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.

Lunar Optimum

郑州轻工业大学附属中学  河南省郑州市-金水区    Ķīna 18, 19   6 / 2 Angļu valodā
3D projektēšanas programmatūra: Fusion 360



1.1 - Projekta apraksts

Lunāra optimuma galvenais korpuss ir veidots truša formā, kas ir Rietumu Lieldienu kultūras un Ķīnas zodiaka kultūras apvienojums. Zaķa forma un gaišā krāsa kā tēma, ne tikai lai pievienotu nedaudz jautrības un siltuma astronautiem, kas dzīvo Mēness bāzē, bet arī nākotnes astronautu aktivitātei, piemēram, zaķa, enerģiska, pilna vitalitātes.

Lai izveidotu nometni, mēs izmantosim 3D drukāšanas tehnoloģiju. Lielākā daļa mājiņu atrodas galvenajā korpusā. Salīdzinoši neskarta un slēgta nometnes struktūra palīdz astronautiem pasargāt sevi no skarbās Mēness vides. Kompaktais izkārtojums ļauj mums labāk kontrolēt nometni. lunar Optimum koncentrējas uz zinātniskajiem pētījumiem, un kosmosa resursu izpēte un izmantošana, biomedicīna, dzīvnieku un augu audzēšana un citas zinātniskās pētniecības iekārtas, kosmosa kuģi, lunārs roveris un masas paātrinātājs ir transporta līdzekļi. Viesistabas, restorāni, sporta zāles un medicīnas kabineti, kurus papildina mākslīgā intelekta pētījumi, nodrošina astronautiem kvalitatīvu, veselīgu un ērtu dzīvi. Tā arī apgādā ar ūdeni, gaisu, pārtiku un enerģiju.

Lunar Optimum ne tikai kā palīgs Mēness izpētei, bet arī kā starpposma stacija Marsa un citu noslēpumainu planētu izpētei.

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

Mēness nometnes projekta galvenais mērķis ir zinātnisks. Lai to sasniegtu, esam izveidojuši divas pētniecības laboratorijas - vienu kosmosa novērošanai un otru biomedicīnai. Lai atvieglotu kosmosa novērošanas pētniecību, esam izveidojuši astronomisko observatoriju un centrālo vadības telpu astronomiskās observatorijas vadībai; biomedicīnas pētniecībā ražojam induktīvi saistītās plazmas masspektrometrus (ICP-MS), kurus izmanto viena vai vairāku elementu kvalitatīvai, daļēji kvantitatīvai un kvantitatīvai analīzei materiālu paraugos, kā arī medicīniskos sadales ratiņus, lai atvieglotu saziņu ar medicīnas kabinetiem.

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

Mēs plānojam izveidot nometni Saules sistēmas lielākajā baseinā - Aitkena baseinā Mēness dienvidu polā. Šis krāteris ar 2500 kilometru diametru un 12 kilometru dziļumu ir ne tikai lieliska vieta Mēness iekšējās uzbūves un evolūcijas izpētei, bet arī nodrošina labvēlīgus apstākļus nometnes būvniecībai, lai tā izturētu zemu temperatūru un augstu enerģijas starojumu. Tas ir arī bagāts ar ledus ūdeni, hēliju 3, saules gaismu, metāliem un citiem retiem resursiem. Teritorijas slīpums un līdzenums atvieglo zemeslodes drošu nosēšanos, un temperatūra šajā apgabalā ir stabila un piemērota. Daļa augstuma atvieglo saziņu starp Zemi un Mēnesi un nodrošina labākus dzīves apstākļus astronautiem.

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.

Mēs plānojam racionāli izmantot Mēness resursus, galvenokārt izmantojot 3D drukāšanu un Zemes-Mēness transporta tehnoloģiju, kas galvenokārt iedalās trīs posmos:

 1. "Sagatavošanās posms": sākotnējā posmā nometne nevar būt pašpietiekama. Vispirms tiks izmantots Zemes un Mēness transports, lai transportētu dažas Mēness būvniecībai nepieciešamās lietas, piemēram, pārtiku, 3D printerus, savākšanas un apstrādes iekārtas un aprīkojumu, kā arī tiks uzbūvētas dažas pamata Mēness iekārtas.

2. "Būvniecības fāze": Mēness virsmas slāņa, kas sastāv galvenokārt no silikātiem, oksīdiem u.c., sijāšana un saķepināšana, un tas ir lielisks izejmateriāls 3D drukāšanai, ar līmes un katalizatoru palīdzību būs iespējams drukāt daļas vai iekārtas visdažādākajiem lietojumiem. Līdztekus 3D drukāšanai tiks veikti izmēģinājumi ar Mēness augu audzēšanu, skābekļa ražošanu, degoša ledus apstrādi un saules enerģijas iegūšanu, lai nometne kļūtu pašpietiekama.

3. "Noslēguma posms": 3D drukātās detaļas vai iekārtas tiks montētas, un Mēness tehnoloģija pakāpeniski tiks pilnveidota un nobriedināta, lai realizētu nometnes pašpietiekamību Mēness izpētē. 

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

Tā kā uz Mēness nav magnētiskā lauka un atmosfēras, mūsu Mēness nometnēs tiek veikti papildu piesardzības pasākumi, lai pasargātu no radiācijas un saglabātu siltumu. Eksperimenti ir pierādījuši, ka Mēness augsne ir labs pretradiācijas un siltumizolācijas materiāls, tāpēc mēs izmantojam 3D printerus, lai no Mēness augsnes izdrukātu 1,6 metrus biezu aizsargsienu uz Mēness bāzes ēkas virsmas. Mēness putekļu gadījumā mūsu slēgtais bāzes korpuss tos izolēs. Kad mēs dodamies ārā, roveris un skafandrs ir mūsu lietussargs. Meteorītu gadījumā zem mūsu bāzes tiks uzbūvēta avārijas patversme (patversmē ir dzīvībai nepieciešamie pamatresursi), lai mēs varētu paslēpties, kad meteorīti ietriecas, protams, mūsu 1,6 metrus biezā aizsargsiena zināmā mērā aizsargās arī mūsu bāzi, un, kad krīze būs lielāka, mēs arī aizdzīsim Mēness kosmosa kuģi uz drošu vietu, lai sagaidītu glābēju.

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

Ūdens ieguves metodes: ūdens ieguve (sākotnējā), Mēness augsnes sildīšana un ūdens ledus ieguve. Mūsu ķermeņiem ir izliektas lēcas, kas atstaro un koncentrē Saules siltumu, lai uzsildītu Mēness augsni un ūdens ledu ūdens iegūšanai. Lai taupītu un pilnvērtīgi izmantotu ūdens resursus, mums ir neaizstājama ūdens pārstrādes sistēma.
Sākotnēji astronautu pārtika tika gatavota uz Zemes un nogādāta uz Mēnesi, ieskaitot gatavus ēdienus, saldētus augļus un dārzeņus, kā arī rehidratētus pārtikas produktus un dzērienus, lai apmierinātu astronautu veselības vajadzības pēc cukuriem, taukiem, vitamīniem un mikroelementiem. Kad nometne būs stabila, ekosistēma eksperimentēs ar pamatproduktu, piemēram, kartupeļu un kviešu, dārzeņu, piemēram, salātu un tomātu, un pat zivju audzēšanu, ļaujot astronautiem audzēt un ēst pašiem savu pārtiku, lai ietaupītu uz transporta izmaksām.
Lai iegūtu skābekli, Mēness augsnes ieži vispirms tiek elektrolīzēti. Kad Mēness augsne un ieži tiek uzkarsēti un izkausēti, skābeklis izdalās burbuļu veidā. Otrkārt, elektrolītiskā ūdens, vēlu izmantojot ūdens un ledus ūdens resursus, kļūst pietiekams, elektrolītiskā ūdens var saražot pietiekami daudz skābekļa, blakusproduktu ūdeņradi var izmantot arī kā degvielu. Gaiss tiek pārstrādāts un nogādāts katrā kajītē, izmantojot nometnes gaisa cirkulācijas sistēmu.
Mums ir divi veidi, kā iegūt elektroenerģiju: fotoelementu elektroenerģijas ražošana un siltumenerģijas ražošana. Mūsu nometnes vietā gadā ir no 80% līdz 90% saules gaismas, tāpēc saules paneļus var izmantot, lai iegūtu daudz enerģijas. Siltumenerģijas ražošanas materiāls uz Mēness transportlīdzekļa ir divējāda pielietojuma elektroenerģijas ražošanas un kūstošā ūdens projekts.

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

Lai atbrīvotos no sadzīves atkritumiem, piemēram, pārtikas atliekām, papīra, plastmasas un citiem cietajiem atkritumiem, nometnē tiks izmantotas pārstrādes un sadedzināšanas metodes.
Izplūdes gāzu attīrīšanai, kas galvenokārt ietver oglekļa dioksīdu un formaldehīdu, tiks pieņemta absorbcijas apstrāde un REDOX apstrāde: mūsu nometnē ir gaisa attīrītāji un cirkulācijas transportēšanas ierīces, lai absorbētu izplūdes gāzes, izmantojot absorbējošu apstrādi, piemēram, oglekļa dioksīda adsorbciju caur oglekļa sietu, formaldehīda adsorbciju caur aktivēto ogli, lai panāktu izplūdes gāzu noņemšanas efektu. Atgāzes attīra, izmantojot REDOX reakcijas, piemēram, reducējot oglekļa dioksīdu līdz skābeklim un ogleklim un oksidējot formaldehīdu līdz CO2 un H2O.
 Notekūdeņu attīrīšanai mums ir ūdens attīrīšanas ierīce. Ūdens attīrītājs izmanto mikrofiltrācijas (MF), ultrafiltrācijas (UF), NF, reversās osmozes (RO) tehnoloģiju, lai filtrētu suspendētās vielas un piemaisījumus notekūdeņos un sterilizētu tos.

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

Satelītu sakari, mēs izvietosim vairākus satelītus Mēness orbītā, lai sazinātos ar sakaru satelītiem uz Zemes. Šie sakaru satelīti var pārraidīt signālus uz sakaru retranslācijas stacijām uz Zemes, un pēc tam tos pārsūtīt uz citām Mēness bāzēm. Radiosakari, kas ir mazāk efektīvi, sazinoties lielos attālumos, bet ir ļoti efektīvi, lai sazinātos nelielos attālumos. Mēs varam izmantot radiosakaru sistēmas, lai sazinātos ar citām tuvumā esošām Mēness bāzēm, vai arī varam izmantot radioteleskopus, lai nosūtītu signālus uz Zemi.

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).

Mēness nometnē galvenā uzmanība tiek pievērsta kosmosa novērošanai un biomedicīnai.

Pirmā ir kosmosa novērošana, jo Mēnesim piemīt tādas īpašības kā gandrīz nekāda atmosfēra, nav magnētiskā lauka, vājš gravitācijas lauks un stabila ģeoloģiskā struktūra, tāpēc no Mēness ir daudz vieglāk palaist dziļuma zondi nekā no Zemes. Izveidojot novērošanas tīklu uz Mēness virsmas, var ne tikai veikt nepārtrauktus astronomiskos novērojumus, bet arī uzraudzīt un pētīt Zemes ģeoloģisko uzbūvi un vides izmaiņas, jo īpaši iespējamos draudus, ko Zemei var radīt tuvu Zemes virsmai esoši un pat dziļā kosmosa mazi objekti, lai aizsargātu cilvēkus.

Otrkārt, biomedicīna, dabas laboratorijas un speciālo materiālu ražošanas bāzes Mēness īpašās ģeogrāfiskās struktūras un unikālās dabiskās vides dēļ uz Mēness var sekmīgi veikt daudzus pētījumus un eksperimentus, kurus nevar veikt uz Zemes, un tas būs negaidīti nozīmīgs medicīnisko pētījumu un augu audzēšanas veicināšanā. Mūsu Mēness nometnē ir pilnībā funkcionējoša ekosfēra, ar kuras palīdzību var pārbaudīt visu sēklu dīgšanas, stādu augšanas un augu ziedēšanas procesu zemas gravitācijas un spēcīgas radiācijas apstākļos vai olu izšķilšanos, kāpuru augšanu un attīstību un kokonu pārtapšanu par tauriņiem, pārbaudīt sēklu elpošanu un augu fotosintēzi Mēness vidē. Ja dzīvnieki un augi var pielāgoties Mēness gaismai augšanai, tad cilvēki nākotnē varēs uzbūvēt bāzi uz Mēness un veikt ilgtermiņa zinātniskās pētniecības darbus, kas ir ļoti svarīgi cilvēka izdzīvošanai uz citplanētām.

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

Astronauti ir cilvēki, kas iesaistīti kosmosa aktivitātēs īpašā profesijā, viņi vēlas pabeigt lidojuma uzraudzību, ekspluatāciju, kontroli, komunikāciju, apkopi un zinātniskos pētījumus kabīnē un ārpus tās īpašos vides apstākļos, un var dzīvot normālu dzīvi. Tādēļ viņiem ir nepieciešama stingra apmācība, lai viņiem būtu izcilas fiziskās un psiholoģiskās īpašības, spēcīga spēja pielāgoties īpašajiem vides faktoriem uz Mēness un apgūt visu veidu zināšanas un prasmes, kas nepieciešamas izdzīvošanai uz Mēness bāzes.

Apmācības, kas astronautiem jāveic pirms nolaišanās uz Mēness, parasti ietver fiziskos vingrinājumus, teorētisko zināšanu apguvi, psiholoģisko apmācību, īpašas vides faktoru izturības un pielāgošanās spēju apmācību, izdzīvošanas apmācību un kosmosa kuģu tehnoloģiju apmācību, kosmosa medicīnas inženierijas tehnoloģiju apmācību, kosmosa zinātnes un pielietojuma zināšanu un tehnoloģiju apmācību, izdzīvošanas apmācību un visaptverošu apmācību. Īpašās prasības un apmācības saturs atšķiras atkarībā no astronautu kategorijas un profesijas. Profesionāliem astronautiem, piemēram, pilotiem un misiju ekspertiem, ir plašāks apmācības saturs, stingrākas prasības un ilgāks apmācības laiks, kas parasti ilgst aptuveni 3 gadus. Neprofesionāliem astronautiem, piemēram, lietderīgās slodzes speciālistiem vai zinātniekiem astronautiem, ir mazāk un īsākas apmācības sesijas. Pamatojoties uz visaptverošu apmācību, tiks veiktas galvenās apmācības tādos aspektos kā kosmosa stacijas tehnoloģija, ekstravegējamas darbības, robota rokas kontrole, psiholoģiskā pielāgošanās, darbs orbītā un dzīve. Katram astronautam ir nepieciešamas vairāk nekā 6000 mācību stundas, lai nodrošinātu, ka viņš/viņa ir labi sagatavots/-a misijai.

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.

Mūsu misijai uz Mēnesi būs nepieciešami kravas un pilotēti kosmosa kuģi:

Vispirms uz Mēnesi ar kravas kosmosa kuģi tiks nogādātas sākotnēji nepieciešamās iekārtas, piemēram, pārtika, 3D printeri, savākšanas un apstrādes iekārtas, kas var kalpot kā astronauta sākotnējā pagaidu dzīvesvieta. Vēlāk, kad nometne būs pabeigta, to varēs izjaukt un pārveidot par transportlīdzekli Mēness virsmas izpētei.

Otrkārt, pilotējamais kosmosa kuģis uz Mēnesi nogādāja trīs citus astronautus, un to varēja izmantot kā transporta līdzekli starp Zemi un Mēnesi.

Treškārt, mēs uz Mēness uzstādīsim lunāro roveri un Mēness kosmosa kuģi, lai pārvadātu cilvēkus, vāktu un pētītu Mēness resursus.