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.

HOPE OF THE MOON

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



1.1 - Beschrijving van het project

Wat betreft het maankamp, zijn we voornamelijk gebaseerd op vijfhoekige faciliteiten, en de eerste verdieping van het hoofdgebouw is de belangrijkste controlekamer om de werking van het hele kamp te regelen. Vijf kamers op de tweede verdieping bieden accommodatie voor astronauten en bevatten bedden, ramen, tafels, toiletten en andere infrastructuur voor een normaal leven. Er is een ruimtelift in het midden van het hoofdgebouw, die het observatorium kan bereiken om de situatie in de ruimte te observeren, en de onderste boor kan de bodem bereiken om de maanondergrond te verkennen en waterbronnen te ontwikkelen en te gebruiken. In de omtrek bevinden zich vijf cabines: een experimentele cabine, een kweekcabine, een fitnesscabine, een medische cabine en een opslagcabine. Elke capsule heeft zijn eigen rol en biedt meer complete diensten en verkenning voor maankampen. Buiten de cabine bevinden zich transportrobots, verkenningsrobots en signaalrobots om de astronauten van fysieke kracht en signaalomzetting te voorzien. Er zijn ook zonnepanelen aan de buitenkant om het hele kamp van stroom te voorzien.

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

Is het mogelijk om een permanente menselijke bewoning te vinden voorbij de aarde? Het maanbasisprogramma is oorspronkelijk ontworpen om deze vraag te beantwoorden. De eerste stap van mijn maankamp is het onderzoeken en verkennen van de maan om te zien of er hulpbronnen beschikbaar zijn voor de aarde, evenals de ontwikkeling en het gebruik van buitenaardse hulpbronnen. Verder testen van de maanomgeving laat zien dat het zich kan ontwikkelen tot een plek voor menselijke bewoning. Ons maankamp is momenteel gericht op astronauten die niet alleen een comfortabele omgeving op de maan kunnen hebben om experimenten uit te voeren, maar ook handige machines voor experimenten en ontwikkeling.

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

Gekozen voor de bouw in de Aitken Basin op de zuidpool van de maan.Located op de zuidelijke achterkant van de maan, zijn er veel bergen, meer dan 80% van de tijd kan krijgen zonlicht, het temperatuurverschil is laag, en de omgeving is bevorderlijk voor bewoning.Het is de grootste en oudste impact basin op de maan, en diepgaande studie van het kan onthullen de materiële status van de onderste maankorst en zelfs de bovenste maan mantel, die bevorderlijk is voor de uitvoering van experimenten.Het bekken heeft een lage topografie (13 km verschil met de omringende hooglanden) en een dunne maankorst, en of het nu in de passieve of actieve modus van de maan zee basalt oorsprong, zal een grote hoeveelheid maan zee basalt verschijnen, die bevorderlijk is voor de bouw van het kamp.

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.

Eerst kunstsatellieten lanceren, de beste plek voor het kamp selecteren voor onderzoek, 3D-printers gebruiken om onderdelen in elkaar te zetten, zuurstof, aluminium, ijzer en andere grondstoffen in het maangesteente delven en gebruiken om zuurstof voor dagelijks gebruik te produceren, en de maan uitbreiden met metalen, glas en andere grondstoffen. Water uit maankampen wordt gesynthetiseerd door waterijs op de maanbodem te delven. Een compressor comprimeert via een warmtewisselaar het koelmiddel tot een onder hoge druk verzadigd gas (ammoniak of freon), dat vervolgens door een condensor wordt gecondenseerd. Na het smoren door het smoormechanisme wordt het naar de verdamper geleid en wordt het te koelen medium gekoeld en uitgewisseld om een constant temperatuursysteem in het kamp te bereiken. Door gebruik te maken van de adsorptieprestaties van de moleculaire zeef met behulp van de zuurstofgenerator, via het fysische principe, wordt de olievrije compressor gebruikt als de kracht om de stikstof in de lucht te scheiden van de zuurstof en uiteindelijk een hoge concentratie zuurstof te verkrijgen. Het is een geautomatiseerd apparaat dat de zeoliet moleculaire zeef gebruikt als adsorptiemiddel, adsorptie van het adsorptiemiddel, drukvermindering en desorptie om zuurstof te adsorberen en vrij te maken uit de lucht, waardoor zuurstof wordt gescheiden. Zeoliet moleculaire zeef is een bolvormig korrelig adsorbens met microporiën aan het oppervlak en binnenin na een speciaal poriënbehandelingsproces, dat wit is. De eigenschappen van het poriëntype maken de kinetische scheiding van O2 en N2 en de toevoer van zuurstof mogelijk.

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

Met betrekking tot straling, de rol van de bouwmaterialen van het kamp en de verdikking van de kampmuren, evenals het feit dat het hele kamp zich in een gesloten omgeving bevindt, heeft straling onder normale omstandigheden niet veel invloed op het leven in het kamp. Wat meteorietinslagen betreft, is het kamp gebouwd op de grootste krater op de maan, wat niet alleen effectief meteorietinslagen voorkomt, maar ook het binnendringen van maanstof vergemakkelijkt, en er zijn meerdere controleapparaten buiten voor het geval dat. Bescherming tegen botsingen met meteorieten, stabiliteit in lage zwaartekracht, lokale materialen voor de fabricage van explosieven, automatisering van apparatuur, afstandsbediening en robotmanipulatie, fabricage van zeer sterke, duurzame lichtgewicht materialen die kunnen werken in vacuüm en bij lage temperaturen, levering van batterijen, brandstofcellen of stralingsenergie. In geval van nood bevat het kamp een ontsnappingssysteem om de veiligheid van de astronauten te beschermen.

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

Ten eerste is de belangrijkste manier om lucht te produceren het smelten van maanaarde en -gesteente. Een grote hoeveelheid zuurstof kan worden geproduceerd door het smelten van elektrolyse, wat de belangrijkste bron van zuurstof op de maan is; Ten tweede wordt kooldioxide chemisch of microbiologisch behandeld door middel van een luchtcirculatie apparaat om het terug te zetten in adembare zuurstof; Ten slotte kan, indien voldoende, gedeeltelijk water worden gedesorbeerd om een bepaalde hoeveelheid zuurstof in waterstof te genereren.Gezien de bouwcyclus van het kamp, in het beginstadium, voordat het kamp in staat was om zelfvoorzienend te worden, werd het voornamelijk ondersteund door verpakt voedsel dat van de aarde werd gebracht. Nadat de bouw voltooid was, werd het kamp voornamelijk ondersteund door voedsel dat gekweekt werd in een ruimtekas. De selectie van de te planten gewassen was gebaseerd op de voedingstabel om de normale vitale functies van de astronauten te garanderen.

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

Wanneer het vrachtruimteschip het ruimtestation bevoorraadt, wordt dit huishoudelijk afval in het lege vrachtruimteschip geladen en vervolgens wordt het vrachtruimteschip gescheiden van het ruimtestation, afgeremd en verbrand door de hoge hitte die wordt opgewekt door aerodynamische verwarming. Vloeibaar afval (urine, huishoudelijk afvalwater) komt in het watercirculatiesysteem, wordt gezuiverd en hergebruikt. Geplukte wortelstokken, oude bladeren, uitwerpselen gaan de afvalbioconvertor in, urine gaat het urinebehandelingssysteem in, papieren handdoeken, verpakkingszakken, enz. worden om het volume te verminderen eerst samengeperst, vacuüm gezogen en vervolgens verzegeld met verzegelde zakken, in het magazijn geplaatst waar het afval wordt opgeslagen, en wanneer het vrachtruimteschip dat voorraden vervoert komt en terugkeert, zal het samen met het ruimteschip opbranden wanneer het de atmosfeer binnenkomt.

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

Astronauten dragen draagbare rugzakken voor levensinstandhoudingssystemen met VHF-radio's die geluids- en biosensorgegevens van ruimtepakken naar andere maankampen of communicatiesystemen op aarde zenden en geluidssignalen van maanmodules terugzenden naar astronauten in ruimtepakken. Het communicatiesysteem van de maanmodule stuurt signalen terug naar de aarde via de S-band, een ultrahoge frequentieband die de ionosfeer van de aarde doordringt zonder afbuiging of weerkaatsing, en gebruikt de S-band om te zenden en contact te houden met de aarde en andere maankampen.

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.)

In het maankamp voeren astronauten verschillende experimenten uit, maar vooral biologie en biotechnologie, kortom biologie en technologische ontwikkeling, en menselijk onderzoek zijn nog steeds de belangrijkste onderzoeksonderwerpen. Hiervoor heeft het maankamp ook een speciale cabine voor biologisch onderzoek en zijn er kweekplatforms voor biologisch onderzoek. Er zijn ook experimenten die in de maanomgeving kunnen worden uitgevoerd, zoals experimenten met koude atomen, experimenten met microzwaartekracht, experimenten met plantenteelt, enzovoort. Testen in de ruimte op menselijke weefselchips zijn apparaatjes ter grootte van een duimdrive die menselijke cellen bevatten die de functie van een orgaan voorstellen. Om de effecten van microzwaartekracht op de menselijke gezondheid beter te begrijpen en die kennis te vertalen naar onderzoek naar de menselijke gezondheid op aarde, stuurden wetenschappers menselijke weefselchips naar het ruimtestation. Het vestigen van een economische sfeer in een lage baan om de aarde, van het inzetten van satellieten tot ruimteonderzoek. De technologie om voedsel te verbouwen in microzwaartekracht in de ruimte of in ruimtegebouwen kan mensen helpen om verder van de aarde te gaan verkennen. Ter voorbereiding op deze missies onderzocht het ruimtestation een aantal technieken om planten te kweken. Op 10 augustus 2015 proefden de astronauten hun eerste in de ruimte gekweekte salade en nu kweken de astronauten radijsjes en verschillende groenten zoals paprika's, komkommers en meer. De evolutie van de studie van vloeistoffysica bestrijkt onze planeet, maar door ze de ruimte in te sturen kunnen we beter begrijpen hoe ze stromen, en de studie van ruimtevloeistoffen is geëvolueerd van fundamenteel onderzoek naar het testen van toepassingen, variërend van geavanceerde medische apparatuur tot warmteoverdrachtsystemen.

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

Astronauten zijn een soort speciale beroepsgroep die zich bezighoudt met ruimtevaartactiviteiten. Ze moeten speciale werktaken uitvoeren zoals vluchtmonitoring, bediening, controle, communicatie, onderhoud en wetenschappelijk onderzoek binnen en buiten het ruimteschip onder speciale omgevingsomstandigheden, en kunnen normaal leven. Dit vereist dat ze rigoureus worden getraind, zodat ze uitstekende fysieke en psychologische kwaliteiten hebben, een sterk aanpassingsvermogen aan speciale omgevingsfactoren tijdens ruimtevluchten en vaardigheid in ruimtevaartuigen en verschillende kennis en vaardigheden die ze moeten bezitten om vluchtmissies te voltooien. Astronautentraining omvat over het algemeen meer dan 100 onderwerpen zoals fysieke training, psychologische training, basistheoretische training, professionele en technische training, overlevings- en reddingstraining en samenwerking op grote schaal. Hiertoe heeft het maankamp speciaal een fitness-cultuurcapsule opgezet om fysieke bescherming te bieden aan astronauten om fysieke en mentale problemen op de maan voor lange tijd te voorkomen. De basistraining van astronauten omvat: relevante theoretische kennis, zoals astronomie, geografie, geologie, meteorologie, atmosferische fysica, vliegmechanica, computer, radionavigatie, besturing, raket- en ruimtevaartuigbouw, enz.; noodzakelijke medische kennis en reddingstechnieken; sport omvat fuhu, schommelen, zwemmen, waterskiën, surfen, skiën, klimmen en verband.

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.

Het doel van het opzetten van een maankamp is om wetenschappelijk onderzoek te doen, de hulpbronnen en potentiële waarde van de maan te verkennen en voorbereidingen te treffen voor toekomstige ruimteverkenningen. Maankampen kunnen wetenschappers en astronauten een basis bieden om op het maanoppervlak te leven en te werken, zodat ze ter plekke onderzoek en ontwikkeling kunnen uitvoeren, zoals het uitvoeren van wetenschappelijke activiteiten zoals astronomische waarnemingen, het ontwikkelen van maankraters, het smelten van maanaarde en -gesteente, en het ontginnen van verschillende minerale bronnen zoals helium-3, om de kenmerken en mogelijkheden van de maan beter te begrijpen en een houvast te bieden voor menselijke verkenning naar verdere doelen Bouwmaterialen en zelfs stuwstof leveren voor ruimtetuigen die naar andere planeten vliegen, de basis leggen voor toekomstige migratie van mensen naar de maan.

Andere projecten: