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 15, 18, 16 6 / 2 Engels
3D ontwerp software: Fusion 360
Ons "Zeer Slechte" team is van plan om een basis genaamd Pioneer Eye op te zetten op de maan. Zoals we allemaal weten is de omgeving op de maan erg ruw en gevaarlijk voor astronauten. Onze maanbasis is uitgerust met faciliteiten voor stralingsbescherming, bescherming tegen meteorieten, bescherming tegen extreme temperaturen en ruimtevacuümbescherming. Tegelijkertijd kan de basis ook voorzien in duurzame basisbehoeften zoals water, voedsel, lucht en elektriciteit om het comfort en de stabiliteit van het maanleven van de astronauten te handhaven.
Pioneer Eye is de naam van ons maankamp. We hebben een stationsbord met twee bladeren op de maan die de wetenschappelijke richting aangeven. Als pionier zal het de basis en frontlinie zijn voor massale menselijke nederzettingen op de maan, het zal een basis zijn voor biologische experimenten om uit te vinden hoe het overleven van de mens op de lange termijn kan worden ondersteund met biologie, en het oog zal het venster zijn voor de mens om te zien en te begrijpen. Het zal worden gebruikt als een wetenschappelijke studiebasis voor de mens, waarbij de radiotelescoop wordt gebouwd om gebruik te maken van de unieke omstandigheden in de ruimte voor observatie van de maan. Met deze onderzoeksdoelen in gedachten modelleren we onze basis om in te spelen op verschillende onderzoeksbenaderingen. De astronauten zijn ook een belangrijk onderdeel van het programma, en we bieden bescherming en gezondheidszorg voor de twee astronauten die daar voor langere tijd zullen verblijven.
Ons maankamp is gekozen om gebouwd te worden aan de zuid-centrale kant van de Malapert berg. Hier zijn de vele voordelen:
Water: Uit het onderzoek bleek de aanwezigheid van ijs in de permanent beschaduwde noordelijke regio van Malapert. We kunnen een maanrover gebruiken om het waterijs te verzamelen en de waterdruk op het kamp te verlichten.
Bouw: Volgens de resultaten van satellietdetectie is de gemiddelde helling van het bodemgebied aan de zuidkant van Malaper 4,7°, veel beter dan de 5,5° van Amundsen, een andere geselecteerde locatie. Over het algemeen is het terrein van dit gebied vlak, wat zeer bevorderlijk is voor de constructiewijze van 3D-printen en het opstijgen en landen van transportruimtevaartuigen.
Licht: De zuidkant van de Malapert ligt in het bereik van 0,1 tot 0,2 licht, niet ver van de gemiddelde 0,18 licht van de Amundsen krater, en de Malapert op de Zuidpool is goed geschikt om aan de elektriciteitsbehoefte van het kamp te voldoen.
In termen van ontwerp, gezien de barre omgeving van de maan, hebben we een speciale koepel om het belangrijkste lichaam van de basis te beschermen. In het interieur gebruikten we het architectonische idee van de vijfhoekige vorm en de vierkante sectie om rekening te houden met esthetiek en eenvoud. Bovendien plaatsten we het woongedeelte in het midden om de indeling van de ruimte compact en handig te maken, en ook de latere reeks uitbreidingen gecentreerd op het woongedeelte te vergemakkelijken. Bovendien zullen we de rover en 3D-printer alleen gebruiken voor de voorbereidende bouw van het maankamp en wachten tot de omstandigheden de levering van astronauten en grondbenodigdheden mogelijk maken om het laatste werk af te maken, wat de problemen veroorzaakt door de natuurlijke omstandigheden van de maan en de kosten kan vermijden.
Qua technologie en materialen zullen we lokale materialen gebruiken. De maanrover zal worden gebruikt om maanregoliet te verzamelen. Experimenten hebben uitgewezen dat verschillende geleercomponenten van maanregoliet bepaalde overeenkomsten vertonen met cementgrondstoffen, die een aanzienlijke slagvastheid en compressieweerstand kunnen bereiken. Vervolgens gebruiken we de 3D-printer om de koepel met regolith uit te printen, en de basisshell binnenin de koepel met aluminium en pure epoxy. Tot slot zullen astronauten ondergronds graven en dan het interieur bouwen.
Voor de bescherming tegen meteorieten hebben we onze eigen koepel gemaakt van maanregoliet. We gebruiken ook een drielaagse beschermingsstructuur bestaande uit het buitenste bufferscherm, een vullaag op ongeveer 100 mm afstand van het bufferscherm en een schot op ongeveer 17,5 mm afstand van de vullaag. Drie lagen basaltvezeldoek en arylonvezeldoek als vullaag met een betere slagvastheid en een aluminiumlegering 3A21 bufferscherm worden gebruikt als beschermende materialen.
Voor stralingsbescherming gebruiken we zuivere epoxy om kosmische straling af te schermen en kwartsglas gewikkeld in k9-glas als glasmateriaal, dat tegelijkertijd de schade van hoogenergetische geladen deeltjes en bremsstrahlstraling aan de basis en apparatuur kan minimaliseren.
Voor hitte en statische elektriciteit kan een antistatische elektrothermische coating op basis van F46 (polyfluorethyleenpropyleen) goed isoleren, temperatuurverschillen opvangen en beschermen tegen statische elektriciteit.
Water: We voeren urine en ander huishoudelijk afvalwater naar de verwerker, die ze kan filteren, destilleren, zuiveren, koelen en scheiden in het urineterugwinningssysteem om pekel te produceren. De pekel wordt ontvangen door het pekelterugwinningssysteem en het water wordt eruit gehaald. Zout en een deel van de organische stoffen worden verwijderd door drie lagen speciale filters, en de resterende organische stoffen in het water worden geoxideerd en komen uiteindelijk in de tank terecht nadat de kwaliteit is gecontroleerd. Tegelijkertijd wordt het kamp gebouwd op de Zuidpool van de maan, waar vast water wordt opgevangen door een maanrover en in de waterzuiveringsinstallatie wordt gesmolten tot huishoudwater.
Voedsel: Voornamelijk vertrouwend op groenten die in het kamp worden verbouwd en voedsel dat van de aarde wordt meegebracht, kiezen we ervoor om hooglandgerst en bok choy te planten. Hooglandgerst met een hoog koolhydraatgehalte heeft een groot aanpassingsvermogen aan de omgeving en is geschikt om als basisvoedsel in de ruimte te groeien. Chinese kool, met zijn korte groeicyclus, hoge voedingswaarde en ondiepe wortelverdeling, is ook geschikt om daar als voedsel te verbouwen.
Lucht: We absorberen de waterdamp uit de lucht in het kamp en elektrolyseren de vloeistof van de astronauten om gassen te produceren. Deze methode kan de luchtvervuiling tot op zekere hoogte verlichten. Het geloosde waterstofgas kan ook worden gebruikt als hulpgas voor het opwekken van zonne-energie. We hebben ook verbindingen met zuurstof en stikstof van de maan verzameld via de maanrover, deze bij hoge temperaturen gesmolten en vervolgens elektriciteit gebruikt om gasmoleculen te ioniseren.
Energie: We gebruiken warmte om stoom onder hoge druk te produceren om een turbine te laten draaien en elektriciteit op te wekken. De gecontroleerde splijting van uraniumoxide en de verbranding van afval produceren een constante hoeveelheid warmte, waardoor kernsplijting onze belangrijkste energiebron is. Met zonnepanelen kan het in de normale energiebehoefte voorzien.
Een klein deel van het afval dat niet kan worden gerecycled, wordt vervolgens afgebroken door experimentele microben, waarbij de producten en afbraaksnelheden van verschillende microben worden onderzocht om de beste microben voor afvalverwijdering te vinden: de rest wordt verbrand om energie op te wekken. Het andere deel wordt gerecycled. Het watercirculatiesysteem genereert zout water door filtratie, destillatie, zuivering, koeling en scheiding in het urinesysteem. Het zout en de organische stoffen worden verwijderd door het filter en de waterkwaliteit wordt gecontroleerd voordat het de tank ingaat en uiteindelijk de drinkbare drinkmachine bereikt onder druk van de leveringspomp. De belangrijkste vorm van luchtcirculatie zijn chemische reacties. Het nieuwe gas wordt geproduceerd door elektrolyse van waterdamp met afvalvloeistof. Zuurstof kan worden gebruikt om te ademen en waterstof kan worden gebruikt als hulpgas voor het opwekken van zonne-energie.
We gebruiken radardetectieapparatuur om met de grond te communiceren. Radar zendt elektromagnetische golven uit om het doelwit te bestralen en de echo ervan te ontvangen voor communicatie, wat momenteel ook een efficiënte en eenvoudige communicatiemethode is.
We vergelijken de voor- en nadelen van radiocommunicatie en lasercommunicatie en maken een keuze. Het nadeel van lasercommunicatietechnologie is dat het meer kost dan radio en een op de aarde gerichte ontvanger vereist, die moeilijk uit te lijnen is op de draaiende maan en de aarde. Daarnaast wordt laser ook gemakkelijk beïnvloed door de weersomstandigheden op de grond, en het effect is slecht in regenachtig weer, en directe communicatie op de maan is uiterst belangrijk, in verband met de veiligheid van astronauten en het werk kan worden uitgevoerd. Dus kozen we voor radiocommunicatie die meer geschikt waren voor een maankamp
Ons onderzoek richt zich op astronomische observaties en biologische experimenten.
Dankzij de bijna volledige afwezigheid van elektromagnetische interferentie op het maanoppervlak kunnen we radiotelescopen gebruiken om een duidelijker beeld van de ruimte te krijgen. Na het wegfilteren van de ruis van de aarde zal de basis zich richten op het observeren van actieve sterrenstelsels en hun co-evolutie met superzware zwarte gaten, het onderzoeken en verifiëren hoe superzware zwarte gaten evolueren en wat hun invloed is op sterrenstelsels. Er is ook een zeer waarschijnlijk superzwaar zwart gat in het centrum van de Melkweg, en de studie daarvan zal de mysteries van galactische centrale objecten helpen verklaren en wetenschappelijke voorspellingen doen over de toekomst van het sterrenstelsel. De basis zal ook worden blootgesteld aan de kosmische achtergrondstraling, die waarschijnlijk zijn obscure golfvorm op aarde zal onthullen.
In termen van biologisch onderzoek, afgezien van het bovengenoemde microbiële afbraakexperiment, is onze belangrijkste onderzoeksrichting de invloed van de onderliggende wetten van organismen op de ruimteomgeving. We selecteerden bacteriële DNA-replicatie, transcriptie en expressieproces, fotosynthese en ademhaling van plantencellen als onderzoeksobjecten, en namen stralingshoeveelheid, lichtintensiteit, temperatuur, de samenstelling van lokaal ijssmeltwater en luchtsamenstelling als variabelen om de invloed van de maanomgeving op de wet van de biologische onderlaag te onderzoeken, om ons zo voor te bereiden op grootschalige maanimmigratie in de toekomst.
Naast fysieke training, training in het aanpassen aan de ruimteomgeving, psychologische training en basistheorietraining, zijn er ook trainingen in professionele ruimtevaarttechnologie, vluchtprocedures en missiesimulatietraining, overlevings- en reddingstraining en grootschalige gezamenlijke oefeningen ter voorbereiding op ruimtevluchten. Voor het speciale wetenschappelijke onderzoeksdoel van onze basis moeten onze astronauten de theoretische kennis van het universum leren zodat ze ook de vereisten van wetenschappers voor het gebruik van de telescoop nauwkeurig en vakkundig kunnen uitvoeren. Om een uitstekende telescoopoperator te zijn, moeten astronauten naar de basis voor radiotelescopen op de grond gaan om te leren hoe ze de telescoop moeten gebruiken, onderhouden en omgaan met noodsituaties om het volledige gebruik, de levensduur en de veiligheid van de telescoop te garanderen. Om insecten en micro-organismen veilig en effectief te beheren en te gebruiken, is een professionele opleiding in biologie nodig, evenals een stage in biologische experimenten. Er wordt aangenomen dat deze gerichte opleidingen de astronauten, basis- en grondwetenschappers efficiënter en kwalitatief beter werk zullen opleveren en de rol van Pioneer Eye als buitenpost zullen maximaliseren.
We hebben een spaceshuttle nodig om mensen tussen de aarde en de maan te vervoeren. Onze spaceshuttle is een verwijzing naar de huidige spaceshuttle, maar het schrapt de wegwerpraket die aan de huidige spaceshuttle moet worden bevestigd. In plaats daarvan gebruikt het kernenergie om het vliegtuig aan te drijven, om het effect van herhaald gebruik te bereiken en ook om aan de behoeften van lange retourvluchten te voldoen. Om naar andere locaties op de maan te gaan, hebben we een bemande rover geadopteerd. In tegenstelling tot onbemande en wetenschappelijke rovers is onze rover meer een vrachtvoertuig en een bemand voertuig, voornamelijk verantwoordelijk voor toekomstige basisuitbreiding, het verzamelen van grondstoffen en het verkennen van andere locaties.
English 
Chinese 
Czech 
Danish 
Estonian 
Finnish 
French 
German 
Greek 
Hungarian 
Italian 
Latvian 
Lithuanian 
Dutch 
Norwegian 
Polish 
Portuguese (Portugal, AO90) 
Romanian 
Slovak 
Slovenian 
Spanish 
Swedish 