In Moon Camp Pioneers moet elk team een volledig Maankamp in 3D ontwerpen met behulp van software naar keuze. Ze moeten ook uitleggen hoe ze lokale middelen zullen gebruiken, astronauten zullen beschermen tegen de gevaren van de ruimte en de woon- en werkfaciliteiten in hun Maankamp beschrijven.
Shanghai Qingpu Senior High School Shanghai-Qingpu China 16 6 / 2 Engels
3D ontwerp software: Fusion 360
We stellen de teamnaam in als Epovator, wat een combinatie is van twee woorden epoch en innovator, wat betekent era innovator. We noemen ons maankamp "SECOND FOUNDATION". Het komt van Asimovs beroemde sciencefiction "Foundation". Het is niet alleen om de grote schrijver te herdenken die bijdroeg aan de menselijke literatuur en wetenschap, maar ook om onze vastberadenheid uit te drukken om de maan te verkennen: Het bouwen van een tweede thuisland op de maan waar de mens zich kan vestigen en het gebruiken als een doorgangsstation voor menselijke verkenning van het universum. Om veiligheidsredenen is de hoofdmoot van het kamp gebouwd in de lavagrot en zijn alleen de noodzakelijke detectie- en communicatieapparatuur op het maanoppervlak geplaatst. We gebruiken een minimalistische decoratiestijl, die past bij de modetrends van de toekomst. Het omhulsel van de basis is een afbeelding van een vlinder, die onze liefde voor de natuurlijke omgeving van de aarde uitdrukt. Bovendien is de vlinder een symbool van schoonheid en vrijheid in de traditionele Chinese cultuur, bekend als "vliegende bloemen". Het kleurenschema is blauw en herfstachtig Heung geel. In lijn met de Chinese klassieke esthetiek.
Ons maankamp heeft als doel om wetenschappers in staat te stellen om op de maan voor lange tijd wetenschappelijk onderzoek te doen, onderzoek in de buitenlucht te doen en het heelal verder te verkennen. Er zijn kweeklaboratoria en ruimtelaboratoria in het kamp om onderzoek te doen naar plantgenetische problemen en de effecten van verschillende kosmische stralen op planten, analyse van materialen op de maanbodem, fysische en chemische experimenten in omgevingen met lage zwaartekracht en verdere verkenning van de ruimte. Daarnaast is het ook de bedoeling dat het kamp het voortouw neemt bij het aanpakken van het probleem van langdurig menselijk leven op de maan. Daarom. We hebben een circulatiezone, entertainmentzone, woonzone, beplantings- en kweekzone opgezet om te voldoen aan de materiële en spirituele behoeften van mensen in een afgelegen omgeving.
In een lavabuis bij het oude vulkanische gebied van Mount Marius. Het is een geologische structuur die zich op natuurlijke wijze vormt in een lavastroom, vergelijkbaar met een pijp. Het omhulsel kan niet alleen warmte vasthouden, maar is ook een natuurlijk beschermingsmiddel omdat het erg hard is. Het inwendige deel kan de overleving van leven garanderen. De diameter van de ingang is ongeveer 65 meter en er is een bijna verticale horizontale grot 50 meter onder de ingang, die naar beneden buigt en zich uitstrekt naar beide zijden. Volgens de gegevens is de binnenruimte erg groot. Hij is 50 kilometer lang en relevante analyse suggereert dat er binnenin relatief ijle lucht zou kunnen zijn. Dit zal niet alleen helpen bij het bouwen van de fundering, maar ook bij het oplossen van de ademhalingsproblemen van de astronauten op de basis.
Het maankamp van ons team werd gebouwd in een lavabuis in de buurt van het oude vulkanische gebied "Mount Marius", voornamelijk verdeeld in de binnengebouwen van de lavabuis en de buitengebouwen rond de opening van de lavabuis. Het belangrijkste bouwmateriaal van het eerste is "maanbeton" vermengd met lokaal gewonnen maanaarde en urine, terwijl het tweede is gebaseerd op het "maanbeton" met een silicium-magnesium-aluminiumlegering als beschermlaag van het gebouw. Het is vermeldenswaard dat al deze materialen op de maan kunnen worden verkregen, waardoor de kosten van het transport van materialen tussen de aarde en de maan worden uitgespaard.
Het betonconstructieproces is onderverdeeld in drie stappen: eerst wordt er op aarde een partij zeer veeleisende precisie-instrumenten geproduceerd, die vervolgens rechtstreeks naar de maan wordt gelanceerd; in het tweede deel wordt 3D-printtechnologie gebruikt om de hoofdstructuur van het kamp te bouwen met "maanbeton" als grondstof. De derde stap is het gebruik van de bestaande mineralen op de maan (Si,Al,Mg,Ti,Fe, enz.) om de beschermlaag van het oppervlaktegebouw en de bouw van andere faciliteiten binnen het gebouw te voltooien.
Als antwoord op het probleem van meteorietinslagen is het maanoppervlakbeveiligingsapparaat uitgerust met een laserwapen, dat grote meteorieten effectief kan vernietigen en hun bedreiging voor het maankamp kan elimineren. Aangezien het kamp zich bijna volledig in lavabuizen bevindt en de benodigde faciliteiten en apparatuur voor astronauten zich onder het maanoppervlak bevinden, zal een kleinschalige meteorietinslag niet veel gevaar opleveren voor het kamp.
Met betrekking tot het probleem van kosmische straling en andere straling heeft de lavabuis zelf een sterk stralingsbeschermend vermogen. Maar zoals in de vorige vraag is gezegd, wordt om veiligheidsredenen een dunne wand van een silicium magnesium aluminium legering toegevoegd aan de wand van de lavabuis om het stralingsbeschermende effect verder te verbeteren en de veerkracht van het maankamp te versterken.
Gezien het probleem dat de maan ongelijkmatig wordt verwarmd en er bijna geen atmosfeer is, komen er dubbellaagse poorten bij de ingang van het maankamp om te zorgen voor een stabiele luchtdruk en warmteafvoer. Er is een circulatiesysteem binnenin om de atmosfeer, druk en temperatuur relatief constant te houden. Er is een bewakingsapparaat voor de luchtcomponenten in de basis, indien abnormaal, kunnen actieve kool en zeoliet en andere materialen de lucht efficiënt filteren en zuiveren.
De basis heeft een medische ruimte voor astronauten die tijdens hun werk gewond kunnen raken. Er zijn röntgenapparaten, MRI-apparaten en andere testapparatuur, maar ook pijnstillers, naalden en andere eenvoudige medische apparatuur om onverwachte situaties het hoofd te kunnen bieden. Tegelijkertijd kan een maand-tot-grond communicatiesysteem op de basis zorgen voor directe communicatie en contact met deskundigen op de grond voor medische problemen waar de astronauten niet mee om kunnen gaan.
Water: Er zijn aanzienlijke zoetwaterbronnen op het maanoppervlak. Het kamp is uitgerust met een bionische maanrover die maanijs kan grijpen en terug naar de basis kan transporteren. Ondertussen kan dampcompressiedestillatie in het kamp worden gebruikt om urine te behandelen en omgekeerde osmose membraanprocessor kan worden gebruikt om water te zuiveren dat wordt geproduceerd door plantentranspiratie in groeiende gebieden, sanitair afvalwater en maanwaterijs voor menselijke overleving.
Voedsel: In de beginfase van hun bestaan aten astronauten vacuüm afgesloten voedsel dat vanaf de aarde werd vervoerd. Nadat de gewassen in het plantpark rijp zijn, kunnen ze gerechten bereiden volgens gezonde recepten, zoals fruit dat vezels bevat, groene bladgroenten die rijk zijn aan vitamines, peulvruchten die veel eiwitten bevatten. Daarnaast kweekt het kamp ook Tenebrio molitor die zich voedt met planten in het groeigebied. Het kan rijke eiwitten leveren, die het probleem van vlees in de latere periode na de juiste behandeling kunnen oplossen.
Lucht: Er is een grondig luchtcirculatie- en filtratiesysteem. Zuurstof wordt op twee manieren geproduceerd. Aanvankelijk verbrandden astronauten natriumchloraatpoeder dat van de aarde werd vervoerd om grote hoeveelheden zuurstof te produceren. Nadat een grote hoeveelheid vloeibaar water is verkregen via een waterrecyclingsysteem, kan zuurstof worden geleverd door middel van elektrolyse van water.
Elektriciteit: De twee belangrijkste manieren om elektriciteit op te wekken zijn fotovoltaïsche energieopwekking en thermische energieopwekking. Zonnepanelen worden rondom het kamp geplaatst om zonnestraling te absorberen; de belangrijkste brandstof voor thermische energieopwekking is huishoudelijk afval en waterstof dat wordt geproduceerd door de elektrolytische reactie van water. Tegelijkertijd worden de loopband en de fiets in het sportgedeelte geladen met kleine energieopwekkingsapparatuur. Alle energie wordt geconcentreerd in de opslagkaart van de centrale controlekamer voor rationele planning van de energiebronnen.
Uitwerpselen: We verzamelen methaan dat wordt geproduceerd door de fermentatie van astronautenuitwerpselen, ureum dat wordt geproduceerd door urine in het proces van dampcompressiedistillatie voor het opwekken van biogas of het regenereren van waterbronnen.
Afval van de ademhaling: Uitgeademde koolstofdioxide wordt eerst geabsorbeerd en geconcentreerd met behulp van de huidige volwassen vaste aminetechnologie en vervolgens gedeeltelijk in het plantgebied gebracht voor fotosynthese. De rest neemt deel aan de reductiereactie van methanering om methaan en water te genereren, dat vervolgens weer wordt geëlektrolyseerd om zuurstof te regenereren.
Papierafval: Gebruik de papierverwerker in het kamp om gerecycled papier te verwerken.
Ander afval: Om het milieu in de ruimte te beschermen, zal afval zoals plastic producten niet in de ruimte worden geloosd in het kamp, maar op een gecentraliseerde manier worden opgeslagen, samengeperst in een vacuüm en worden verbrand wanneer het ruimteschip terugkeert in de atmosfeer.
We hebben besloten om de relaissatelliet "Queqiao" te gebruiken in de baan van de aarde-maan L2 translatiepunt voor het doorsturen van signalen om de aarde-maan communicatie te voltooien, die goed de hoge dekking van signalen realiseerde. Voor de communicatie tussen de maanbasissen wordt UHF-radiocommunicatie gebruikt, omdat een grote hoeveelheid maanstof de signaaloverdracht zal verstoren, terwijl de signalen die via de UHF-frequentieband worden uitgezonden sterk doordringen en minder worden beïnvloed door klimaatverandering. De terminaltechnologie is volwassen, wat de communicatie op het maanoppervlak kan vergemakkelijken. Tegelijkertijd kunnen we ook Micius gebruiken, China's eerste spac kwantum wetenschapsexperiment satelliet. Deze kan de grens van afstand doorbreken en de communicatie tussen de maan en de aarde realiseren met behulp van kwantumcommunicatietechnologie. Door de verstrengelde toestand van kwantumcommunicatie kan het niet alleen de directheid van communicatie verder garanderen, maar ook de veiligheid van informatie waarborgen.
Het belangrijkste onderwerp en onderzoeksfocus van ons kamp is hoe we het overleven van mensen op de lange termijn in een omgeving met lage zwaartekracht kunnen oplossen. En om dit te bereiken is ons kamp uitgerust met verschillende high-end en geavanceerde apparatuur om wetenschappelijk onderzoek te doen op verschillende aspecten en gebieden. Op het gebied van geologie is onze basis uitgerust met een detector voor de samenstelling van de maanbodem en een elektronenmicroscoopapparaat om diepgaand onderzoek te doen naar de beschikbare materialen op de maan. We proberen ook maanaarde te gebruiken als 3D-printmateriaal om te besparen op de dure transportkosten van bouwmaterialen. Op het gebied van chemische energie heeft de basis een klein vacuümcentrifugeapparaat om de invloed van centrifugale beweging op de efficiëntie van elektrolytische reacties in de maanomgeving met lage zwaartekracht te bestuderen. Dit helpt de energie-efficiëntie te verbeteren en legt de basis voor langdurige menselijke bewoning in de toekomst. Op het gebied van biologie zijn er niet alleen plantgebieden om de groei van aardse gewassen in de maanbodem te bestuderen, maar ook professionele biologische kweekexperimenten voor genetische modificatie en enten in de unieke omgeving van de maan met lage zwaartekracht om zich aan te passen aan de plantomgeving van de maanbodem. Deze studies hebben belangrijke implicaties voor de verkenning van de ruimte in de toekomst. Op het gebied van astronomie maakt de astronomische telescoop in ons kamp gebruik van de gunstige omstandigheden op de maan, met minder interferentie, een stabielere omgeving, handigere gegevensoverdracht en een langere continue detectietijd. Er wordt aangenomen dat het gebruik van de telescoop in ons kamp ons zal helpen bij het verkennen van het enorme universum.
Duurzaamheid- en aanpassingsvermogenstraining voor overgewicht. Het is bedoeld om astronauten in staat te stellen enorme overbelastingen te verdragen en wakker te blijven tijdens het opstijgen en afdalen van het ruimteschip;
vestibulaire functie training. Het wordt voornamelijk gebruikt om de vestibulaire functie van astronauten te trainen, de stabiliteit van de vestibulaire functie te verbeteren en bewegingsziekte in de ruimte te voorkomen;
Training voor landingsbotsingen. Simuleer de impactomgeving van ruimtevaartuigen die terugkeren naar de aarde om de impactweerstand van astronauten te versterken en verschillende beschermingsmaatregelen te bestuderen.
Training met neutraal drijfvermogen. Astronauten een gesimuleerde trainingsomgeving in gewichtloosheid bieden, die bevorderlijk is voor de training van extravehiculaire activiteiten van astronauten, met name extravehiculaire activiteiten zoals extravehiculair lopen, extravehiculaire assemblage en onderhoud;
Training in uitgaande activiteiten. Theoretisch leren wordt gecombineerd met praktische bedieningstraining, die zowel training in enkele bediening als programmatraining omvat, zoals trainingssimulatie van cabine-uitstapprogramma, virtual reality-training en training in foutidentificatie, -beoordeling en -verwerking.
De psychologische kwaliteitstraining is verdeeld in vier delen. Het eerste deel is een uitgebreide training, die voornamelijk de psychologische stabiliteit van astronauten in de slechte omgeving traint; het tweede deel is professionele psychologische training gericht op het verlichten van negatieve emoties zoals nervositeit, prikkelbaarheid en angst; het derde deel is de psychologische compatibiliteitstraining om het stilzwijgende begrip tussen astronauten te verbeteren zodat ze hun werk beter kunnen uitvoeren; het vierde deel is beeldvormingstraining, die astronauten in staat stelt om alle operaties van het maanlandingsproces in een ontspannen toestand te simuleren om fouten in het echte operatieproces te verminderen en de veiligheid te vergroten.
Nu is de nieuwe generatie Long March-9 draagraket van de Volksrepubliek China in ontwikkeling, die volledig kan voldoen aan de behoeften van bemande maanverkenning naar de maan en terug in de nabije toekomst.
Het voertuig in het maankamp was een rover ontworpen door mijn team. De rover gebruikt zonne-energie als de belangrijkste energiebron en biogas dat wordt gegenereerd door het huishoudelijk afval in het kamp als de aanvullende energiebron. Hij heeft een gegarandeerd rijbereik en een aanzienlijke transportcapaciteit.
Nieuwe bestemmingen voor het verkennen van het maanoppervlak zijn ingesteld om meer maan lavabuizen en de verre kant van de maan te verkennen. De lavabuis op de maan is een ideale plek om in de toekomst een maanbasis te bouwen en is van grote waarde voor menselijke verkenning. De andere kant van de maan, die minder is onderzocht, is ook een waardige nieuwe bestemming.
English 
Chinese 
Czech 
Danish 
Estonian 
Finnish 
French 
German 
Greek 
Hungarian 
Italian 
Latvian 
Lithuanian 
Dutch 
Norwegian 
Polish 
Portuguese (Portugal, AO90) 
Romanian 
Slovak 
Slovenian 
Spanish 
Swedish 