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.

complementary base pairing

郑州轻工业大学附属中学  河南省郑州市-金水区    China 19   3 / 1 Engels
3D ontwerp software: Fusion 360



1.1 - Beschrijving van het project

De maan heeft kenmerken zoals geen atmosfeer, zwakke zwaartekracht, stabiel platform en lage temperatuur, die geschikte omstandigheden zijn voor het opslaan en gebruiken van astronomische observatie-instrumenten. Daarom is het vestigen van een observatorium op de maan een uitstekende keuze. Op basis van deze gegevens heeft ons team besloten om een maanbasis op te zetten met als hoofddoel astronomische observatie en om andere gebieden in te richten waar astronauten kunnen observeren en comfortabel kunnen leven op de maan.

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

Telescopen op aarde worden beïnvloed door de atmosfeer en het magnetische veld van de aarde, waardoor ze geen maximale nauwkeurigheid kunnen bereiken; ruimtetelescopen hebben een verbeterde nauwkeurigheid, maar ze zijn duurder en moeilijker te onderhouden, wat resulteert in een korte levensduur. Het is dus heel belangrijk om een platform in de ruimte te vinden waar telescopen gebouwd kunnen worden en waar het personeel lang kan leven. De maan is de perfecte keuze. Het doel van het maankamp is om het te gebruiken als een maanobservatorium om observatieactiviteiten uit te voeren die niet op aarde kunnen worden uitgevoerd, om de veranderingen in de banen van sterren en planeten en andere hemellichamen te observeren, zodat de veranderingen kunnen worden afgeleid om mensen te helpen de aarde beter te beschermen en de ruimte te verkennen.

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

Ons kamp zal worden gevestigd in de eeuwige daglichtzone rond de Shackleton krater in de Antarctische regio. De keuze van de locatie heeft de volgende twee belangrijke voordelen:
1. Het Yongdian District is rijk aan zonne-energie. Fotovoltaïsche energieopwekking kan worden gebruikt om zonne-energie om te zetten in elektrische energie, waardoor stroom wordt geleverd voor de basiswerking van de basis.
2. Het schaduwgebied in de krater is rijk aan waterbronnen. De exploitatie en zuivering van het maanwaterijs kan voorzien in de behoefte aan water van de astronauten.

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 kamp gebruikt de methode van het sinteren van maanaarde om bakstenen en moffen te maken, die zich naar beneden uitstrekken over twee lagen. Het blootgelegde deel van de grond maakt gebruik van maanaarde om de bedekking als architectonisch basisontwerp te maken. Zorg voor de sterkte van het kampgebouw op basis van de veronderstelling dat het vereiste gebied beschikbaar is.
 Fase 1: Aarde naar de maan om zonnepanelen, bulldozers/graafmachines op de maan, smelt- en gietmachines voor maanaarde, robots op afstand en andere gereedschappen te vervoeren.
Fase 2: Bouw een klein fotovoltaïsch energieopwekkingssysteem. Het wordt gebruikt om de elektrische energie te leveren die nodig is voor de bouw, en gebruikt de smelt- en gietmachine voor maanaarde om de maanaarde in de gewenste vorm te branden, en gebruikt robots op afstand om het kamp op te bouwen.
De derde fase: verschillende telescopen, apparatuur voor wetenschappelijk onderzoek en biologische faciliteiten naar de maan transporteren en robots gebruiken om ze in elkaar te zetten en te plaatsen.
Fase 4: Astronauten nemen hun intrek en voeren de eerste wetenschappelijke onderzoekstaken uit.

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

Op dit moment zijn de belangrijkste gevaren op de maan: zuurstofgebrek bij water, kosmische straling, inslag van micrometeorieten, groot temperatuurverschil tussen dag en nacht en botverlies door de lage zwaartekracht. We hebben de volgende maatregelen genomen om deze problemen aan te pakken:
Onze basis maakt volledig gebruik van de zonne- en waterbronnen van de maan. Door fotovoltaïsche systemen voor energieopwekking en het delven van maanwaterijs kan dit probleem effectief worden opgelost.
De buitenmuur van de basis is gesinterd van maangrond, die bepaalde functies heeft om meteorietinslagen te weerstaan, te isoleren tegen kosmische straling en warm te blijven. Astronauten kunnen ook ruimtepakken met dezelfde functies dragen als ze naar buiten gaan, waardoor de veiligheid van astronauten wordt gemaximaliseerd.
 Tegelijkertijd hebben we astronauten uitgerust met een fitnessruimte en eisen we minstens twee uur lichaamsbeweging per dag om hun fysiek te verbeteren en effectief botverlies te voorkomen.

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

Water: Het maanwaterijs in de krater wordt gewonnen door de maanrover en kan worden gezuiverd voordat het wordt gebruikt voor dagelijkse activiteiten. Daarnaast is de basis ook uitgerust met een milieucontrole- en levensinstandhoudingssysteem dat vocht, zweet en huishoudelijk en werkafvalwater dat door astronauten wordt uitgeademd, opvangt door condensatie en droging voor zuivering en secundair gebruik.
Voedsel: In het beginstadium vertrouwde het voornamelijk op de aarde voor aanvoer, terwijl het wortels, sojabonen en andere planten plantte die rijk waren aan vitamines, proteïne en vet in ecologische kassen als latere voedselbronnen. Vlees moet nog steeds door de aarde worden geleverd.
 Stroom: De site is zeer rijk aan zonne-energiebronnen, we zullen fotovoltaïsche energieopwekking gebruiken om zonne-energie om te zetten in elektriciteit, als de energievoorziening van de basis. Tegelijkertijd kunnen we de helium-3 afscheiding uit de maanbodem halen om koolstof en andere energiebronnen te verkrijgen, zodat het leven van de astronauten veiliger wordt.
Lucht: Zuurstof kan worden bereid door middel van gesmolten elektrolyse (het verhitten van deze zuurstofhoudende stoffen tot tussen de 1600 en 2500 graden Celsius en ze vervolgens elektrificeren, waardoor de elementen worden geïoniseerd en de zuurstofatomen worden gecombineerd tot zuurstof). Deze methode om zuurstof te bereiden is zeer efficiënt en overvloedig. Het is ook mogelijk om zuurstof te bereiden door elektrolyse van water.

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

In ons kamp hebben we een milieugestuurd bioveiligheidssysteem dat de waterdamp opvangt die door de astronauten wordt uitgeademd door middel van condensatie en droogcomponenten, terwijl het geproduceerde kooldioxidegas wordt opgevangen en naar de groenteloods wordt geleid om de planten van adem te voorzien.
De urine die door de astronauten wordt geproduceerd, zal worden verzameld om zuiver water te verkrijgen via destillatieapparatuur en gas-vloeistofscheidingsapparatuur, en een deel ervan zal worden gebruikt voor tests om informatie te verkrijgen over de fysieke conditie van de astronauten. De mest zal worden verwerkt via een reeks fermentatieprocessen om biologische meststof te maken voor de levering van voedingsstoffen in de groentekas.

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

Ons kamp zal op dezelfde manier werken als Chang'e-4, met een extra relaissatelliet op de achterkant van de maan als brug om communicatieberichten tussen de aarde en de maan te ontvangen, zodat er altijd communicatie is. Er zal een grote radiotelescoop worden gebouwd in het kampgebied om informatie te ontvangen.

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.)

Astronomie zal de focus zijn van het onderzoek in ons maankamp, net als toen we het kamp oprichtten, om een maanobservatorium te creëren dat betere omstandigheden zal bieden voor astronomische observaties.
De oprichting van een observatorium op het maanoppervlak zal een uitzonderlijk gedetailleerd beeld van de sterren opleveren en nieuwe vensters openen voor de studie van het heelal. De resolutie van waarnemingen op de maan zou tienduizenden, zo niet 100.000 keer groter zijn dan die van optische instrumenten op aarde. Tegelijkertijd zullen de maanobservatoria een nieuw venster openen op het waarneembare heelal bij zeer lage radiofrequenties. Ze zouden zelfs nieuwe takken van de astronomie kunnen openen door zwaartekrachtgolven en de ongrijpbare neutrinodeeltjes te bestuderen.
Dus zullen we op de basis een reeks observatieactiviteiten uitvoeren die op aarde niet zijn of kunnen worden uitgevoerd, en langdurige en zeer nauwkeurige waarnemingen doen van sterren en planeten en andere hemellichamen om hun veranderende bewegingspatronen te verkrijgen en mensen te helpen de aarde beter te beschermen en de ruimte te verkennen.

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

De belangrijkste doelstellingen van de training van de astronauten zijn

(1) om de fysieke en mentale conditie te verbeteren, evenals het uithoudingsvermogen en het vermogen om zich aan te passen aan de speciale maanomgeving;

(2) de astronauten uitrusten met de relevante instrumenten en de kennis en vaardigheden van de maanomgeving

(3) de astronauten vertrouwd maken met de plannen en programma's voor de maanlanding en met de verschillende procedures

(4) Om astronauten in hetzelfde team in staat te stellen goed samen te werken en, indien nodig, het werk van anderen uit te voeren.

Om de bovenstaande doelstellingen te bereiken, zullen de astronauten in vier fasen worden getraind:

(1) Fase van de basisopleiding. Deze opleidingsfase richt zich op theoretische basisopleiding, het doel is om astronauten in staat te stellen de basiskennis te beheersen die nodig is op de maan, om zo de basis te leggen voor de daaropvolgende professionele en technische opleiding.

(2) professionele en technische trainingsfase. De training richt zich op gespecialiseerde vaardigheidstraining voor ruimte-experimenten, met als doel de astronauten de operationele vaardigheden en professionele kennis eigen te maken die nodig zijn op de Maan. Gespecialiseerde technische training heeft operaties onder normale omstandigheden, maar ook storingen en noodresponstraining.

(3) Simulatietraining voor maanoppervlakmissies. De nadruk ligt op missiesimulatietraining. Door deze trainingsfase zullen de astronauten het vluchtplan en de vereisten voor de missie-indeling begrijpen. Bekwaamheid in het gehele proces van missie-uitvoering.

(4) Intensieve trainings- en missievoorbereidingsfase. De nadruk ligt op deelname aan grote gezamenlijke oefeningen ter voorbereiding op de maanlanding en gerichte intensieve training van het missieteam op het gebied van manoeuvreer- en vliegprocedures en gesimuleerde missies.

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.

De draagraket zal worden gebruikt voor de rondreis tussen de aarde en de maan, met een capaciteit van ongeveer 140 ton en een maximale startstuwkracht van 5.800 ton, waarmee twee bemande ruimtevaartuigen van de nieuwe generatie tegelijk naar de maan kunnen worden gestuurd. De draagraket heeft een maximale startkracht van 800 ton en kan twee bemande ruimtevaartuigen van de nieuwe generatie tegelijk naar de Maan sturen,

Het maanverkenningsvoertuig zal worden gebruikt als het belangrijkste voertuig op de maan, dat is uitgerust met zonnepanelen en een radar aan boord heeft voor realtime positionering, detectie en verkenning om ervoor te zorgen dat de astronauten tijdens de missie niet verdwalen.

De bestemming van deze missie is in het permanente daglichtgebied buiten Shackleton Crater op de zuidpool van de maan, waar we na de verkenning een maanobservatorium zullen vestigen.

Andere projecten: