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.

Galaxy Investigator

郑州轻工业大学附属中学  河南省郑州市-金水区    Ķīna 18, 19   5 / 1 Angļu valodā
3D projektēšanas programmatūra: Fusion 360



1.1 - Projekta apraksts

Mēness nometnes projekts ir uz nākotni vērsta programma, kuras mērķis ir nodrošināt cilvēkiem iespēju ilgtspējīgi izdzīvot kosmosā. Mēs esam pētījuši kosmosu, un Mēness nometnes izveide būs svarīgs pagrieziena punkts cilvēces kosmosa iekarošanā. Šis projekts ir veltīts ilgtspējīgas infrastruktūras projektēšanai un ražošanai, kas ļaus veikt cilvēka zinātnisko izpēti uz Mēness.

Mēs ceram izveidot bāzi uz Mēness, lai veiktu eksperimentālas misijas, kas ir grūti realizējamas uz Zemes, piemēram, supravadīšanas eksperimentus īpaši zemās temperatūrās pastāvīgās ēnas zonā uz Mēness; novērot zemas gravitācijas ietekmi uz augu mikroorganismiem; novērot tālāko Visumu uz Mēness bez atmosfēras; un uz Mēness, uzkarsējot Mēness augsni, izmantot uz Zemes deficīta hēlija-3 un retzemju resursus.
Mūsu Mēness bāze ir arī humānisma pilna bāze, mēs plānojam izmantot bāzes rotāciju, lai imitētu Zemes gravitāciju bāzes ārējā pusē, lai izvairītos no cilvēku apdraudējuma zemas gravitācijas apstākļos, un izstrādāt īpašu liftu, kas ļautu cilvēkiem droši iekļūt un izkļūt no bāzes.

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

Mūsu Mēness bāzes galvenais mērķis ir zinātniskie pētījumi.

No vienas puses, mēs vēlamies atrisināt dažas problēmas, ar kurām saskaras cilvēce un planēta. Piemēram, mēs izmantosim īpaši zemas temperatūras supravadīšanas eksperimentus dažās pastāvīgās ēnas zonās uz Mēness, uzbūvēsim Mēness roveri, lai izraktu un izmantotu Mēness minerālmateriālus un hēlija-3 resursus pietiekamā daudzumā, un uzbūvēsim raķetes, kas var realizēt Zemes un Mēness enerģijas transportēšanu, lai atrisinātu pašreizējo Zemes enerģijas nepietiekamības problēmu.

No otras puses, mēs izmantosim to, ka Mēnesim nav atmosfēras, lai veiktu astronomiskos novērojumus, un ceram, ka Mēness nometne varēs visaptveroši un sistemātiski veikt Mēness izpēti uz vietas un kosmosa izpēti, kas var padziļināt cilvēces izpratni par Mēnesi un kosmosu.

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

Mēs izvēlēsimies saprātīgu vietu uz Mēness atbilstoši mūsu zinātnisko pētījumu un dzīves vajadzībām.

Netālu atrodas polārās dienas reģions, un daļa enerģijas avota mūsu bāzei un Mēness roverim tiek iegūta no saules paneļu nodrošinātās elektroenerģijas.

Netālu ir pastāvīga ēna, mūsu ūdens resursi galvenokārt nāk no ledus ūdens pastāvīgās ēnas zonā, un dažiem mūsu zinātnisko pētījumu eksperimentiem pastāvīgās ēnas zonā ir nepieciešama īpaši zemas temperatūras vide. Turklāt dažām ūdeņraža, skābekļa un hēlija šķidrumu uzglabāšanas vajadzībām arī nepieciešama īpaši zemas temperatūras vide pastāvīgās ēnas zonās.

Plakanām un atklātām platībām, stabilai bāzes darbībai un materiālu transportēšanai ir nepieciešamas atklātas platības uz platformas.

Pamatojoties uz iepriekš minētajām vajadzībām, mēs izvēlējāmies vietu netālu no Šekletona krātera Mēness dienvidu polā.

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.

1. solis: Sagatavošana. Vispirms mēs plānojam uz Mēnesi nogādāt iepriekš sagatavotas mašīnas, piemēram, 3D drukāšanas robotus, ekskavatorus un roverus, kā arī sagatavot ūdeni un pārtiku iepriekšējai lietošanai.

2. solis: Vietas izvēles noteikšana. Atrodot vajadzīgo ģeogrāfisko vidi uz Mēness, roveris skenē Mēness virsmu ar ultraskaņu, lai atrastu labāko vietu Mēness augsnes ieguvei.

3. solis: Pamatnes konstrukcija. Pēc piemērotas vietas atrašanas ekskavators to savāc, un mikroviļņu krāsnī tiek izkausētas daļiņas 3D drukāšanai, galvenokārt izmantojot Mēness augsnes virsmas atmosfēras apstākļu slāni, lai izdrukātu bāzes apvalku, un uz Mēness savāc izkausētas stikla lodītes bāzes stikla materiālu būvniecībai.

4. solis: Palieciet virs ūdens. Pēc tam, kad ir uzbūvēts bāzes kopējais pamats, varat sākt stādīt dažus ekoloģiskus kultūraugus un testēt dažādu kontroles sistēmu noteikšanas sistēmu normālu darbību.

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

Mēs esam izstrādājuši humanizētu bāzi, pamatojoties uz dažām vides problēmām, ar kurām sastopamies uz Mēness, piemēram, zema gravitācija, meteorīti, radiācija un augsta temperatūras starpība.

Zema smaguma pakāpe: Mūsu bāzes rotācija var panākt Zemes gravitācijas simulācijas efektu, kas var pasargāt astronautus no mikrogravitācijas kaitējuma cilvēka ķermenim.

Meteorīts: Ārpus pamatnes ir bionisks skelets, kas līdzinās zirnekļa tīmeklim, lai pulcētu draugus ar zināmu pašatjaunošanās funkciju, un centrālajā kolonnā ir arī bioniska struktūra, kas līdzinās kaula iekšējā diametra un ārējā diametra attiecībai 8:11, vienlaikus pastiprinot pamatni, kas var padarīt pamatni izturīgu pret maziem un vidēja izmēra meteorītiem.

Starojums: Būvniecības laikā mūsu virsma tiks pārklāta ar Mēness augsnes slāni, kas, izmantojot Mēness augsnes un Mēness iežu īpašības, var efektīvi pretoties radiācijai.

Temperatūras starpība: Kameras iekšpuse pārklās Mēness augsni, un Mēness augsnes ārkārtīgi zemā siltumvadītspēja ļauj mums uzturēt temperatūru bāzes akā.

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

Ūdens: Mūsu bāze galvenokārt paļaujas uz ledus ūdens savākšanu uz Mēness, lai uzturētu normālu bāzes darbību, un kabīnē ir ūdens atkārtotas izmantošanas ierīce, kas var savākt un attīrīt notekūdeņus, kas izdalās no cilvēka ķermeņa un augiem, un ievietot tos uzglabāšanas nodalījuma ūdens uzglabāšanas ierīcē, lai sasniegtu atkārtotas izmantošanas efektu.

Pārtika: Mēs arī izveidosim bioloģisko reģeneratīvo dzīvības atbalsta sistēmu, kas veidota pēc Yuegong-1 un dažu kosmosa stacijas iekārtu parauga, un ekoloģiskajā kapsulā saražotās organiskās vielas var apmierināt astronautu vajadzības pēc cukuriem, olbaltumvielām, taukiem, vitamīniem un minerālvielām.

Gaisa: Mūsu skābekļa avoti galvenokārt ir mikrobiālās aļģes, zaļie augi un skābekļa koncentratori. Mikrobiālajām aļģēm piemīt spēcīga spēja ražot skābekli un absorbēt oglekļa dioksīdu, zaļie augi var regulēt skābekļa un oglekļa dioksīda līdzsvaru, un mūsu bāze var arī ražot daudz skābekļa ar skābekļa ģeneratoru.

Enerģija: bāzei nepieciešamā enerģija normālai darbībai galvenokārt tiek iegūta no kodolspēkstacijas, un ikdienas elektroenerģijas patēriņš galvenokārt tiek nodrošināts ar saules paneļu pārveidoto elektroenerģiju. Mēs izveidosim lielus mājlopu akumulatorus uzglabāšanas nodalījumos un ar dzīvnieku akumulatoru palīdzību transportēsim elektroenerģiju uz dažādām bāzes vietām.

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

Šķidro atkritumu pārstrādes ierīce: tā savāc astronautu sviedrus un izelpotos ūdens tvaikus, kurus var attīrīt, pārvēršot reģenerētā ūdenī, ko var kotēt.

Ikdienā radušos ekskrementus var vienkārši apstrādāt un atkārtoti izmantot ekoloģiskajā kabīnē, kā arī izmantot kā mēslojumu.

Daži kaitīgie atkritumi, kurus nevar atkārtoti izmantot, ir jādehidrē, jāsaspiež, jāsakrauj un pēc atgriešanās uz Zemes jāsadedzina atmosfērā.

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

Bāze ir saskarē ar Zemi: Mēs plānojam uzbūvēt observatoriju netālu no Mēness bāzes, kur Zeme vienmēr atrodas dažus grādus virs horizonta. Var izvēlēties piemērotu reljefu, un zemas radiofrekvences uzlādes novērošanas antenas var uzbūvēt ieplakās vai krāteros, lai aizēnotu Zemi. Tajā pašā laikā augstfrekvences antenas sakariem tiek speciāli izbūvētas augstās vietās, lai uzturētu kontaktu ar Zemi.

Saziņa starp bāzēm: Mēness komunikāciju satelītu orbīta ir orbīta ap Zemes un Mēness Lagrangea punktu, un stabilu komunikāciju starp bāzēm var nodrošināt, izmantojot Mēness frontālo komunikāciju satelītus šajā orbītā.

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 pētījumi koncentrējas uz supravadīšanas eksperimentu izpēti, astronomiskajiem novērojumiem, minerālresursu hēlija-3 resursu izmantošanu ģeoloģijā un zemas gravitācijas vides izpēti.

Dažas pastāvīgās ēnas zonas Mēnesī ir ideālā vidē, kur visu gadu veikt supravadīšanas eksperimentus, kad temperatūra ir zem mīnus 100 grādiem; tas, ka uz Mēness nav atmosfēras, padara Mēnesi par labu astronomisko novērojumu vietu, kas var kalpot kā atspēriena punkts cilvēka veiktai Visuma dziļāko daļu izpētei; Mēness satur arī daudz retzemju resursu un hēlija 3 - resursu, kas uz Zemes ir deficīts, un, transportējot Mēness resursus uz Zemi, tas var veicināt labāku cilvēku attīstību uz Zemes; Mūsu bāzes centrs, ieskaitot ekoloģisko moduli, atrodas Mēness zemas gravitācijas vidē, un zemas gravitācijas vidē var novērot dažu augu mikroorganismu augšanu.Sadaļa.

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

Mūsu mācību saturs ietver trīs aspektus: vispārējās mācības, aerokosmiskās vides mācības un lidojumu simulācijas mācības.

Vispārējā apmācība: Nepieciešamās medicīniskās zināšanas un glābšanas tehnikas; Sporta veidi: šūpoles, peldēšana, ūdens slēpošana, sērfošana, slēpošana, kāpšana un pārsiešana.

Aerokosmiskās vides apmācība ietver: (1) Gaisa kuģu lidojumu apmācība: lai vingrinātu gaisa vides pielāgošanās spējas un iemaņas. Vestibulārās funkcijas treniņš, parasti izmanto spirālveida kāpnes, četru puišu šūpoles un grozāmo krēslu, lai novērstu vai mazinātu kustību slimības rašanos kosmosā.(2) Bezsvara stāvokļa treniņš: parasti izmanto gaisa kuģi paraboliskam lidojumam un izmanto neitralizējošu peldspējas simulācijas baseinu bezsvara stāvokļa darbības treniņam.(3) Pārsvara stāvokļa treniņš: (4) Kosmosa dzīves vides apmācība: parasti tiek izmantotas izolācijas kapsulas, lai uzlabotu personāla pielāgošanās spējas klusajai videi un dzīves noteikumiem kosmosā. (5) Ārkārtas dzīvības apmācība: glābšanas treniņš ar katapultēšanās sēdekļiem vai glābšanas torņiem atbilstoši dažādām glābšanas shēmām.

Lidojuma simulācijas apmācība ir sadalīta 4 posmos, vispirms visi astronauti iepazīstas ar savu attiecīgo darbību saturu savās pozīcijās; pēc tam seko lidojumu priekšmetu apmācība; pēdējie divi posmi ir lidojumu procedūras un visaptveroša dažādu projektu apmācība, piemēram, komunikācija starp astronautiem un zemes vadības centriem, visaptveroša lidojumu ārkārtas situāciju un kļūdu risināšana, kā arī iepazīšanās ar visu lidojumu misiju procesu. Simulācijas apmācība ietver arī visaptverošas mācības kosmosa kuģa nosēšanās apmācībā, kosmosa kuģa pietauvošanās apmācībā, ārpus kabīnes, iekšzemes un ārpuskuģa aktivitātēs, atveseļošanās un glābšanas aspektos. Astronautu apmācībai uz zemes izmantotais simulācijas aprīkojums parasti ietver bezsvara lidaparātus, neitralizācijas un peldspējas simulācijas kameras, cilvēku centrifūgas, vakuuma kameras un dažādus lidojumu simulatorus.

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 transportlīdzekļi uz Mēness galvenokārt izmanto hermētisku, kabīnē saspiestu elektrisko lunāro roveri. Mēness roveris ir aprīkots ar vides kontroles un dzīvības uzturēšanas sistēmām, kas nodrošina skābekļa, ūdens, pārtikas un oglekļa dioksīda apstrādi, kā arī iekārtām temperatūras un mitruma uzturēšanai. Tas ir kā neliela dzīvojamā kajīte, ko var pārvietot. Hermetizētajam Mēness roverim ir arī gaisa slūžu modulis, lai astronauti varētu tam piekļūt, un tas mēro lielākus attālumus un darbojas ilgāk nekā atklātie Mēness roveri.

Uz Mēnesi un no tā mēs galvenokārt ceļojam ar nesējraķetēm, kosmosa kuģiem. Pirms nosēšanās uz Mēness mēs uzbūvēsim Mēness orbitālajā kosmosa staciju, ar kuras palīdzību Mēness orbitālajā kosmosa stacijā varēs atkārtoti izmantot kosmosa kuģi, kas nosēžas uz Mēness.