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.

Three-person trip

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 en de verdere ruimte hebben altijd veel geheimen voor ons gehad, om het begrip van de ruimte te vergroten, bouwden wij een maankamp om de maan verder te verkennen, te verkennen voor de toekomst om naar de maan te verhuizen, en zelf een klein maanhuis te bouwen.

    Ons kamp bestaat uit twee delen: een buitenmaan, satelliet, zuurstofgenerator, waterzuiveringsapparaat, transferstation, zonnepaneel en andere apparatuur; het tweede is binnen slaapkamers, eetruimten, fitnessruimten, medische ruimten en andere ruimten.

    Vanwege de barre maanomgeving en het tekort aan grondstoffen, zullen we recyclingtechnologie gebruiken om volledig gebruik te maken van water, zuurstof, voedsel, enz. Wat de communicatie betreft, is er een verbinding met de aarde, die de fysieke toestand van de mensen in het maankamp in real time rapporteert, en registreert wat voor soort omgeving geschikter is voor menselijke bewoning.

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

    Ons maankamp is vooral bedoeld om te onderzoeken welke omgeving beter geschikt is voor menselijke migratie.

    De zwaartekracht van de maan en vele natuurlijke omgevingen verschillen sterk van die van de aarde, zodat sommige experimentele verkenningen waarvoor een specifieke omgeving nodig is, beter op de maan kunnen worden uitgevoerd. Met de ontwikkeling van de menselijke beschaving zijn de meeste bodemschatten op aarde geëxploiteerd, dus is de maan, die rijk is aan bodemschatten, momenteel het meest geschikte ontwikkelingsobject voor de mens. Sinds de oudheid is de mens vervuld van rijke fantasieën over de uitgestrekte sterrenhemel en het grenzeloze heelal, en nu is de verkenning van de maan slechts de eerste stap van de menselijke verkenning van het heelal, en het opzetten van doorgangsbases voor raketten en ruimtevaartuigen op de maan kan de mens helpen meer verre planeten te verkennen.

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

    Het terrein is relatief vlak, wat bevorderlijk is voor het opstijgen en landen van het ruimtevaartuig als plaats van het kamp.

    De Maan is een ideaal gebied om maankampen aan de polen te vestigen. Het maanpoolgebied staat ongeveer 70%~80% van de tijd bloot aan zonlicht, en zonne-energie kan voldoende energie leveren voor het maankamp; Het temperatuurverschil in de poolzone is klein, waardoor de omgeving van het kamp milder is; De poolgebieden zijn verdeeld met een groot aantal maanzeeën, en er is een grote hoeveelheid waterijsmateriaal om de watervoorraden aan te vullen.

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.

    Technologie: Omdat de bouw van maankampen veel materialen vergt, zodat lokale materialen een uitstekende keuze zijn, zijn wij van plan maanrover te gebruiken om bouwmaterialen op de maan te delven en te verzamelen, en 3D-printtechnologie te gebruiken om kampen te bouwen, en sommige speciale materialen die niet op de maan kunnen worden verkregen, worden geacht wat van de aarde mee te nemen.

    Materiaal: silicium-aluminiumlegering (lichtgewicht, goed warmtegeleidingsvermogen, en bepaalde sterkte, hardheid en corrosieweerstand); Boornitridematerialen (met unieke mechanische, thermo-elektrische, elektrische, optische, barrière-eigenschappen); Aluminiumsilicaglas (met hoge transparantie, geschikt voor het chemische harden, enz., en het gebruik van multi-layer glas, efficiëntere bescherming tegen ruimtestraling).

    Ontwerpopties: Silicium-aluminium legering voor buitenuitrusting, verdikte kampwanden, clamshell baffle ontwerp voor glasdelen om krachtigere schokken op te vangen.

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

    Temperatuur: Real-time detectie van de interne temperatuur van het kamp, en controle van de temperatuur door bepaalde apparatuur.

    Meteoriet: Radarsatellieten worden naast het kamp geïnstalleerd om in real time te volgen of er gevaar op komst is, en waarschuwingen af te geven om de leden van het kamp eraan te herinneren overeenkomstige maatregelen te nemen of tijdig te evacueren.

    Straling: Effectievere anti-stralingsmaterialen voor kampen en buitenuitrusting, en dikkere muren om straling tegen te houden.

    Individuele astronauten: formuleren van redelijke voedingsnormen om de immuniteit te verhogen; fitness in de fitnessruimte om de fysieke conditie te verhogen; opzetten van observatiedekken, twee-bal real-time communicatie, enz. om de psychologische problemen van de astronauten op te lossen.

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

    In het beginstadium zullen de van de aarde aangevoerde watervoorraden worden gebruikt, en de bouw van een watercirculatiesysteem en de winning van maanwaterijs zullen tegelijkertijd op de maan worden uitgevoerd, en het door het kamp geproduceerde huishoudwater en urine zullen worden gerecycleerd. Tegelijkertijd wordt de waterbron aangevuld door het ontginnen van het polaire geo-ijsmateriaal.

    Voedsel: Het eerste is wat samengeperst voedsel en ingeblikt voedsel, evenals meelwormen die rijke dierlijke eiwitten kunnen leveren, een eenvoudige ecosfeer bouwen, wat groenten met korte groeicycli en geschikt voor overleven op de maan kweken en cultiveren, en voor voldoende voedsel zorgen.

    Macht: De zonne-energie wordt gebruikt om de lichte energie volledig te verzamelen die door de zon tijdens de dag wordt geproduceerd en het op te slaan, om de elektriciteit op te slaan nodig bij nacht terwijl het oplossen van het elektriciteitsverbruik overdag, om de stabiele verrichting op lange termijn van het kamp te handhaven.

    Lucht: Zuurstof is een onontbeerlijke voorwaarde voor het overleven van het kamppersoneel, aangezien het niet in grote hoeveelheden van de aarde kan worden vervoerd, besloten wij lokale materialen te nemen, met behulp van de technologie voor zuurstofproductie van de maanbodem, de elektrolysereactie van de maanbodem om zuurstof te verkrijgen, maar ook zuurstof te verzamelen die door fotosynthese van planten wordt geproduceerd.

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

    Vaste afvalstoffen zoals menselijke uitwerpselen, dode takken en bladeren van planten, dierlijke karkassen en voedselresten worden behandeld door aërobe gisting bij hoge temperatuur, en de behandelde producten kunnen worden toegepast als organische meststof, en het tijdens het gistingsproces geproduceerde kooldioxide kan ook in de plantencabine terechtkomen als grondstof voor de fotosynthese van planten.

    De menselijke urine en het dagelijks geproduceerde afvalwater zullen worden gezuiverd door waterzuiveringssystemen en worden gerecycleerd of gebruikt voor de irrigatie van planten.

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

    Ons kamp heeft twee radars die niet alleen de komst van gevaar voorspellen, maar ook contact houden met de planeet. De Aarde en de Maan zijn verbonden door satellieten als bruggen.

    En ons kamp heeft veel communicatieapparatuur. Contact houden met de aarde is niet alleen om de onderzoeksstatus van astronauten op de maan op elk moment te rapporteren, maar ook om de psychologie van de astronauten te beschermen.

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.)

    De onderzoeksfocus van ons maankamp is het verder verkennen van de maan, het verkennen van de toekomstige migratie naar de maan, en het bouwen van een eigen kleine maanwoning.

    Een omgeving met weinig zwaartekracht: Omdat de zwaartekracht op de maan een zesde is van die op aarde, zal het een grote bedreiging vormen voor de menselijke gezondheid in een omgeving met lage zwaartekracht, dus is het voor ons mensen een noodzakelijke keuze om ons aan te passen aan een omgeving met lage zwaartekracht.En wanneer er geen zwaartekracht is, vallen niet alleen de druppels niet, maar zinkt ook de gesuspendeerde materie niet, en speelt de oppervlaktespanning een grote rol in de vloeistof. Het meest aantrekkelijke aspect van de microzwaartekrachtomgeving zijn de effecten in vloeistoffen en gassen, zoals het verdwijnen van warmteconvectie en het wegvallen van containers voor vloeistoffen. Dit vermindert de interferentie met diffusieverschijnselen en atoomtransportexperimenten, waardoor theorieën nauwkeuriger kunnen worden getest en nieuwe experimenten kunnen worden ontworpen. Het brengt ook nieuwe mogelijkheden voor de studie van algemeen transport, kristallisatie, nucleatie en superkoeling van materialen.

    Geen atmosfeer:Met de massa en het volume van de maan zou deze een zekere atmosfeer moeten kunnen vormen, maar dat is niet het geval. Wetenschappers speculeren momenteel over drie mogelijke oorzaken: het gas van de maan beweegt sneller dan de ontsnappingssnelheid van de planeet, de maan heeft geen magnetisch veld, en de maan wordt vaak geraakt door asteroïden.De astronauten zullen dit verder bestuderen.

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

    Fysieke fitheid: Om astronaut te worden moet men, naast meer dan 1.000 vlieguren en een goede fysieke basisconditie, ook slagen voor de "technische test" van de unieke faciliteiten van de ruimtestad, waaronder: een draaistoel met 24 omwentelingen per minuut om de tolerantie voor trillingen en hoogtevrees te controleren; een elektrische schommel met een amplitude van 15 meter wordt heen en weer geschommeld om de ruimtebewegingsziekte te testen die kan optreden bij het menselijk lichaam wanneer het ruimteschip in een baan om de aarde komt.

     Het doel van de basisopleiding is ten eerste om astronautenkandidaten in staat te stellen de wetenschappelijke kennis en vaardigheden die nodig zijn voor bemande ruimtevluchten te beheersen en aan te vullen, en ten tweede om hun fysieke conditie en psychologische kwaliteit verder te verbeteren. De fysieke en mentale training die astronauten moeten ondergaan, zoals het blootstellen aan centrifuges met een zwaartekracht die tien keer zo groot is als die van de aarde, en het langdurig trainen in een stilteruimte, is onvoorstelbaar zwaar. 

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 ruimteschip van de toekomst is uitgerust met een laserzender in de neus, die de penetrator is waardoor het ruimteschip door de atmosfeer breekt. En het glas van de cabine is anti-laserglas, dat niet alleen de richting in het heelal duidelijk kan zien, maar ook ervoor zorgt dat het glas niet gemakkelijk breekt. Om echter te voorkomen dat de enorme hitte die door de wrijving ontstaat het glas doet smelten, moet boven het glas een hefbeschermingsplaat worden aangebracht.

    Na het bereiken van de baan van de maan, zullen er een controlemodule en een dienstmodule zijn, en de maanmodule zal weer aan hen koppelen, wachtend op de astronauten om de dienstmodule binnen te gaan, zal de maanmodule niet langer nodig zijn, alleen de commandomodule en de dienstmodule zullen terugkeren naar de baan van de aarde onder controle van de astronaut en de aarde binnengaan.