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.

Three-person trip

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



1.1 - Projekta apraksts

    Mēness un tālākais kosmoss mums vienmēr ir bijis daudz noslēpumu, un, lai uzlabotu izpratni par kosmosu, mēs uzbūvējām Mēness nometni, lai turpinātu pētīt Mēnesi, izpētītu, kā nākotnē pārcelties uz Mēnesi, un uzbūvētu savu nelielu Mēness māju.

    Mūsu nometne ir izveidota divās daļās: viena ir āra Mēness roveris, satelīts, skābekļa ģenerators, ūdens attīrīšanas iekārta, pārsūtīšanas stacija, saules baterijas un citas iekārtas; otrā ir iekštelpu guļamistabas, ēdamzonas, fitnesa zonas, medicīnas telpas un citas zonas.

    Tā kā Mēness vide ir skarba un trūkst resursu, mēs izmantosim pārstrādes tehnoloģijas, lai pilnībā izmantotu ūdeni, skābekli, pārtiku utt. Komunikācijas ziņā tā ir savienota ar Zemi, reāllaikā ziņojot par Mēness nometnē dzīvojošo cilvēku fizisko stāvokli un reģistrējot, kāda vide ir piemērotāka cilvēku apdzīvošanai.

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 galvenokārt ir izpētīt, kāda vide ir piemērotāka cilvēku migrācijai.

    Mēness gravitācija un daudzas dabiskās vides ļoti atšķiras no Zemes, tāpēc daži eksperimentāli pētījumi, kam nepieciešama īpaša vide, ir piemērotāki uz Mēness. Attīstoties cilvēces civilizācijai, lielākā daļa minerālresursu uz Zemes ir izmantoti, tāpēc Mēness, kas ir bagāts ar minerālresursiem, pašlaik ir vispiemērotākais attīstības objekts cilvēcei. Kopš seniem laikiem cilvēki ir bijuši pilni bagātu fantāziju par plašajām zvaigžņotajām debesīm un bezgalīgo Visumu, un tagad Mēness izpēte ir tikai pirmais solis cilvēces Visuma izpētē, un raķešu un kosmosa kuģu tranzīta bāzu izveide uz Mēness var palīdzēt cilvēkiem izpētīt tālākas planētas.

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

    Mēs izvēlamies, ka mūs ieskauj bagātīgi resursi, kas var apmierināt Mēness nometnes izmantošanas vajadzības; reljefs ir salīdzinoši līdzens, kas ir labvēlīgs kosmosa kuģa kā nometnes vietas pacelšanās un nolaišanās iespējām.

    Mēness ir ideāli piemērots apgabals Mēness nometņu izveidei pie poliem. Mēness polārais reģions aptuveni 70%~80% laika ir pakļauts saules gaismai, un saules enerģija var nodrošināt pietiekamu jaudu Mēness nometnei; temperatūras atšķirība polārajā zonā ir neliela, tāpēc nometnes vide ir maigāka; polārajos reģionos ir izvietotas daudzas Mēness jūras, un tur ir liels daudzums ūdens ledus materiāla, lai papildinātu ūdens resursus.

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.

    Tehnoloģija: Tā kā Mēness nometņu būvniecība patērē daudz materiālu, tāpēc vietējie materiāli ir lieliska izvēle, mēs plānojam izmantot Mēness roveri, lai ieraktu un savāktu celtniecības materiālus uz Mēness, un izmantot 3D drukāšanas tehnoloģiju nometņu būvniecībai, un dažus īpašus materiālus, kurus nevar iegūt uz Mēness, tiek apsvērta iespēja pārvest no Zemes.

    Materiāls: silīcija-alumīnija sakausējums (viegls svars, laba siltumvadītspēja un noteikta izturība, cietība un izturība pret koroziju); Bora nitrīda materiāli (ar unikālām mehāniskām, termoelektriskām, elektriskām, optiskām, barjeras īpašībām); Alumīnija silīcija dioksīda stikls (ar augstu caurspīdīgumu, piemērots ķīmiskai rūdīšanai utt., un daudzslāņu stikla izmantošana, efektīvāka aizsardzība no kosmosa starojuma).

    Dizaina iespējas: Silīcija-alumīnija sakausējums ārējam aprīkojumam, sabiezinātas nometnes sienas, gliemežvāku konstrukcija stikla sekcijām, lai izturētu spēcīgākus triecienus.

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

    Temperatūra: Temperatūras noteikšana reāllaikā: nometnes iekšējās temperatūras noteikšana un temperatūras kontrole, izmantojot noteiktu aprīkojumu.

    Meteorīts: Radara satelīti ir uzstādīti blakus nometnei, lai reāllaikā novērotu, vai tuvojas briesmas, un izdod brīdinājumus, lai atgādinātu nometnes dalībniekiem veikt attiecīgus pasākumus vai laikus evakuēties.

    Starojums: Efektīvāki pretradiācijas materiāli nometnēm un āra aprīkojumam, kā arī biezākas sienas, lai bloķētu starojumu.

    Individuālie astronauti: formulēt saprātīgas uztura normas, lai uzlabotu imunitāti: fitnesa fitnesa zonā, lai uzlabotu fizisko sagatavotību; izveidot novērošanas klājus, divu bumbu reāllaika komunikāciju utt., lai atrisinātu astronautu psiholoģiskās problēmas.

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

    Sākotnējā posmā tiks izmantoti no Zemes atnestie ūdens resursi, vienlaikus uz Mēness tiks veikta ūdens cirkulācijas sistēmas izbūve un Mēness ūdens ledus ieguve, un nometnē radītais sadzīves ūdens un urīns tiks pārstrādāts. Tajā pašā laikā tā arī papildina ūdens avotu, iegūstot polārā ģeoleda materiālu.

    Pārtika:Pirmā ir daži saspiesti pārtikas produkti un konservi, kā arī miltu tārpi, kas var nodrošināt bagātīgu dzīvnieku olbaltumvielu daudzumu, izveidot vienkāršu ekosfēru, audzēt un kultivēt dažus dārzeņus ar īsiem augšanas cikliem un piemērotus izdzīvošanai uz Mēness, kā arī nodrošināt pietiekamu pārtikas daudzumu.

    Enerģija: Saules enerģija tiek izmantota, lai pilnībā savāktu dienas laikā saules radīto gaismas enerģiju un uzkrātu to, lai uzkrātu naktī nepieciešamo elektroenerģiju, vienlaikus atrisinot dienas elektroenerģijas patēriņa problēmu, tādējādi nodrošinot nometnes ilgtermiņa stabilu darbību.

    Gaiss: Skābeklis ir neaizstājams nosacījums nometnes personāla izdzīvošanai, ņemot vērā, ka to nevar pārvadāt no zemes lielos daudzumos, mēs nolēmām ņemt vietējos materiālus, izmantojot Mēness augsnes skābekļa ražošanas tehnoloģiju, Mēness augsnes elektrolīzes reakciju, lai iegūtu skābekli, bet arī savākt skābekli, ko ražo augu fotosintēze.

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

    Tādi cietie atkritumi kā cilvēku ekskrementi, nokaltuši augu zari un lapas, dzīvnieku līķi un pārtikas atliekas tiek apstrādāti, izmantojot augsttemperatūras aerobo fermentāciju, un apstrādātos produktus var izmantot kā organisko mēslojumu, un fermentācijas procesā radušos oglekļa dioksīdu var arī ievadīt augu kabīnē kā izejvielu augu fotosintēzei.

    Cilvēku urīns, kā arī ikdienā radušies notekūdeņi tiks attīrīti ar ūdens attīrīšanas sistēmām un pārstrādāti vai izmantoti augu apūdeņošanai.

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

    Mūsu nometnē ir divi radari, kas ne tikai prognozē briesmas, bet arī uztur sakarus ar planētu. Zemi un Mēnesi savieno satelīti kā tilti.

    Un mūsu nometnē ir daudz sakaru aprīkojuma. Sakaru uzturēšana ar Zemi ir ne tikai tādēļ, lai jebkurā brīdī ziņotu par astronautu izpētes statusu uz Mēness, bet arī lai aizsargātu astronautu psiholoģiju.

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 nometnes pētniecības mērķis ir turpināt pētīt Mēnesi, izpētīt nākotnes migrāciju uz Mēnesi un uzbūvēt savu nelielu Mēness māju.

    Zemas gravitācijas vide: Tā kā gravitācija uz Mēness ir viena sestā daļa Zemes gravitācijas, zemas gravitācijas vidē tas radīs lielus draudus cilvēka veselībai, tāpēc mums, cilvēkiem, ir nepieciešams pielāgoties zemas gravitācijas videi.Un, kad nav gravitācijas, ne tikai pilieni nekrīt, bet arī suspendētās vielas neiegrimst, un šķidrumā liela nozīme ir virsmas spriegumam. Mikrogravitācijas vides pievilcīgākais aspekts ir ietekme uz šķidrumiem un gāzēm, piemēram, siltuma konvekcijas izzušana un šķidrumu konteineru likvidēšana. Tas samazina traucējumus difūzijas parādībām un atomu transporta eksperimentiem, ļaujot precīzāk pārbaudīt teorijas un izstrādāt jaunus eksperimentus. Tas sniedz arī jaunas iespējas materiālu vispārējās transportēšanas, kristalizācijas, nukleācijas un pārdzesēšanas izpētei.

    Atmosfēras neesamība:Ņemot vērā Mēness masu un tilpumu, tam vajadzētu būt spējīgam veidot zināmu atmosfēru, taču tas tā nav. Zinātnieki pašlaik spriež par trim iespējamiem cēloņiem: Mēness gāze pārvietojas ātrāk par planētas izkļūšanas ātrumu, Mēnesim nav magnētiskā lauka, un Mēness bieži nokļūst asteroīdu triecienos. astronauti turpinās pētīt šo jautājumu.

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

    Fiziskā sagatavotība: Lai kļūtu par astronautu, papildus vairāk nekā 1000 lidojuma stundām un labai pamata fiziskajai sagatavotībai ir jāiztur arī "tehniskais tests" unikālajās kosmosa pilsētas iekārtās, tostarp: grozāmajā krēslā ar 24 apgriezieniem minūtē, lai pārbaudītu izturību pret vibrāciju un reiboni; elektriskās šūpoles ar 15 metru amplitūdu šūpojas uz priekšu un atpakaļ, lai pārbaudītu, vai cilvēka ķermenim, kosmosa kuģim nokļūstot orbītā, nerodas kustību slimība, kas var rasties.

     Pamatapmācības mērķis ir, pirmkārt, ļaut astronautu kandidātiem apgūt un papildināt zinātniskās zināšanas un iemaņas, kas nepieciešamas pilotējamam lidojumam kosmosā, un, otrkārt, turpināt uzlabot viņu fizisko sagatavotību un psiholoģiskās īpašības. Fiziskās un garīgās mācības, kas jāveic astronautiem, piemēram, pakļaušana centrifūgas iedarbībai, kuras gravitācija ir 10 reizes lielāka par Zemes gravitāciju, un ilgstošas mācības klusuma kamerā, ir neiedomājami smagas. 

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.

    Nākotnes kosmosa kuģis ir aprīkots ar lāzera raidītāju priekšgalā, kas ir iekļūšanas ierīce, ar kuras palīdzību kosmosa kuģis izlaužas cauri atmosfērai. Un kabīnes stikls ir pret lāzeru stikls, kas ne tikai ļauj skaidri saskatīt virzienu Visumā, bet arī padara stiklu ne viegli saplīst. Tomēr, lai nepieļautu, ka berzes radītais milzīgais karstums izkausē stiklu, virs stikla jāuzstāda paceļama aizsargplēve.

    Pēc nokļūšanas Mēness orbītā būs vadības modulis un servisa modulis, un Mēness modulis atkal pie tiem piestās, gaidot, kad astronauti ieies servisa modulī, Mēness modulis vairs nebūs vajadzīgs, tikai vadības modulis un servisa modulis astronauta vadībā atgriezīsies Zemes orbītā un ielidos Zemē.