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.

Dream Wings

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



1.1 - Projekta apraksts

Padziļinoties cilvēka kosmosa izpētei un attīstoties kosmosa izpētes tehnoloģijām, ir uzlabojusies cilvēka izpratne par Mēnesi, un Mēness nometnes būvniecība ir kļuvusi par nepieciešamu līdzekli, lai cilvēks varētu turpināt kosmosa izpēti. Tādējādi tiks uzkrāta pieredze cilvēka izdzīvošanai kosmosā.

Mēs sadalījām bāzes moduli piecās daļās, kas ir centrālā energoapgādes zona un ap to izvietotā dzīvojamā zona, rūpnīcas zona, transportlīdzekļu zona un medicīniskā zona.

Attiecībā uz enerģiju mēs izstrādājām saules paneli ar bionisku ziedu struktūru un pievienojām elektrolīta pārklājuma tehnoloģiju. No vienas puses, elektrolīta pārklājuma antistatiskā spēja novērš Mēness putekļu un statiskās elektrības pielipšanu un bojājumus; no otras puses, tas var maksimāli izmantot saules enerģiju, pateicoties rotējamībai.

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 ir dzīvot uz Mēness un pētīt kosmosa dzīles. Ar astronautu izdzīvošanu un attīstību uz Mēness, prasmju un pieredzes uzkrāšanu cilvēka izdzīvošanai uz citām planētām kosmosā, kā arī planētu, uz kurām cilvēki varētu migrēt, meklēšanu; vienlaikus tā var arī izpētīt un pētīt Mēness līdz šim neatklāto zinātnisko vērtību, piemēram, Mēness virsmas materiāla analīzi, Saules sistēmas evolūcijas izpēti utt.

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

Mēs nolēmām ierīkot savu Mēness nometni Vipple krāterī, netālu no Mēness ziemeļu polā pie 89,1° ziemeļu platuma un 118,2° austrumu garuma. Pirmkārt, Vipple krāterim ir augsts radara atstarojuma signatūra, kas norāda uz relatīvi tīra ledus nogulumiem vismaz 2 metru biezumā. Šīs ledus nogulsnes ir dzeramā ūdens, kā arī šķidrā ūdeņraža un šķidrā skābekļa raķešu degvielu avots. Turklāt Vipple krāteris atrodas blakus lielam, gandrīz pastāvīgi saules apspīdētam plakankalnam, kas aizņem tā ziemeļu malu. Tur saule ir redzama vidēji 80 % laika. Temperatūra šajā kvazipermanentiski saules apspīdētajā reģionā ir diezgan mērena, ņemot vērā Mēness standartus, un vidēji tā ir aptuveni -50 °C, ±10 °C. Šāda pastāvīgas ēnas un krātera, kas atrodas blakus kvazipermanentiski saules apspīdētam plato, kombinācija ir unikāla Mēness Arktikas reģionā.

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.

Pirmkārt, pamatu veidošanas posmā mēs izmantosim Mēness augsni kā galveno celtniecības materiālu. Mēs īstenosim lāzerveida 3D drukāšanu no Mēness augsnes, izmantojot tādas iekārtas kā milzīgs 3D printeris, kas no Zemes pārvests uz Mēnesi. Tas nozīmē, ka Mēness augsne tiks izkausēta un resolidificēta ar lāzeru, sacietināta ķīmiskās reakcijās un sajaukta ar cementējošiem materiāliem. Izmantojot 3D drukāšanas tehnoloģiju, lai izveidotu. Tā var apmierināt galveno komponentu vajadzības, kas nepieciešami Mēness bāzes ilgstošai darbībai, un ir galvenā atbalsta tehnoloģija Mēness bāzes darbībai un uzturēšanai nākotnē. Turklāt bāzes stikla materiāls tiks izgatavots no stikla materiāla pēc Mēness unikālā triecienstikla un silikāta stikla sakausēšanas, izmantojot atbilstošus kausēšanas apstākļus un kausēšanas vielas. Stikla materiāls var aizsargāt bāzi no kosmiskā starojuma, vienlaikus nodrošinot augstu izturību pret saspiešanu. Turklāt no Zemes tiks transportēti daži īpaši būvmateriāli vai iekārtas, un, kad bāze būs stabilizējusies, to papildinās ar in situ ražošanu, lai panāktu bāzes materiālu pašpietiekamību, un pēc tam selektīvi paplašinās.

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

Papildus Mēness triecienstikla sakausējuma stikla izmantošanai ar silikāta stiklu, triecienstikla izturībai pret starojumu no kosmosa un citu ēku pārklāšanai ar radiācijas aizsarglīdzekļiem mēs apsvērsim arī vispiemērotāko laiku misijai.

Mēness augsnei, ko izmanto mūsu būvmateriālos, ir ļoti laba siltuma izolācija, un pastāvīga temperatūras sistēma bāzes iekšienē var pasargāt astronautus no temperatūras atšķirību draudiem.

Vispirms bāzē tiks uzstādītas gaisa filtrēšanas iekārtas, lai efektīvi filtrētu gaisā esošās putekļu daļiņas. Otrkārt, personāls tiks nodrošināts ar speciāliem aizsardzības līdzekļiem, piemēram, apģērbu, maskām un brillēm, lai samazinātu Mēness putekļu iedarbību.

Bāzes polārajos reģionos samazinātu meteorītu krišanas iespējamību, un ap Mēness bāzēm tiktu izvietoti radari un citas iekārtas, lai atklātu un savlaicīgi brīdinātu par meteorītu krišanu.

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

Ūdens: mūsu bāze izmantos ūdens ledus kā galveno ūdens avotu visā bāzē un ūdens pārstrādes sistēmu kā galveno sistēmu. Whipple krāterī atrodas relatīvi tīra ledus iegulas vismaz 2 metru biezumā, kas liek domāt, ka šajā vietā iegūstamie ūdens ledus resursi būs ievērojami. Turklāt bāzes ūdens pārstrādes sistēma ievērojami uzlabos ūdens resursu izmantošanu.

Pārtika:Sākot no agrīnā posma, astronauti ēdīs no Zemes atvesto pārtiku, līdz bāzes augu modulī nobriest pirmie kultūraugi. Augu modulī mēs audzēsim dažādus augus, lai uzturētu astronautu sabalansētu uzturu, kā arī fiziski un garīgi veselīgu uzturu, atrodoties uz Mēness.

Gaiss:Pirmkārt, galvenais gaisa avots, kas nepieciešams bāzei, ir skābeklis, ko iegūst ar ūdens elektrolīzi. Turklāt papildus pārtikas nodrošināšanai par stādīšanu atbildīgajā augu kamerā tiks stādīti arī daži Mēness videi piemēroti augi, piemēram, zālaugi un aļģes u. c., kas, ražojot skābekli un patērējot oglekļa dioksīdu, arī var būt galvenais bāzei nepieciešamā skābekļa avots.

Enerģija:Mēness nometnes enerģijas problēmu mēs risinām divējādi: viens no veidiem ir kodolsintēze kodolspēkstacijā, kas atrodas mūsu bāzes centrālajā enerģijas apgādes zonā, un kodolsintēzes materiāls - hēlijs III - Mēness ir ārkārtīgi bagātīgs; otrs veids ir saules enerģijas ģenerēšana, izmantojot bioniskus saules paneļus, kas izvietoti visā bāzē un kas arī būs galvenais bāzes enerģijas avots. Šīs divas pieejas var pilnībā apmierināt bāzes enerģijas vajadzības.

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

Mūsu Mēness nometnē tiks veikti vairāki pasākumi, lai tiktu galā ar atkritumiem, ko astronauti radīs uz Mēness. Pirmkārt, mēs izmantosim slēgtu ekoloģisku sistēmu, lai pārstrādātu astronautu organiskos atkritumus, izmantojot augus un mikroorganismus. Otrkārt, mēs izmantosim progresīvas pārstrādes tehnoloģijas, lai atgūtu ūdeni un citus atkārtoti izmantojamus materiālus. Visbeidzot, atkritumus, kurus nevarēs atkārtoti izmantot, nosūtīsim atpakaļ uz Zemi vai apglabāsim uz Mēness virsmas. Mēs izveidosim īpašu atkritumu apsaimniekošanas komandu, kas būs atbildīga par atkritumu pārstrādes procesa uzraudzību un vadību un nodrošinās, ka atkritumu apglabāšana atbilst vides standartiem. Veicot šos pasākumus, mēs līdz minimumam samazināsim ietekmi uz Mēness vidi un nodrošināsim, ka mūsu Mēness nometne paliks tīra un ilgtspējīga.

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

Lai uzturētu sakarus ar Zemi un citām Mēness bāzēm, mana Mēness nometne izmantos dažādas sakaru tehnoloģijas. Mēs izveidosim sakaru tīklu, kas ietvers satelītreleju, augstfrekvences radio un lāzerkomunikāciju. Mēs izmantosim arī roverus, lai izvietotu sakaru aprīkojumu un izveidotu sakaru mezglus stratēģiskās vietās. Turklāt mums būs sakaru speciālistu komanda, kas būs atbildīga par sakaru sistēmu uzturēšanu un problēmu novēršanu. Izmantojot progresīvu tehnoloģiju un kvalificēta personāla kombināciju, mēs nodrošināsim, ka mūsu Mēness nometne vienmēr būs savienota ar Zemi 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).

Manā Mēness nometnē mūsu pētījumu uzmanības centrā būs dzīvības zinātnes tēma, proti, pētīsim organismu, gaisa, ūdens un citu materiālu izmaiņas ekstrēmās vidēs, padziļināsim izpratni par dzīvajām sistēmām un izpētīsim, vai ir iespējams izdzīvot un vairoties uz Mēness. Lūk, daži no eksperimentiem, ko es plānoju veikt uz Mēness:

Izpētiet Mēnesi un tā vidi: Izpētiet Mēness izcelsmi, evolūciju un nākotnes attīstības tendences, pētot tā ģeoloģiju, ģeomorfoloģiju un atmosfēru.

Enerģijas un materiālu attīstība: Mēness dabas resursu, tostarp ūdens ledus un hēlija-3, izmantošana, lai veiktu eksperimentus enerģijas attīstībā un bāzu būvniecībā.

Dabaszinātņu pētniecība: Pētīt mikroorganismu, augu un dzīvnieku pielāgošanās spējas un reakcijas mehānismu Mēness vidē, sniedzot atbalstu kosmosa izpētei un dzīvības zinātņu pētījumiem.

Kosmosa tehnoloģiju pētniecība: uzlabot kosmosa tehnoloģiju un inženierzinātņu līmeni un spējas, veicot dažādus eksperimentus uz Mēness virsmas vai orbītā, piemēram, testējot jaunu kosmosa kuģu un iekārtu darbību, pētot Saules sistēmu un Visumu utt.

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

Fiziskās sagatavotības apmācība: Astronautiem jābūt labā fiziskā formā, lai izturētu misijas grūtības. Tas ietver spēka treniņus, sirds un asinsvadu vingrinājumus un lokanības treniņus.

Bezsvara treniņš: Astronauti misijas laikā piedzīvos bezsvara stāvokli, tāpēc viņiem ir jābūt gataviem šai sajūtai. Viņiem tiks veikta simulācijas apmācība bezsvara apstākļos.

Simulācijas apmācība: Astronautiem jāapgūst iemaņas, kas nepieciešamas, lai darbotos ar kosmosa kuģi un Mēness moduli. Simulācijas apmācība palīdzēs viņiem iemācīties, kā efektīvi strādāt zemas gravitācijas apstākļos.

Specifiskā apmācība misijai: Astronautiem tiks nodrošināta arī īpaša apmācība, kas saistīta ar Mēness misiju. Tā ietvers mācību par Mēness virsmu, ģeoloģiskajām īpatnībām un eksperimentu veikšanu.

Psiholoģiskā apmācība: Kosmosa ceļojumu izolācija un noslēgtība var negatīvi ietekmēt astronautu garīgo veselību. Astronauti saņems psiholoģisko apmācību, lai palīdzētu viņiem tikt galā ar šīm problēmām.

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.

Kā konkursa par Mēness bāzi dalībnieks uzskatu, ka turpmākām misijām uz Mēnesi ir nepieciešams kosmosa kuģis, kas spēj droši un droši nogādāt personālu un kravu uz Mēnesi un izpētīt Mēness virsmu. Šim kosmosa kuģim ir jābūt ar šādām īpašībām:

Augsta automatizācija un inteliģence: Lai nodrošinātu autonomu izpēti un darbību uz Mēness virsmas, kosmosa kuģim jābūt ar augstu automatizācijas un intelekta līmeni.

Mēness bāzē es izgudroju transportlīdzekli "Mēness roveris". Lunar Rover sastāv no vairākiem riteņiem un var pārvietoties pa Mēness virsmu. Tas ir aprīkots ar augsti automatizētām un inteliģentām sistēmām, kas nodrošina autonomu izpēti un darbību uz Mēness virsmas.

Pētot Mēness virsmu, mēs varam meklēt jaunus galamērķus, piemēram, krāterus, kalnus, ielejas u. c., kā arī pētīt un vākt paraugus. Mēs varam arī veidot bāzes un veikt zinātniskus eksperimentus, lai labāk izprastu Mēness īpašības un vidi.

Citi projekti: