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.

The Moon Vanguard

郑州轻工业附属中学  河南省郑州市-河南省    Ķīna 19   5 / 2 Angļu valodā
3D projektēšanas programmatūra: Fusion 360



1.1 - Projekta apraksts

  Galvenais bāzes būvniecības mērķis ir veikt zinātniskus pētījumus Mēness vidē, un kopumā to var iedalīt piecās galvenajās funkcionālajās zonās: izdzīvošanas atbalsta zona, inteliģentās rūpnīcas zona, palaišanas zona, lai apmierinātu raķešu vai zondes palaišanu un uzņemšanu, enerģijas ražošanas zona un Mēness resursu zona.

  Pirmais posms: izmantojot no Zemes transportētos materiālus, vispirms uzbūvē skābekļa ģeneratoru un ūdens cirkulācijas sistēmu izdzīvošanas zonā, saules bateriju bloku enerģijas ražošanas zonā un visbeidzot kausēšanas centru Mēness resursu zonā.

  Vidējā termiņā: izmantot būvmateriālus un 3D drukāšanas tehnoloģiju, ko nodrošina kausēšanas centrs, lai turpinātu būvēt katru zonu.

  Vēlīnā stadija: Pēc tam, kad visas ēkas būs uzbūvētas, tiks veikti turpmāki pētījumi, lai palaistu zondes kosmosā vai uzlabotu robotu sistēmas. Izmantojiet centrālo monitoringa staciju, lai uzraudzītu visu bāzi visos aspektos.

  Nākotnē bāze var iegūt resursus no Zemes, izmantojot starta uzņemšanas zonu, un pati bāzes struktūra var nodrošināt nepārtrauktu bāzes darbību, uz kuras pamata bāzi var turpmāk uzlabot un paplašināt.

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

  Kā saka sakāmvārds: "Cilvēka tieksme pēc kosmosa izriet no primitīvas vēlmes pētīt." Mēness nometnes izveide var palīdzēt cilvēcei izprast Visuma patiesību, kā arī sniegt nozīmīgu atbalstu cilvēces zinātniskajai un tehnoloģiskajai attīstībai.

  Tāpēc mūsu Mēness nometnes galvenais mērķis ir panākt apmešanos uz Mēness un vienlaikus veikt dažādus zinātniskus darbus. Visbeidzot, tiek sasniegts rezultāts, ka īstermiņā dežurē astronauti, bet ilgtermiņā darbam tiek izmantota bezpilota izlūkošana.

  Jāpanāk zinātniskās pētniecības mērķis, un bāze jāizmanto kā tranzīta stacija uz tālo kosmosu; jāiegūst Mēness resursi un jāizbūvē kausēšanas iekārtas, kas var normāli darboties Mēness vidē; jāizbūvē laboratorija, lai tā būtu ideāla vieta starpdisciplināriem eksperimentiem.

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

  Mēs plānojam izveidot savu bāzi Mēness 88,9° dienvidu platuma grādos. Geraša krātera austrumu malā, krāteris atrodas gandrīz pie dienvidu poliem. Tajā pašā laikā, pateicoties augstajam platuma grādam, tajā var būt gandrīz pastāvīga saules enerģija un liels daudzums ūdens ledus iegulu, kas nodrošina lielas ērtības ūdens un enerģijas ieguvei bāzē. Jo īpaši saules gaismas intensitāte trieciena krātera ziemeļu nogāzē sasniedz aptuveni 97%, un ziemeļu augstā nogāze ir noturīga pret meteorītiem. Bedres augstums ir stabils, reljefs ir līdzens, un platība ir liela, kas ir labvēlīga bāzes būvniecībai.

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.

  Nometnes būvniecības sākumā astronauti uz laiku dzīvos kosmosam piemērotos un piemērotos Mēness nosēšanās kosmosa kuģos. Šajā posmā bezpilota 3D drukāšanas iekārtas, kas ieradās vienlaikus ar astronautiem, uzsāks bāzes būvniecību, un būvniecības sākumposmā tiks izmantoti būvmateriāli no Zemes, bet pēc tam regolīta slāni uz Mēness virsmas varēs kausēt ar kausēšanas iekārtas palīdzību, un kā 3D drukāšanas materiāli tiks izmantoti regolīta slāņa peptīdi un alumīnijs, kas sajaukts ar stikla šķiedrām no Zemes un kompozītmateriālu plastmasas šķiedrām.

  Būvniecības procesā ēkas virsma ir veidota kā vakuuma izolācijas struktūra, lai labāk tiktu galā ar temperatūras starpību starp Mēness dienu un nakti, un tās vakuuma izolācijas struktūra var efektīvi atrisināt meteorītu problēmu, kad meteorīts nokrīt uz ēkas virsmas, šī vakuuma struktūra var izkliedēt meteorīta trieciena spēku, tādējādi tā var atrisināt meteorītu problēmu.

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

  Būvējot Mēness nometni, mēs ņēmām vērā kaitējumu, ko astronautiem varētu nodarīt radiācija, meteorīti un siltuma svārstības. Tāpēc agrīnā posmā mēs izmantojām vakuuma siltumizolācijas plātņu un pretradiācijas materiālu kombināciju, lai sasniegtu mērķi novērst radiāciju un samazināt temperatūru kajītē. Pēc Mēness kausēšanas iekārtas uzbūvēšanas būvmateriālu izgatavošanai tika izmantoti Mēness resursi, piemēram, Mēness augsne. Tā kā Mēness augsnei piemīt vāja siltumvadītspēja un spēcīga pretradiācijas spēja, tai var būt laba aizsardzības funkcija.

  Pretstarojuma aizsardzība: Mēness augsne, pretstarojuma materiāli.

  Temperatūras starpība: Centrālā monitoringa stacija tiek izmantota, lai noteiktu temperatūru un kontrolētu bāzes temperatūru, vienlaikus izmantojot vakuuma izolācijas paneļus ārpus bāzes, lai palēninātu temperatūras izmaiņas bāzē.

  Meteorīts: Meteorīta trieciena spēks var izkliedēt meteorīta trieciena spēku: unikālā bāzes vietas izvēles topogrāfija un vakuuma izolācijas plāksnes vakuuma izolācijas struktūra uz ēkas virsmas.

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

  Ūdens: Tā kā bāze atrodas 88,9° dienvidu platuma uz Mēness, mēs izmantosim bezpilota ūdens ieguves transportlīdzekļus, lai iegūtu ūdens ledu mūžīgā sasalumā Mēness dienvidu polā. Izmantojot jaudīgas bāzes ūdens pārstrādes iekārtas, izmantotie notekūdeņi pirms izmantošanas tiek pārstrādāti un attīrīti. Uzlabot ūdens efektivitāti.

  Pārtika: agrīnajā posmā astronauti ēdīs rehidratētu pārtiku, kas atvesta no Zemes (pārtika, kas pirms saskares ar ūdeni ir maza izmēra, bet pēc saskares ar ūdeni tiek pārnesta un paplašināta līdz ēdamai pārtikai), lai izdzīvotu agrīnajā būvniecības posmā. Vidējā termiņā, izmantojot pabeigto cietes sintēzes centru, astronautu izelpoto oglekļa dioksīdu savāc, pamatojoties uz sintētiskās bioloģijas teoriju, un, izmantojot virkni reakciju, to galu galā pārvērš organiskā pārtikā. Vēlākajos bāzes būvniecības posmos pārtiku var iegūt, vienlaikus apstādot bāzi.

  Elektrība: Uz krātera ziemeļu nogāzes saules bateriju masīvu konstrukcija efektīvi izmanto lielas gaismas apstākļu platības enerģijas ražošanai, izmanto skābekļa ražošanā saražoto ūdeņradi ūdens elektrolīzei, attīsta ūdeņraža enerģiju un izmanto Mēness augsnē esošo hēliju-3 kontrolētai kodolsintēzei.

  Gaisa: Skābekli var iegūt arī, audzējot ar skābekli bagātas aļģes stādījumu bāzē, un skābekli oksidētā metālā uz Mēness virsmas var iegūt ar kausēšanas ierīces palīdzību, kas tiek pārvērsts skābeklī, izmantojot pārveidošanas ierīci.

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

  Astronautu dzīves laikā radušos notekūdeņus transportēsim uz mūsu superūdens cirkulācijas sistēmu, un notekūdeņi tiks dezinficēti un attīrīti pēc tam, kad tie būs izgājuši cauri ūdens attīrītājam, lai tos varētu pilnībā izmantot. Attiecībā uz citiem sadzīvē radītajiem atkritumiem mēs izmantosim mikrobu pārstrādātājus, lai šie sadzīves atkritumi kļūtu par pārtiku mikroorganismiem, un vienlaikus izmantosim redoksreakcijas principu, lai šos mikroorganismus izmantotu elektrības ražošanai dažādām iekārtām kosmosa stacijā. Tajā pašā laikā astronauti tiek savākti, lai izelpotu oglekļa dioksīdu, un oglekļa dioksīds tiek atkārtoti izmantots, izmantojot oglekļa dioksīda pārtikas ražošanas ierīces.

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

  Mēs sazināsimies ar Mēness satelītiem, izmantojot mikroviļņu fotoniskos radarus, un pēc tam sazināsimies ar Zemi un citām Mēness bāzēm, izmantojot satelītus, lai nodrošinātu, ka saziņa var notikt bez kavēšanās. Izmantojot mikroviļņu signālu savienojumu, mūsu Mēness nometnes digitālo dvīņu sistēmu var atklāt un kontrolēt gan nometne, gan Zeme, lai panāktu dažādas informācijas pārraidi reāllaikā cam .

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 mūsu zinātnisko pētījumu uzmanības centrā ir robotika, botānika un astronomijas biedrības, un mūsu nometnes viedā rūpnīca var ražot dažādas mašīnas, piemēram, Mēness transportlīdzekļus, kalnrūpniecības transportlīdzekļus un servisa robotus, savukārt astronauti var paļauties uz viedo rūpnīcu, lai veiktu robotikas pētījumus un radītu labākus mašīnu produktus. Tā galvenokārt pēta, kā uzturēt robota normālu darbību un ikmēneša braukšanas kustību zemas gravitācijas stāvoklī, un galvenokārt izmanto digitālo dvīņu sistēmu, lai uzraudzītu robota un ikmēneša braukšanas komponentu darba stāvokļa datus.

  Augu stādīšanas modulī mēs pētīsim augu augšanu zemas gravitācijas apstākļos un izmantosim transgēno tehnoloģiju, lai, analizējot augu augšanas datus, iegūtu augus, kas spēj labāk pielāgoties Mēness zemas gravitācijas videi, tādējādi nodrošinot pārtikas krājumus ilgtermiņa izdzīvošanai uz Mēness.

  Raķešu palaišanas platformā mēs varam veikt kosmosa izpēti, raķešu palaišanas platformā mēs varam ne tikai saņemt dažādas piegādes no Zemes, bet arī sagatavoties turpmākai kosmosa izpētei.

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

  Lai nodrošinātu, ka astronauti var sekmīgi pabeigt Mēness misiju, katram astronautam pirms došanās uz Mēnesi ir jāiziet "velna apmācība" uz zemes, lai astronauti varētu pārvietoties un darboties Mēness zemas gravitācijas vidē.

  Pirms došanās uz Mēnesi astronauti galvenokārt veic saistīto iekārtu darbības apmācību Mēness bāzē un ārējo darbību apmācību Mēness bāzē, izmantojot četras iekārtas: mācību simulatoru ārpus kabīnes, zemas gravitācijas vides tvertni, ekstravagances skafandra testa moduli un virtuālās realitātes trenažieri, tostarp normālas darbības un procedūru apmācību, kā arī kļūdu identificēšanas, novērtēšanas un apstrādes apmācību. Virtuālās realitātes trenažieris var pilnībā simulēt dažādas astronautu darbības uz Mēness un imitēt kopīgas apmācības vingrinājumus ar sauszemes personālu.

  Papildus iepriekš minētajām dažādajām mērķtiecīgajām speciālajām apmācībām astronautiem ir jāveic arī fiziskās izturības treniņi, astronautu izturības treniņi ietver augšējo ekstremitāšu izturības treniņus un kodola izturības treniņus, lai nodrošinātu astronautu ilgtermiņa fizisko veselību zemas gravitācijas vidē.

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 ir nepieciešami krājumi, raķetes un kosmosa kuģi. Pirms astronauti nosēžas uz Mēness, viņi vispirms izmanto materiālu transportēšanas raķetes, lai nogādātu materiālus, kas tiek izmantoti sākotnējā bāzes būvniecībā, uz norādīto vietu, un pēc tam izmanto kosmosa kuģus, lai nosūtītu astronautus uz norādītajām nosēšanās vietām. Mēness nometnes viedajā rūpnīcā mēs būvēsim Mēness transportlīdzekļus Mēness virsmas izpētei, kalnrūpniecības transportlīdzekļus Mēness regolīta ieguvei un ūdens kravas automašīnas mūžīgā sasaluma ieguvei Antarktīdā. Atkārtoti izmantosim kosmosa kuģīti, kas nogādā astronautus uz Mēnesi un no Zemes, un, atgriežoties uz Zemes, kosmosa kuģītis tiks remontēts un pārbaudīts, lai nodrošinātu nākamās piegādes veiksmi. Astronauti izmantos Mēness transportlīdzekļus, kas pēta Mēness virsmu, lai izpētītu jaunus galamērķus uz Mēness virsmas .