražošanu, dzīvošanu un jaunu nozaru attīstību. Bāzes mērķis ir sniegt praktisku pieredzi cilvēku plaša mēroga imigrācijai uz Mēnesi, lai nākotnē uzbūvētu jaunu mājvietu. Utopijas forma slēgtā Mēness nometnes dzīves vidē var palīdzēt mums sniegt daudz ideju attiecībā uz sociālo darba dalīšanu, resursu drošību un personāla vajadzību apmierināšanu. Mūsu bāze nodrošinās uz Mēness strādājošos astronautus ar resursiem, kas nepieciešami labai dzīvei, un turpinās nodrošināt viņus ar vēl lielākiem resursiem, lai apmierinātu vismodernāko zinātnisko pētījumu vajadzības, vienlaikus saglabājot viņu labu veselību. Lai cilvēks varētu labāk izpētīt Mēnesi, lai cilvēks varētu meklēt jaunas mājas, kas nodrošinātu vairāk ideju.

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

Mūsu grupas uzbūvētās Mēness nometnes galvenais mērķis ir sniegt praktisku pieredzi liela mēroga cilvēku migrācijai uz Mēnesi nākotnē, lai izveidotu jaunu mājvietu, papildus dažām ikdienas dzīvei nepieciešamajām iekārtām mūsu grupa būvniecības procesa laikā panāca arī zinātnes un tūrisma sasniegumus. Ir izveidota virkne zinātniski pētniecisku, izklaides un citu vietu, lai nodrošinātu, ka cilvēki var normāli dzīvot uz Mēness, un pēc tam izveidot Mēness pilsētu.

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

Mēness nometni plānojam būvēt Aitkena baseinā netālu no Mēness dienvidu polā, jo tas atrodas Mēness aizmugurē, kā milzīgs krāteris, reljefs ir līdzens un ērts cilvēka darbībām, turklāt pastāvīgās ēnas zonā netālu no dienvidu polā ir ūdens ledus, kas ir bagāts ar ūdens resursiem. Gaisma ir pietiekama, un to var nepārtraukti apstarot saule mēnesi ekstremālos dienas gaismas apstākļos, kas nodrošina labu vidi saules enerģijas uzkrāšanai. Mēness dienvidu polis ir kalnains, un uz kalniem uzstādīto saules paneļu fotoelektriskās pārveides efektivitāte ir augstāka nekā uz līdzenas zemes virsmas.

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 nometnei ir iedziļināta puszemes struktūra. Pamatojoties uz Mēness priekšrocībām, dažus milzīgus krāterus var tieši pārveidot par mūsu Mēness bāzi. Īstenošanas metode galvenokārt tiek īstenota ar inteliģentiem robotiem, un tās funkcijas galvenokārt ir šādas: celtniecībai nepieciešamo materiālu un smago priekšmetu pārvadāšana un mēness bāzes izskata uzlabošana. Būvniecībai nepieciešamajiem materiāliem mēs izmantojam Mēness augsni kā galveno materiālu un augstas stiprības materiālus, piemēram, stikla šķiedru un putu tēraudu, kas atvests no Zemes, kā papildu materiālus, lai izveidotu mūsu Mēness bāzi. Mēness augsni var izmantot karstuma saglabāšanai, pretkosmisko staru, saules vēja un meteorītu iedarbībai Trieciens var palielināt cietību, vienlaikus izturot kosmisko starojumu. No Mēness augsnes kā izejmateriāla stikla šķiedru var apdedzināt stiklā un pēc tam izvilkt augstas temperatūras izkausētā stāvoklī. Tai ir augsta izturība, liels modulis, laba triecienizturība un ķīmiskā stabilitāte. Laba veiktspēja, izturība pret augstām temperatūrām u. c. Stikla parauga sagatavošanas metode ir nosvērt, samaisīt un pilnībā sasmalcināt izejvielas saskaņā ar stikla formulas konstrukciju, pēc tam ievietot izejvielu pulveri platīna altārī un izkausēt to augsttemperatūras pretestības krāsnī.

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

Mēness ķieģeļi Uzbūvējiet Mēness bāzi uz Mēness virsmas, un jums būs nepieciešams daudz ķieģeļu. Mēness augsne sastāv no unikāla silīcija dioksīda un dzelzi saturošu savienojumu maisījuma. Šos maisījumus ar mikroviļņu enerģijas palīdzību var izkausēt cietā stiklveida vielā. Mēness stikla mehāniskās īpašības ir labas.
Mēness betons ir polimēru būvmateriāls, kas ir pārklāts ar epoksīdsveķu pārklājumu, lai tas būtu hermētisks. Betona izgatavošanā tiek izmantoti akmeņi, putekļi un Mēness atmosfēras ietekmē noārdītā zeme. Tas veidojas no Mēness augsnes virskārtas, un tam ir šādas priekšrocības.
(1) To neietekmē +120 °C ~ 150 °C temperatūras izmaiņas.
(2) var absorbēt gamma starus;
(3) tā integritāti neietekmē ilgstoša vakuuma iedarbība.
3D drukāšanas tehnoloģija, nobriedusi tehnoloģija, vienkārša un ērta, lēta un efektīva. Mājas un būves var 3D drukāt arī uz Mēness. Šādas mājas un struktūras var būvēt no Mēness regolīta un izmantot kā Mēness bāzi. Mēness augsnē izdrukā mājas, kas var izolēt radiāciju un uzturēt temperatūru.
3D drukāšanas tehnoloģija izmanto mazjaudas mikroviļņu starojumu, kura temperatūra ir aptuveni 1500 vati, lai saķepinātu Mēness putekļus. Mēness putekļi tiek uzkarsēti līdz 1200 °C ~ 1500 °C temperatūrai, kas ir nedaudz zemāka par kušanas temperatūru, sapludinot nanodaļiņu putekļus keramikas cietvielā. 3D drukāšanai nav nepieciešams no Zemes transportēt adhezīvus materiālus.

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

1.Mēness skābekli saturošu minerālu izmantošana, lai ražotu skābekli in situ, ir paredzēta, lai samazinātu Mēness bāzes būvniecības izmaksas (skābeklis).

(1) Ūdeņradis ir reducējošs aģents, kas piemērots Mēness īpašajiem vides apstākļiem un ko var iegūt tieši no saules vēja ūdeņraža, ar ko apveltīta Mēness augsne.

(2) Ilmenīts Mēness augsnē ir vēlamais reducēšanas reakcijas minerāls, kura priekšrocības ir viegla šķirošana, reducēšana, zema reakcijas temperatūra un augsts skābekļa iznākums.

2.Nodrošināt pārtiku astronautiem, pārstrādājot atkritumus un stādot dārzeņus uz bāzes.

(1) Bāze ir relatīvi ierobežota telpa. Mēness bāzē dzīvojošo astronautu radītie atkritumi ir jāsavāc un jāapstrādā. Tiks pārstrādātas tās lietas, kuras var pārstrādāt kosmosa stacijā, piemēram, pārtikas atliekas, ekskrementi un citas neizmantotās barības vielas, kā arī enerģija un ūdens, kas tiks pārstrādāti. Ir paredzētas arī platības augu audzēšanai, ko var izmantot, lai apgādātu nometni ar nepieciešamajiem dārzeņiem.

3.Izmantojiet bez piedevām brīvu Mēness augsni kā Mēness virsmas infrastruktūras materiālu (resursu).

(1) Zemes un iežu daudzums, kas nepieciešams Mēness bāzes būvniecībai, ir milzīgs, un transportēšanas izmaksas ir nepieņemamas, tāpēc tiek izmantota Mēness augsne bez piedevām.

(2) Vienreizēja formēšana ir acīmredzami piemērotāka automatizētai darbībai nekā komponentu uzstādīšana.

4.Savākt polāro ledu (ūdeni) uz Mēness

(1) Lēcas tiek izmantotas, lai iegūtu siltumu polārā ledus kušanai un ūdens savākšanai.

(2) Robota lāzers uzkarsē polāro ledu, lai savāktu ūdeni.

(3) Ūdeņradis reaģē ar skābekli, veidojot ūdeni.

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

Atkritumu apstrādes procesā dzīvojošajiem astronautiem mēs dalāmies šķirošanas posmā, pirmapstrādes posmā un apstrādes posmā. Pirmais ir šķirošanas posms, kurā atkritumus klasificē šķidrajos atkritumos, cietajos atkritumos un virtuves atkritumos, un otrais ir pirmapstrādes posms, kurā cietie atkritumi ir iepriekš jāapstrādā, pirms tos var vispusīgi izmantot un apstrādāt, lai tos varētu tālāk pārstrādāt. Pirmapstrāde galvenokārt ietver sijāšanu, smalcināšanu, saspiešanu un citus procesus. Virtuves atkritumus šķiro, sasmalcina, žāvē un pārvērš RDF (no atkritumiem iegūtā degviela) vai saspiež stieņos. Pēdējais posms ir apstrādes posms, kurā šķidros atkritumus hlorē ar balināšanas pulveri, un virtuves atkritumus un cietos atkritumus sadedzina, sadedzināšanas siltumu izmanto elektroenerģijas ražošanai.

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

Mūsu Mēness nometnes centrā ir milzīgs "datu tornis", un "vadības platformas" nosūtīto datu signālu saņems releja satelīts, un pēc tam nosūtīs signālu uz zemes staciju uz Zemes vai citām Mēness bāzēm, zemes stacija un citas bāzes saņems signālu un pēc tam pārsūtīs signālu uz bāzes centra "vadības platformu", lai Mēness nometne varētu bezvadu režīmā sazināties ar Zemes un citām Mēness bāzēm.

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 Mēness nometnē galvenā uzmanība tiks pievērsta zemas gravitācijas videi. Mikrogravitācijas vidi var izmantot, lai pētītu un radītu jaunus materiālus, mēs veiksim eksperimentus kosmosa materiālu apstrādē. Tostarp funkcionālie materiāli (pusvadītāji, supravadītāji, magnētiskie, atmiņas un infrasarkanā starojuma jutīgie materiāli u. c.) , strukturālie materiāli (miksējami sakausējumi, metāli, putuplasta porainie un kompozītmateriāli u. c.) , optiskie un keramiskie materiāli (augstas kvalitātes stikls un keramika, optiskās šķiedras, augsta izolācija u. c.) . Turklāt objektu kustības likums zemas gravitācijas vidē ir būtiski mainījies, un ir radušās dažas īpašas fizikālas parādības, ko var izmantot daudzu jaunu procesu radīšanā. Mikrogravitācijas vidē daudzos organismos ir notikušas jaunas izmaiņas, kas ir fizikālie faktori, kuru dēļ mainās dzīvības parādības mikrogravitācijas apstākļos. Mikrogravitācijā ievērojami pastiprinās virsmas spraiguma ietekme, tāpat kā elektromagnētisko lauku ietekme, un starpmolekulāro spēku ietekme ir vēl izteiktāka, Mēness mikrogravitācijas eksperiments var sniegt spēcīgu datu atbalstu teorētiskiem un empīriskiem pētījumiem cilvēka dzīvības zinātnes, gravitācijas bioloģijas un kosmosa radiācijas bioloģijas u. c. jomās, paātrināt jaunu tehnoloģiju, jaunu produktu un jaunu ārstniecības metožu pētniecības un attīstības procesu, tiks veikti eksperimenti, kuru tēmas ir "Mikrogravitācija dzīvības procesu izpētei un mikrogravitācijas vides ietekme uz dzīvo organismu veidošanos uz Zemes" un "Radiobioloģiskie pētījumi par dzīvu organismu bojājumiem un aizsardzību pret augstas enerģijas vides iedarbību kosmosā". Turklāt mēs veiksim dažus elektriskos eksperimentus. Būs arī daži populārzinātniski eksperimenti, piemēram, gravitācijas paātrinājuma eksperimenti, izmantojot vienu svārstu, un ūdens balona optiskais eksperiments.

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

Lai palīdzētu astronautiem labāk pielāgoties dzīvei uz Mēness, mēs nodrošināsim šādu apmācību programmu astronautiem pirms misijas uz Mēnesi:

Kosmosa adaptācijas treniņš, kas balstīts uz īpašu mikrogravitācijas vidi uz Mēness virsmas, ilgstoša bezsvara stāvokļa iedarbība var izraisīt cilvēka kaulu zudumu, muskuļu atrofiju un samazināt muskuļu spēku un izturību. Lai atrisinātu šīs problēmas, mēs liksim astronautiem vismaz divus gadus nodarboties ar fiziskiem vingrinājumiem, tostarp aerobikas vingrinājumiem, spēka treniņiem un līdzsvara treniņiem.
Komandas sadarbības treniņš - dzīve uz Mēness prasa astronautu ciešu sadarbību un savstarpēju atbalstu, tāpēc ir svarīgi komandas sadarbības treniņi, tostarp komandas veidošana, lēmumu pieņemšana, komunikācijas prasmes utt.
Ārkārtas situāciju apmācība, dzīvojot uz Mēness, bieži nāksies saskarties ar pēkšņām situācijām, piemēram, aprīkojuma atteici, slimību, ugunsgrēku utt. Tāpēc astronautiem ir jāapmāca rīkoties ārkārtas situācijās un jāveic praktiski treniņi, lai reaģētu ārkārtas situācijās.
Zinātnisko eksperimentu apmācība, zinātnisko eksperimentu veikšana uz Mēness ir viens no galvenajiem astronautu uzdevumiem, tāpēc astronautiem ir jāsaņem attiecīga apmācība, tostarp eksperimentu plānošana, eksperimentālā darbība un eksperimentālā analīze.
Psihiskās veselības mācības - ilgstoša dzīve uz Mēness var likt astronautiem justies vientuļiem, saspringtiem un psiholoģiski noslogotiem, tāpēc ir nepieciešamas atbilstošas mācības, lai iemācītu astronautiem, kā tikt galā ar psiholoģisko spiedienu un to mazināt.
Uz Mēness dzīvojošajiem astronautiem ir nepieciešama diplomātiskās etiķetes apmācība, jo viņiem ir jāsadarbojas un jāsazinās ar citu valstu un reģionu astronautiem. Tāpēc astronautiem ir jāapgūst diplomātiskās etiķetes apmācība, lai iemācītos cienīt un saprast dažādas kultūras un paražas.

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 ir vakuuma vide, kurā var izstrādāt kausēšanas un apstrādes tehnoloģijas. Uz Zemes šāda veida tehnoloģijas izmanto tikai tad, ja pievienotā vērtība ir ārkārtīgi augsta, bet uz Mēness dažādas vakuuma apstrādes metodes ir ļoti vienkāršas. Tā kā uz Mēness nav atmosfēras, to var palaist kosmosā tieši, izmantojot elektromagnētisko orbitālo paātrinājumu, un bez raķešu tehnoloģijas.
Mēness unikālais telpiskais novietojums apvienojumā ar tādām vides īpašībām kā zema gravitācija un augsts vakuums padara to par vietu ar labu elektromagnētiskās emisijas pielietošanas potenciālu ārpus Zemes.
Izmantojot īpaši garu elektromagnētisko starta orbītu, kas izvietota uz Mēness virsmas, tā nepārtraukti paātrina un ar nelielu paātrinājumu palaiž kravas (kravas vai personālu), ko var izmantot, lai veiktu tālsatiksmes pārvadājumus Mēness virsmas robežās, atgrieztos uz Zemes virsmas no Mēness virsmas un izpētītu kosmosa dziļumus uz Mēness virsmas.
Mēness elektromagnētiskās emisijas priekšrocība ir tā, ka to var izmantot atkārtoti, tai ir augsta emisijas efektivitāte, nerodas atkritumi, ir zemas uzturēšanas izmaksas un augsta automatizācijas pakāpe.