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.

Broccoli

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



1.1 - Beschrijving van het project

Vanwege de toenemende vraag van mensen naar minerale grondstoffen hebben we een -Kale Crest- maanbasis op de maan gebouwd om zeldzame grondstoffen van de maan naar de aarde te transporteren via een ruimtelift voor commerciële, wetenschappelijke en andere doeleinden. Wat betreft bouwmaterialen gebruiken we perifere materialen (geopolymeren op het maanoppervlak) om aan de bouwbehoeften te voldoen; qua stijl gebruiken we een terrasontwerp in de vorm van een ondergedompelde wolk, dat mooi en praktisch is; tijdens het bouwproces gebruiken we 3D-printing om verschillende stoffen aan het mengsel toe te voegen om aan verschillende behoeften te voldoen; in de leef- en ontspanningsruimtes hebben we veel recreatiefaciliteiten om een leven van hoge kwaliteit voor astronauten te garanderen.

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

"Cabbage Summit" wil voldoen aan de groeiende vraag naar mineralen en energie voor commerciële doeleinden. We graven mineralen en energie op op de maan en transporteren ze via ruimteliften naar de synchrone baan en het ruimtestation. Een deel van de mineralen wordt gebruikt om te ruilen voor noodzakelijke materialen voor het leven op de maan, en de rest wordt overgemaakt naar de rekening van het bedrijf in de vorm van virtuele valuta. "Cabbage Summit" is toegewijd aan het delven van mineralen van hoge kwaliteit om de mineralencrisis van de mensheid te verlichten. We transporteren kopers in de tweede week van elke even genummerde aardse maand. Als er een behoefte is, bel dan xxxxxxx.

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

De basis van Kale Crest bevindt zich in een kuil in de equatoriale regio Jinghai. De equatoriale regio heeft de dikste maanbodembedekking en een overvloedig helium 3 -gehalte, wat overeenkomt met de oorspronkelijke bedoeling van de basisconstructie; de hoeksnelheid van de equatoriale regio is gelijk aan de hoeksnelheid van de synchrone maanbaan en de hoge rotatiesnelheid biedt de mogelijkheid voor de bouw van ruimteliften. Door het terrein van de kuil wordt de temperatuur in de kuil in het Jinghai gebied het hele jaar door op 17-19 graden Celsius gehouden, wat ervoor kan zorgen dat de basis vrij is van de meeste kosmische straling en stofinterferentie, waardoor de druk op het overleven sterk wordt verminderd. Door de lage zwaartekracht van de maan hoeven mensen alleen maar te vertrouwen op hydraulische hefinrichtingen om op en neer te gaan.

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.

Het hoofdlichaam van Kale Crest maakt gebruik van 3D-printtechnologie en het funderingsmateriaal maakt voornamelijk gebruik van geosynthetics (maanbeton) van het maanoppervlak, dat bescherming kan bieden tegen kosmische straling en micrometeorieten. In het midden zijn vezels en glasvezelwapening ingebed die lijken op de structuur van aardappelchips om de drukdragende prestaties van de vloer te verbeteren. Tijdens het bereidingsproces van geopolymeren kan 98% van het water worden hergebruikt. Naast de alkali-activator die van de aarde moet worden getransporteerd, kan meer dan 90% van het resterende water van de maan worden verkregen, waardoor een hoge benuttingsgraad van in-situ hulpbronnen wordt gegarandeerd.

Voor het wandgedeelte gebruiken we bariumsilicaatglas met uitstekende stralingsbescherming en voegen we een mengsel van verwering van het maanoppervlak en periklaas toe als buitenste isolatielaag om het extreme dagdagelijkse temperatuurverschil van de maan te weerstaan.

De ruimtelift is een methode die lijkt op lifttransport en die gedolven mineralen naar de synchrone baan om de maan transporteert. De afstand van het maanoppervlak tot de synchrone baan is echter erg groot, waardoor het materiaal een enorme druksterkte moet hebben. Daarom kozen we koolstofnanobuizen als het belangrijkste materiaal voor het touw. Het heeft de sterkste conusverhouding van alle bekende materialen en is bestand tegen de enorme druk van de zwaartekracht. Om aanvallen van meteorieten te voorkomen, hebben we het traditionele cilindrische touw losgelaten en in plaats daarvan gekozen voor een linttouw. Vergeleken met traditionele touwen die breken bij een inslag, kunnen linttouwen meerdere inslagen van meteorieten weerstaan.

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

De top van de kale is gebouwd in een kuil, waar de verzakking van het terrein de temperatuur het hele jaar door stabiliseert en een bereik handhaaft dat geschikt is voor menselijk overleven. Tegelijkertijd zijn onze muren gemaakt van silicaatglas, dat de schade van kosmische straling van de maan voor astronauten sterk kan verminderen en effectief de slijtage van maanstof op het buitenoppervlak van de basis kan voorkomen door gebruik te maken van zijn stralingsbestendige eigenschappen en door aan te sluiten bij de topografie van de kuil. De fitnessruimte op de bovenste verdieping van de basis en de kleine hangmat in de broeikas stellen astronauten in staat om te ontspannen en stress te verlichten tijdens hun vrije tijd. Onze astronauten kregen medische training voordat ze op de maan aankwamen en de medicijnen en medische apparaten in de kleine medische kamers kunnen veel voorkomende ziekten behandelen.

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

Water
Voedsel
Vermogen
Air

Water is de materiële basis voor het overleven van mensen. Op de Kale Crest, de belangrijkste bronnen van water zijn maan bodem en water ijs, dat kan worden verwarmd en gesmolten tot een grote hoeveelheid water te verkrijgen.Na het verzamelen en bezinken in de grond, wordt het vervoerd naar de opvangtank voor fysieke ontsmetting en opslag, en verstrekt aan astronauten om de normale werking van hun werk en leven te garanderen.Tegelijkertijd zullen we ook recyclen urine, huishoudelijk afvalwater, industrieel afvalwater en andere manieren op te slaan door middel van chemische onzuiverheid te verwijderen, als een back-up waterbron. (95 woorden)
Op de Kale Crest zijn er veel verschillende voedselbronnen. Vroege astronauten werden gevoed en gekleed met voedsel dat van de aarde kwam. Nadat de bouw van het kamp op de rails staat, worden de cellen van runderen en konijnen gekweekt op gelatinesteigers om mensenvlees te produceren. Groenten en fruit (spinazie, kool, paprika's, wortels, tomaten, aardbeien, enz.) in de broeikas zullen worden aangevuld om de astronauten te voorzien van de benodigde eiwitten en voedingsstoffen. Na de voltooiing van de ruimtelift zal deze ook regelmatig wat voedsel dat normaal niet beschikbaar is op de maan naar de basis brengen, waardoor het dieet wordt gediversifieerd en de astronauten extra maaltijden krijgen. (108 woorden)
Aangezien ons Kale Crest in een natuurlijke put is gebouwd, is elektriciteit een noodzakelijke voorwaarde om de basis normaal te laten functioneren. Hier is ongeveer 80% van de elektriciteitsreserves afkomstig van kernreactoren, die een grote hoeveelheid energie vrijmaken tijdens helium-3-fusie. Helium-3 wordt in ilmeniet geïnjecteerd in zowel vacuüm- als spleetmodi en verhit tot boven 1000K. Op dat moment is de hoeveelheid vrijkomend helium-3 het meest ideaal. Bovendien is de ruimtelift uitgerust met draaibare zonnepanelen die lichtenergie opslaan als reserve-energiebron in krachtige vliegwielbatterijen.(97 woorden)
(1) In de tussenlaag aan de bovenkant van de kas is een laag micro-organismen (Chilobacterium ammoniacum, Chlorella, etc.) geplaveid om de door hen gegenereerde zuurstof naar beneden te transporteren naar verschillende gebieden via buizen in de muur. Bovendien kunnen de planten in de kas voedsel en lucht ontwikkelen terwijl ze ook een portie zuurstof leveren voor de basis.

(2) Zuurstof wordt verkregen door de goudfolie met koolstofdioxide te raken. Door het inslaan van CO2 op het inerte oppervlak van de goudfolie kan de goudfolie niet worden geoxideerd en kan er geen moleculaire zuurstof worden gegenereerd. Daarom kan zuurstof continu vrijkomen van het oppervlak van de goudfolie, en een grote hoeveelheid zuurstof kan ook worden verkregen door deze methode.(119 woorden)

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

Het verwijderen van afval op de maan is een complexe taak die rekening houdt met meerdere aspecten zoals beperkte ruimte, milieubescherming en het gebruik van hulpbronnen. Eerst sorteren en comprimeren we het afval om de ruimte voor opslag en transport te beperken. Voor brandbaar afval kan afvalverbranding worden gebruikt om het tot as en rook te verbranden en schadelijke stoffen eruit te filteren. Onbrandbaar afval kan worden gestort. Recycling is ook een belangrijke schakel, via de classificatie van recycling en hergebruik, om de vervuiling van het milieu door afval te minimaliseren. Ten tweede gebruiken we op de maan microben om menselijk afval te verwerken en om te zetten in nuttige gassen en meststoffen. Het gebruik van specifieke micro-organismen, zoals anaerobe bacteriën, kan organisch materiaal in zuurstofarme omgevingen afbreken en methaangas produceren, wat een potentiële waarde biedt voor de productie van brandstof en energie.

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

Aarde-maan: Bij Kale Crest hebben we een detector die is uitgerust met een directionele antenne met hoge versterking en een zonnepaneel levert er 20 watt vermogen aan, waardoor het beperkte vermogen in één gebied wordt geconcentreerd om de overdracht van informatie tussen de aarde en de maan te garanderen. Er zijn ook speciale signaalontvangststations op aarde, die signalen ontvangen en uitzenden via enorme richtantennes. Daarnaast gebruiken we onze eigen gecodeerde signaaloverdracht, zodat de informatie niet gemakkelijk te stelen is.

Tussen Maanbases: Gezien de vacuümomgeving van de maan wordt elektromagnetische golf gebruikt voor signaaloverdracht tussen maanbases, wat niet comfortabel is met het medium. Wanneer het nodig is om te communiceren, zet de astronaut de intercom aan, praat erin en het apparaat zet "geluid - elektromagnetische golf - geluid" om om het geluidssignaal te herstellen. Ze gebruiken ook radiogolven om woorden, gegevens, beelden, enz. over te brengen.

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.)

Bij Kale Crest bestuderen onze wetenschappers geologie en biologie.

Wat geologie betreft: hoewel het al lang geleden is dat de mens op de maan landde in 1969, is er in deze periode relatief weinig onderzoek gedaan naar maankraters. Hoewel ons kamp voornamelijk commercieel georiënteerd is, hebben we nog steeds een sterke wetenschappelijke onderzoekscapaciteit. Nu zijn onze experimenten niet langer beperkt tot het terugbrengen van bodemmonsters van de maan naar de aarde voor controle. Na het ontginnen van ertsen en maanaarde met behulp van manipulatoren in het operatiegebied, worden ze met transportvoertuigen naar het hoofdgedeelte van de basis gebracht, wat handig is voor wetenschappers om onderzoek te doen. Het onderzoek heeft voornamelijk betrekking op de volgende aspecten: (1) Het unieke zirkoniummineraal in het Jinghai gebied - Jinghai steen wordt bestudeerd met behulp van onafhankelijk ontwikkelde testmethoden met ultrahoge resolutie. (2) Bestuderen wanneer de magmatische activiteit op de maan is gestopt; (3) de ondergrondse netwerkstructuur van de kraters in het statische zeegebied bestuderen om de inwendige structuur van de maan beter te begrijpen.

Wat de biologie betreft, zullen we gebruik maken van de speciale omstandigheden op de maan om zuurstofproducerende micro-organismen van de aarde te muteren, om een micro-organisme te vinden met een hogere zuurstofproductie-efficiëntie en een betere voorziening voor het werk en het leven van de astronauten. Hoewel we het principe van groene milieubescherming aanhangen en recyclebare materialen proberen te gebruiken, is het onvermijdelijk om veel moeilijk te verwijderen afval te produceren, dus zal het onderzoek naar de efficiënte afbraak van afvalmicro-organismen aan het onderzoek worden toegevoegd.

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

Om de beste astronauten te trainen voor het "Kale Crest" maanprogramma, is ons trainingsprogramma verdeeld in drie hoofdcategorieën: kennis en vaardigheden, fysieke fitheid en mentale fitheid.

Kennis en vaardigheden: Om een goede maanlanding en onderzoek te garanderen, zullen onze astronauten intensieve training krijgen in geneeskunde, natuurkunde, astronomie, werktuigbouwkunde en andere disciplines. Daarnaast zullen we ervoor zorgen dat astronauten worden uitgerust met relevante technische vaardigheden op het gebied van ruimtevluchten, vluchtprocedures en missiesimulaties.

Lichamelijke conditie: Om ons beter aan te passen aan de gewichtloze omgeving in de ruimte, vooral bij activiteiten buiten de cabine, is gesimuleerde gewichtloosheidstraining de topprioriteit in onze training. We zullen een onderwatertraining in gewichtloosheid volgen, waarbij astronauten trainingspakken dragen voor onderwateroefeningen in gesimuleerde gewichtloosheid. Dit garandeert dat astronauten een gesimuleerde gewichtloosheidstraining zullen volgen in een tank met neutraal drijfvermogen, de bedieningsgewoonten van astronauten onder gewichtloosheidsomstandigheden zullen ontwikkelen en een gesimuleerde training voor evacuatieactiviteiten zullen voltooien, die ook wordt toegepast op de ergonomische beoordeling van de evacuatieoperatie van ruimtevaartuigen of bases en op de controle van de redelijkheid van de evacuatieprocedure. Tegelijkertijd zullen we astronauten ook in staat stellen om een groot aantal overlevings- en levensreddende trainingen en grote gezamenlijke oefeningen uit te voeren om ervoor te zorgen dat ze klaar zijn voor alle missies.

Psychologische kwaliteit: Psychologische training is een essentieel onderdeel van de astronautentraining. Omdat we tijdens de ruimtemissie onze vertrouwde omgeving moeten verlaten, en deze omgevingsverandering grote gevolgen heeft voor de psychologische impact, moeten astronauten zich eerst psychologisch aanpassen aan de situatie in de ruimte. Astronauten moeten zich eerst psychologisch aanpassen aan de situatie in de ruimte. De psychologische stabiliteit vergroten. Om de betrouwbaarheid van ons commerciële onderzoek te garanderen, trainen we de hele bemanning samen om hun efficiëntie en teamwork in de ruimte te verbeteren.

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.

Wanneer astronauten naar nieuwe bestemmingen moeten reizen, zullen ze maanvoertuigen gebruiken voor verkenning. Deze voertuigen worden ontworpen om het ruwe terrein en de extreme temperaturen van het maanoppervlak te weerstaan, zodat astronauten het maanoppervlak gemakkelijk kunnen doorkruisen.

Als de astronauten terug moeten keren naar de aarde, zullen ze de Lunar Module gebruiken om terug te keren naar een baan om de aarde en vervolgens de ruimtelift gebruiken om terug te keren naar de aarde. Deze voertuigen worden ontworpen om zeer autonoom en herbruikbaar te zijn om toekomstige maanverkenningsmissies te ondersteunen.