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.

Avalon

郑州轻工业大学附属中学  河南省郑州市-金水区    China 19   5 / 3 Engels
3D ontwerp software: Fusion 360



1.1 - Beschrijving van het project

We hebben de Moon camp gebouwd volgens een wetenschappelijk, residentieel en commercieel model. Uitgaande van het waarborgen van de fysieke en mentale gezondheid van astronauten, verkennen we verder het onbekende van de maan door wetenschappelijk onderzoek, raken we meer vertrouwd met de maanomgeving door levenservaring, en bevorderen we de combinatie van wetenschappelijk onderzoek en economische ontwikkeling door commerciële ideeën. Ons maankamp wil de rijke en waardevolle minerale hulpbronnen op de maan opsporen en ontginnen, ruimtegeheimen bestuderen, biologische en microbiële genetische manipulatie onderzoeken, de ontwikkeling van de menselijke wetenschap bevorderen, de vooruitgang van de ruimtevaartindustrie stimuleren, meer genetische problemen ontcijferen en de omstandigheden onderzoeken die geschikt zijn voor permanent menselijk overleven, de verbinding tussen de maan en de aarde tot stand brengen, wetenschap en technologie op het leven toepassen, om een comfortabele, intelligente en milieuvriendelijke omgeving te creëren.

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

Grondstoffen op de maan winnen, verwerken en overbrengen; Het vacuüm en de omstandigheden met lage zwaartekracht op de maan gebruiken voor enkele speciale experimenten of wetenschappelijke onderzoeksprojecten; Onderzoek naar biologische en microbiële genetische manipulatie onder omstandigheden met lage zwaartekracht en met meerdere stralen om de ontwikkeling van genetica en geneeskunde te bevorderen; Als overbrengingsstation het universum met de aarde verbinden, de ruimte verkennen; Andere omgevingen vinden die geschikt zijn voor menselijke overleving; en wetenschappelijke producten combineren met commerciële ontwikkeling om de economische ontwikkeling te bevorderen en wetenschappelijke producten te promoten.

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

De Zee van Rust zal onze eerste keuze zijn voor de locatie van het Maankamp. In het centrum van de Zee van Rust is er geen massaconcentratie of hoog zwaartekrachtveld, waardoor de invloed van de zwaartekracht op de astronauten zou afnemen en het wetenschappelijk onderzoek minder moeilijk zou zijn. Bovendien is het temperatuurverschil tussen dag en nacht op het maanoppervlak zeer groot, maar de maankraters in het gebied van Mare Tranquillitatis hebben een stabiele temperatuur, die een verblijfplaats voor mensen kan bieden, de normale menselijke activiteiten kan garanderen en kan zorgen voor doeltreffend wetenschappelijk onderzoek. Hogan, universitair hoofddocent aard-, atmosfeer- en planeetwetenschappen aan de Purdue Universiteit in West Lafayette, Indiana, zei ook dat grotten stabiele maanhabitats zouden zijn omdat zij bescherming zouden bieden tegen een deel van de zonnestraling en micrometeorieten. De lagen zouden volgens NASA ook mensen beschermen tegen kosmische straling.

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.

Wat vorm en structuur betreft, is gekozen voor een verspringend veelvlak en een combinatie van bovengrondse en ondergrondse methoden om de stevigheid en veiligheid van het maankamp beter te waarborgen. In het bovengrondse gedeelte wordt gekleurd glas gebruikt om de schadelijke stoffen in het directe zonlicht op de grond te filteren, en wordt het normale licht opgevangen om de verlichting van het maankamp en de fotosynthese van planten te waarborgen. Tegelijkertijd werd maanaarde gebruikt om de bovenste helft van het kamp te bedekken, waardoor de invloed van straling en andere factoren op de maan wordt verminderd. Bovendien zullen hoofdmotoren op vloeibare zuurstof en kerosine worden gebruikt voor het vervoer van speciale materialen tussen de aarde en de maan, zodat het maankamp over de meest geavanceerde technologie en materialen beschikt. Bovendien zal in het bovengrondse deel een kabelbaantransportsysteem worden gebouwd om het vervoer van materialen ondergronds te vergemakkelijken, en zullen ondergrondse pijpleidingen worden geopend om de normale stroom tussen verschillende gebieden te garanderen. Tegelijkertijd zullen voorraden vanaf de aarde worden vervoerd om het leven van de astronauten te garanderen.

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

De maanbodem is een bouwmateriaal dat schadelijke kosmische straling tegenhoudt en isoleert om de temperatuur in evenwicht te houden en te voorkomen dat buitensporige temperatuurverschillen en extreme temperaturen de astronauten schaden. Het hoofdcontrolesysteem is uitgerust met een verdedigingssysteem om de externe omgeving 24 uur per dag te controleren om ervoor te zorgen dat het maankamp onmiddellijk zal reageren wanneer het beschadigd is en beschadigde onderdelen zo nodig zal achterlaten om verliezen te beperken. Opgezette patrouillerobots, voelen de omgeving veranderingen tijdig alarm, kunstmatige intelligentie dubbele verzekering. Er zal een ontsnappingssysteem worden opgezet om de veiligheid van de astronauten te waarborgen.

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

1) Water

Het door plantentranspiratie geproduceerde condenswater in de plantensilo wordt gezuiverd en gebruikt als huishoudwater nadat het systeem het heeft aangevuld met sporenelementen. Het afvalwater van de biologische zuivering en het uit de urine teruggewonnen water worden samen met stikstof gebruikt voor de irrigatie van planten. Waterstof reageert met kooldioxide om methaan en water te produceren in een Sabaj-reactie. De aanwezigheid van waterijs in permanent beschaduwde delen van de poolgebieden van de maan zou een kandidaat voor waterbronnen kunnen zijn.

2) Voedsel

Geoogst graan, groenten, fruit en gele meelwormen kunnen worden verwerkt en gegeten, terwijl niet-eetbare biomassa (zoals gewasresten, plantenwortels en oud bladafval) kan worden gebruikt om dieren te voeden die astronauten voorzien van goede eiwitten en een redelijke verhouding aminozuren, Het kan ook worden verwerkt met afval zoals menselijke uitwerpselen en voedselresten om bodemachtige substraten te produceren die kunnen worden gerecycleerd voor plantenteelt.

3) lucht

De uitwerpselen, het keukenafval en het huishoudelijk afval van de mensen in de woongebieden worden door micro-organismen afgebroken tot vaste koolstof. De kooldioxiderijke lucht die door de plantentank wordt geproduceerd, wordt gezuiverd en naar de plantentank gestuurd voor fotosynthese. De zuurstofrijke lucht die door de plantentank wordt geproduceerd, wordt gezuiverd en naar de samengestelde tank gestuurd zodat mensen en dieren kunnen ademen en zuurstof krijgen voor de afvalverwerking.

4) vermogen

De rotatieperiode van de maan is ongeveer 21 dagen, en er zal een periode van ongeveer een half jaar van polaire dag en nacht zijn, die veel licht oplevert, dat kan worden gebruikt voor fotovoltaïsche energieopwekking. Er zijn experimenten uitgevoerd met betrekking tot de kenmerken van de energieopwekking van het brandstofcelsysteem onder de omstandigheden van extravehiculair vacuüm, lage temperatuur en microzwaartekracht, variabele vermogensresponsregel en interfacekenmerken van de elektrochemische reactie. Volgens het Sambatier-principe reageren waterstof en kooldioxide bij 300℃~400℃ om methaan en water te produceren. Methaan wordt gebruikt in raketmotoren, water wordt gescheiden in waterstof en zuurstof, en zuurstof wordt gebruikt voor ademhaling en als brandstof.

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

In een maankamp kunnen verschillende soorten afval in verschillende containers worden opgeslagen. Organisch afval kan apart worden opgeslagen en behandeld met middelen als anaërobe vergisting of compostering; metaalafval kan worden verzameld, gesorteerd, gesmolten en gerecycled; en recycleerbare materialen zoals plastic kunnen worden samengeperst tot vaste brokken die terug naar de aarde kunnen worden gestuurd voor hergebruik. Afval dat niet kan worden gerecycled, wordt tijdelijk opgeslagen in ondergrondse opslagplaatsen om impact op het maanmilieu te voorkomen.

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

Voornamelijk afhankelijk van satellietcommunicatietechnologie. Maanbataljons moeten satellietapparatuur inzetten en die verbinden met communicatienetwerken op aarde om communicatie tussen de aarde en andere maanbataljonsbases mogelijk te maken en tegelijkertijd de transmissiesnelheid en -stabiliteit te waarborgen. Op het oppervlak van de maan kan het Maankamp ook enkele communicatiebasisstations inzetten om de betrouwbaarheid en efficiëntie van de communicatie verder te verbeteren. Deze basisstations zouden contact tussen maanbataljonsbases mogelijk kunnen maken via relaiscommunicatie tussen de aarde en satellietnetwerken.

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.)

Het Maankamp zal zich richten op wetenschappelijk onderzoek naar onderwerpen zoals de ontwikkeling van ruimtevaartgrondstoffen, ruimtevaarttechniek en -technologie, het maanmilieu en astronomie. Tot de mogelijke wetenschappelijke experimenten behoren met name: teelt van ruimtegewassen: ontwikkeling van methoden en technieken voor het verbouwen van voedsel op de maan, zoals het opzetten van verticale boerderijen of het gebruik van hydrocultuur, en het testen van de groei en ontwikkeling van verschillende planten in de maanomgeving. Bodemkwaliteit en biosfeer: bestudering van de fysische en chemische eigenschappen, micro-organismen, planten en andere biologische kenmerken van bodemmonsters op het maanoppervlak, en onderzoek naar de totstandbrenging van duurzame ecosystemen op de maan ter voorbereiding van toekomstig menselijk leven op de maan. Energiegebruik: Bestudering van het gebruik van zonne- en kernenergie in de maanomgeving en testen van de prestaties en toepasbaarheid van aanverwante apparatuur. Levensinstandhoudingssystemen: Ontwerpen en testen van verschillende levensondersteunende systemen, zoals luchtzuivering, waterrecycling, afvalverwijdering, enz. om te voorzien in infrastructuur voor toekomstig leven op de maan.

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

Om de astronauten beter aan de maanomgeving te laten wennen, moeten zij voor de landing op de maan de volgende training volgen:

Zwemtest en duikbrevet: Klaar voor ruimtewandeling training

II.Opleiding voor het besturen en onderhouden van ruimtevaartuigen: Leren omgaan met ruimtevaartuigen en -instrumenten en begrijpen hoe diverse onderdelen van een ruimtevaartuig moeten worden gerepareerd en onderhouden. Opleiding in het dragen en gebruiken van ruimtepakken: Leren hoe een ruimtepak te gebruiken en een ruimtewandeling uit te voeren.

Ten slotte kan gepersonaliseerde hersentraining worden gedaan via sommige online platforms voor intelligentietraining om het geheugen, de reactiesnelheid en de gezondheid van de hersenen van astronauten te oefenen om hun vermogen en paraatheid 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.

Voor een missie naar de maan is een ruimtevaartuig met meerdere componenten nodig, waaronder een raket, een orbiter, een landingsschip en een terugkeercapsule. De orbiter brengt een drietrapsraket met een lander en een terugkeercapsule in een baan om de maan, en de lander brengt astronauten naar het maanoppervlak. De terugkeercapsule keert terug naar de baan en uiteindelijk naar de aarde. Het Maankamp gebruikte een rover om materiaal en astronauten te vervoeren naar nieuwe bestemmingen op het maanoppervlak. Buiten het Maankamp werd een transportsysteem met magnetische levitatie opgezet om de astronauten in staat te stellen zich snel door het kamp te verplaatsen.