ontdekking interactief beeld

Moon Camp Pioneers 2022 - 2023 Projectgalerij

 

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.

Bright Selene

郑州轻工业大学附属中学  河南省郑州市-金水区    China 19, 18   4 / 2 Engels
3D ontwerp software: Fusion 360



1.1 - Beschrijving van het project

Maankamp - een gebied waar mensen wonen, werken en onderzoek doen op de maan. De bouw van het maankamp legt de basis voor astronauten om wetenschappelijke onderzoeksactiviteiten uit te voeren zoals langdurig verblijf en experimenten op het maanoppervlak; het doel is om het menselijk begrip van de maan te verdiepen, een groot aantal grondstoffen te verwerven en onderzoek te doen naar plantenteelt. Het maankamp is van plan om het maankamp in twee stappen te bouwen. De eerste stap duurt 20 jaar om de maanpost te bouwen en de tweede stap duurt ongeveer 10 jaar om de buitenpost op te waarderen tot een permanent bewoond maankamp. Zelfs in de toekomst zal het maankamp een voorraadbasis worden voor menselijke verkenning van het zonnestelsel.

1.2 - Waarom wil je een Maankamp bouwen? Leg het hoofddoel van je Maankamp uit (bijvoorbeeld wetenschappelijke, commerciële en/of toeristische doeleinden).

Het maankamp is een springplank voor mensen om de ruimte in te gaan. De maanbasis wordt een trainingskamp voor mensen om de ruimte in te gaan. Als mensen vertrouwd willen raken met de buitenaardse omgeving, moeten ze eerst de maanomgeving begrijpen. Het wordt voornamelijk gebruikt voor wetenschappelijk onderzoek. Als teststation voor de exploitatie en het gebruik van grondstoffen van de maan, gebruikt het de eigenschappen van de luchtomgeving van de maan zelf om milieutests uit te voeren en specifieke producten experimenteel te produceren. zoals speciale materialen en medicijnen. Het is veel gemakkelijker om een raket vanaf de maan te lanceren dan vanaf de aarde. Door te vertrouwen op de zeer efficiënte grondstoffen van de maan, kan het verder afgelegen ruimtes verkennen.

2.1 - Waar wil je je Maankamp bouwen? Leg je keuze uit.

Shackleton-regio op de zuidpool van de maan (0,0° oosterlengte, 89,9° zuiderbreedte). Omdat het waarschijnlijk rijk is aan water en er een permanent zongebied is, wat bevorderlijk is voor het opwekken van zonne-energie. Het temperatuurverschil is klein en geschikt om te wonen. Het kan worden gebruikt als adres voor het opzetten van een grote infraroodtelescoop in de toekomst. De omgeving met een lage temperatuur op de bodem van de krater is ideaal voor infraroodobservatie. De 5 kilometer hoge Malaboteberg, een permanent duidelijk zichtbare piek op aarde, kan fungeren als een radio-relaisstation voor communicatie met de aarde als de juiste apparatuur wordt geïnstalleerd.

2.2 - Hoe wil je je maankamp bouwen? Bedenk hoe je de natuurlijke hulpbronnen van de Maan kunt gebruiken en welke materialen je van de Aarde zou moeten meebrengen. Beschrijf de technieken, materialen en je ontwerpkeuzes.

3D-printtechnologie en productietechnologie voor nieuwe materialen. Het regoliet op het maanoppervlak heeft een vergelijkbare chemische samenstelling als vliegas en kan worden gebruikt als bouwmateriaal om maankampen te bouwen. Daarnaast kunnen ijzer, mangaan, aluminium, magnesium en andere metaalmineralen op het maanoppervlak worden gewonnen en gesmolten en 3D-geprint tot een bewoonbaar ruimtehuis.

Maanrobotbewerkingstechnologie. Maanrobots omvatten maanpatrouillesondes en maanwerkrobots. Maanrobots moeten zelfonderhoud en reparatiemogelijkheden hebben en maanpatrouillesondes en maanwerkrobots kunnen elkaar onderhouden en repareren om de betrouwbaarheid van het werkproces te garanderen.

Uitgebreide gebruikstechnologie van afvalbronnen van maanbases. Nadat het aarde-maanvoertuig de maanlanding heeft voltooid, is zijn vliegplatformmissie voltooid. Verlaten voertuigen kunnen overwegen om verschillende stand-alone toestellen uit te laden als reserveonderdelen voor maanbasissen, zoals batterijen en reservematerialen voor energiestations op de maan, gascilinders kunnen worden gebruikt als opslagtanks voor gasmedia op het maanoppervlak en brandstofopslagtanks kunnen worden gebruikt als zuurstofopslagtanks voor zuurstofproductie op de maan na reiniging.

2.3 - Hoe beschermt en beschermt jullie maankamp de astronauten tegen de harde omgeving van de maan?

Tegelijkertijd wordt materiaal voor warmteopslag met faseverandering gebruikt als middelste laag om warmteverlies te beperken. De basis is uitgerust met apparaten om meteorieten en maanbevingen te detecteren, waardoor men tijdig kan worden geïnformeerd en ontsnappen bij grote vallende meteorieten en maanbevingen.

3.1 - Hoe zal uw maankamp de astronauten voorzien van duurzame toegang tot basisbehoeften als water, voedsel, lucht en elektriciteit?

Water (1). In de poolgebieden bevindt zich maanijs dat kan worden verzameld en geconcentreerd. Vervolgens kan met behulp van focus- en reflectieapparatuur zonne-energie worden gebruikt om het maanijs te smelten, dat vervolgens kan worden verzameld en gezuiverd om waterbronnen te winnen.2. De transpiratie van planten en filtratiefaciliteiten kunnen worden gebruikt om geproduceerd afvalwater te recyclen.

Voedsel(食物): zet een gesloten levensondersteunend systeem op in de maanbasis, met ondersteunende plantenteeltbases voor het kweken van gewassen zoals sla, paprika's, bonen en tarwe die zijn gekweekt. Deze gewassen kunnen de belangrijkste bron van voedsel vormen voor het personeel van de basis en tegelijkertijd kan het verzorgen van de planten de astronauten helpen hun mentale stabiliteit te behouden.

Power(能源):Om ons aan te passen aan de maanomgeving en langdurige en stabiele energie te leveren voor maankampen, hebben we twee manieren gebruikt: zonne-energie en brandstofcellen. De zon op de maan straalt ongeveer 1,5 keer zoveel licht uit als de aarde. Voldoende zonlicht, voornamelijk in het maanlicht zonne-energiecentrales. Brandstofcellen zijn 's nachts de belangrijkste energiebron.

Aangezien een gemiddeld persoon ongeveer 0,7 kg zuurstof per dag verbruikt, is het belangrijk om het gebruik van fotosynthese door planten voor het recyclen van zuurstof te beschouwen als de primaire bron van kosteneffectieve zuurstof. Bovendien bevat de maanbodem overvloedige titanium- en ijzerertsen die gemakkelijk te verzamelen zijn. De reductie van deze ertsen met behulp van waterstofgas kan worden bereikt door microgolfverwarming, wat resulteert in de productie van water. Elektrolyse van het water levert vervolgens waterstof- en zuurstofgassen op, terwijl de gewonnen metalen ook voor constructiedoeleinden kunnen worden gebruikt.

3.2 - Hoe zal uw maankamp omgaan met het afval dat de astronauten op de maan produceren?

Maankampen kunnen verschillende methoden gebruiken om het afval van astronauten op de maan te verwijderen, waaronder:

Recycling: Door bronnen zoals afvalwater, afvalgas en vaste afvalstoffen te recyclen, kan de hoeveelheid afval die wordt geproduceerd worden geminimaliseerd en kan de afhankelijkheid van de aarde tot op zekere hoogte worden verminderd.

Opslag en begraving: Afval en ander afval dat niet gerecycled kan worden, kan opgeslagen of veilig begraven worden aan het oppervlak of diep op het maanoppervlak.

Recycling: Zet een gesloten recyclingsysteem op in het kamp dat het geproduceerde afval omzet in nuttige bronnen, zoals het omzetten van menselijk afval en plantenafval in kunstmest voor gebruik op boerderijen op de maanbasis.

In het algemeen moet het kamp de hoeveelheid afval die wordt geproduceerd minimaliseren en geschikte verwijderingsopties vinden door middel van wetenschappelijke en redelijke methoden om het voortbestaan en de ontwikkeling van de maanbasis te garanderen.

3.3 - Hoe zal je maankamp communicatie onderhouden met de aarde en andere maanbasissen?

Het maankamp is uitgerust met een macrobasisstation voor het zenden en ontvangen van informatie naar de aarde en de maan. De informatie die door de satelliet wordt ontvangen, wordt vervolgens naar de aarde gestuurd, waardoor communicatie tussen de aarde en het maankamp mogelijk is. Telemetrie- en telecontrolecommunicatie gebruiken VHF om met satellieten te communiceren en datamodulatie gebruikt FSK. De communicatie tussen de maankampen wordt gerealiseerd door een draadloos toegangsnetwerk dat bestaat uit signalen van basisstations voor degenen die dicht bij elkaar zijn en door satellietsignaalrelais voor degenen die ver weg zijn.

4.1 - Op welk(e) wetenschappelijk(e) onderwerp(en) zou het onderzoek in jouw Maankamp gericht zijn? Leg uit welke experimenten je van plan bent te doen op de Maan (bijvoorbeeld op het gebied van geologie, lage zwaartekracht, biologie, technologie, robotica, astronomie enz.)

We bestuderen voornamelijk geologie en biologie. De maan heeft veel unieke landschappen en landvormen, dus die kunnen we gebruiken voor wetenschappelijk onderzoek, zoals geologische structuur, chemische samenstelling, minerale structuur, fysische eigenschappen enzovoort. Studie van maanmaterie: De samenstelling van de maanmaterie is anders dan die van de aarde, dus de maanmaterie kan in detail worden geanalyseerd en bestudeerd om de samenstelling en eigenschappen ervan te begrijpen. Het laboratorium is ook uitgerust met een reeks testapparatuur voor de bodem, naast de unieke fysieke kenmerken van de maan, zoals zonnestraling op de temperatuur en structuur van het maanoppervlak. De omgeving op het maanoppervlak heeft een andere invloed op het leven dan op aarde, dus kunnen er experimenten in de biowetenschappen worden uitgevoerd om het aanpassingsvermogen en de levensvatbaarheid van leven in heterogene omgevingen te bestuderen.

De site heeft een speciale plantenkweekruimte om de groei van planten te bestuderen, om de groeiomgeving te testen. Tegelijkertijd hebben we ook astronomische telescopen, die handig zijn voor astronauten om de ruimte te observeren. Ruimteverkenning en milieutests op het maanoppervlak, evenals experimentele productie van specifieke producten, zoals speciale materialen en medicijnen, kunnen ook worden uitgevoerd door gebruik te maken van de eigen kenmerken van het maanmilieu (de maan zelf heeft natuurlijke ruimteomstandigheden zoals een hoog vacuüm, geen atmosferische afscherming en een lage zwaartekracht).

5.1 - Wat zou u in uw astronautenopleidingsprogramma opnemen om de astronauten op een maanmissie voor te bereiden?

Lichamelijke training

Astronauten hebben lichaamsbeweging in de natuurlijke zwaartekrachtomgeving nodig om gezond te blijven en osteoporose te voorkomen. Daarnaast hebben ze speciale fysieke training nodig in omstandigheden van microzwaartekracht om hun evenwicht en coördinatie te behouden. Deze trainingen kunnen hen ook helpen zich aan te passen aan het lopen op de maan en het uitvoeren van andere taken.

Technische training

Naast het dagelijks onderhoud van mechanische en elektronische apparatuur en andere vaardigheden, moeten astronauten ook de bediening van ruimtevaartuigen en maanrovers onder de knie krijgen en verschillende noodmethoden beheersen, zoals zuurstofdrukdalingen, apparatuurstoringen, enz.

Topografie leren

Om zich beter te kunnen aanpassen aan de maanmissie moeten astronauten de basisbeginselen van de geomorfologie en topografie van het maanoppervlak begrijpen en leren omgaan met navigatiehulpmiddelen en het richtingsgevoel en de besturing van voertuigen op het maanoppervlak.

Kennis van ruimtegeneeskunde

Astronauten moeten ook leren over ruimtegeneeskunde om de impact van ruimtereizen op de menselijke gezondheid te begrijpen. Ze moeten begrijpen hoe ze met verschillende ongelukken in de ruimte moeten omgaan en medische basisprocedures voor noodgevallen leren.

5.Teamwerktraining

In een astronautentrainingsprogramma leren astronauten hoe ze moeten samenwerken in teams en op de juiste manier met situaties moeten omgaan.

Dergelijke trainingsprogramma's moeten gepaard gaan met het waarborgen van de veiligheid en gezondheid van astronauten en zoveel mogelijk tegemoet komen aan hun eigen behoeften en eisen.

5.2 - Welke ruimtevaartuigen heeft jouw toekomstige maanmissie nodig? Beschrijf de voertuigen in je Moon camp en bedenk hoe je van en naar de aarde zult reizen en nieuwe bestemmingen op het maanoppervlak zult verkennen.

Ruimtevaartuig: We hebben een ruimtevaartuig nodig dat kan landen en opstijgen van het maanoppervlak en van en naar de aarde. Het moet ook de uitrusting en voorraden hebben die nodig zijn voor lange termijn missies.

Transport op het maanoppervlak: We kunnen zwervers of andere voertuigen gebruiken die ontworpen zijn om in een maanomgeving te werken. Deze voertuigen moeten bestand zijn tegen de barre omstandigheden op de maan en lange afstanden kunnen afleggen.

Nieuwe bestemmingen op het maanoppervlak verkennen: We kunnen op afstand bestuurde onbemande voertuigen gebruiken. Deze voertuigen kunnen worden uitgerust met camera's en andere sensoren om gegevens en beelden van het maanoppervlak te verzamelen.

Van en naar de aarde: We kunnen ruimtevaartuigen gebruiken die bemanning en vracht kunnen vervoeren. Het ruimteschip moet de nodige levensinstandhoudingssystemen hebben en bestand zijn tegen de ontberingen van ruimtereizen.

Andere projecten: