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.

Dream Wings

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



1.1 - Beschrijving van het project

Met de intensivering van de verkenning van de ruimte door de mens en de ontwikkeling van ruimteverkenningstechnologie, is de kennis van de mens over de maan toegenomen en is de bouw van een maankamp een noodzakelijk middel geworden voor de mens om de ruimte verder te verkennen. Hiermee wordt ervaring opgedaan voor menselijke overleving in de ruimte.

We hebben de basismodule in vijf delen verdeeld, namelijk het centrale energievoorzieningsgebied en het woongebied, het fabrieksgebied, het voertuiggebied en het medische gebied eromheen.

Op het gebied van energie hebben we een zonnepaneel ontworpen met een bionische bloemstructuur en elektrolytcoatingtechnologie toegevoegd. Aan de ene kant voorkomt de antistatische werking van de elektrolytcoating dat maanstof en statische elektriciteit zich hechten en schade aanrichten; aan de andere kant kan het gebruik van zonne-energie worden gemaximaliseerd door de draaibaarheid.

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

Het doel van ons maankamp is om op de maan te leven en de diepe ruimte te verkennen. Door de overleving en ontwikkeling van astronauten op de maan, de accumulatie van vaardigheden en ervaring voor menselijke overleving op andere planeten in de ruimte, en de zoektocht naar planeten waar de mens kan migreren; Tegelijkertijd kan het ook de onontdekte wetenschappelijke waarde van de maan verkennen en bestuderen, zoals de analyse van het materiaal van het maanoppervlak, en de evolutie van het zonnestelsel onderzoeken, enz.

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

We besloten ons maankamp op te zetten bij Whipple Crater, vlakbij de noordpool van de maan op 89,1° N en 118,2° O. Ten eerste heeft de Whipple Crater een hoge radarreflectiesignatuur, wat duidt op relatief zuivere ijsafzettingen van minstens 2 meter dik. Deze ijsafzettingen zijn een bron van drinkwater en vloeibare waterstof en vloeibare zuurstof voor raketaandrijving. Bovendien grenst Whipple Crater aan een groot, bijna permanent zonovergoten plateau aan de noordelijke rand. Daar is de zon gemiddeld 80 procent van de tijd zichtbaar. Temperaturen in deze quasi-permanente zonverlichte regio zijn vrij mild voor maanstandaarden, gemiddeld ongeveer -50 ° C, ±10 ° C. Deze combinatie van permanente schaduw, kraters grenzend aan een quasi-permanent zonverlicht plateau, is uniek in de maan Arctische regio.

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.

Ten eerste zullen we in de funderingsfase maanaarde gebruiken als het belangrijkste bouwmateriaal. We zullen laser 3D-printen van maangrond uitvoeren met apparatuur zoals een gigantische 3D-printer die van de aarde naar de maan wordt getransporteerd. Dat wil zeggen dat de maanaarde wordt gesmolten en opgelost met een laser, gestold door chemische reacties en vermengd met cementmaterialen. 3D-printtechnologie gebruiken om te bouwen. Het kan voldoen aan de behoeften van de belangrijkste onderdelen die nodig zijn voor de duurzame werking van de maanbasis en is een belangrijke ondersteunende technologie voor de werking en het onderhoud van de maanbasis in de toekomst. Daarnaast zal het glasmateriaal van de basis worden gemaakt van het glasmateriaal na de fusie van het unieke inslagglas van de maan en silicaatglas, met de juiste smeltomstandigheden en smeltmiddelen. Het glazen materiaal kan de basis beschermen tegen kosmische straling en tegelijkertijd een hoge drukweerstand garanderen. Daarnaast zullen sommige speciale bouwmaterialen of apparatuur vanaf de aarde worden getransporteerd en wanneer de basis gestabiliseerd is, zal deze worden aangevuld door in-situ productie om zelfvoorzienend basismateriaal te verkrijgen en vervolgens selectief worden uitgebreid.

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

Naast het gebruik van het smeltglas van het maanslagglas met silicaatglas, de stralingsbestendigheid van het inslagglas tegen ruimtestraling en het bedekken van andere gebouwen met stralingsafschermende materialen, zullen we ook nadenken over het meest geschikte moment voor de missie.

De maanaarde die in onze bouwmaterialen wordt gebruikt is zeer goed warmte-isolerend en het constante temperatuursysteem in de basis kan de astronauten beschermen tegen de dreiging van temperatuurverschillen.

Ten eerste zal er luchtfiltratieapparatuur in de basis worden geplaatst om stofdeeltjes in de lucht effectief te filteren. Ten tweede krijgt het personeel speciale beschermingsmiddelen zoals kleding, maskers en brillen om hun blootstelling aan maanstof te verminderen.

Een basis in de poolgebieden zou de kans op meteorieten verkleinen en er zouden radar- en andere apparatuur rond de maanbases worden geplaatst om inkomende meteorieten te detecteren en vroegtijdig te waarschuwen.

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

Water: Onze basis zal waterijs gebruiken als de belangrijkste waterbron van de hele basis en het waterrecyclingsysteem als het belangrijkste raamwerk. De Whipple Crater bevat relatief zuivere ijsafzettingen van minstens 2 meter dik, wat suggereert dat de winbare waterijsbronnen van de locatie aanzienlijk zullen zijn. Bovendien zal het waterrecyclingsysteem van de basis het gebruik van waterbronnen sterk verbeteren.

Voedsel: Vanaf het beginstadium zullen de astronauten voedsel van de aarde eten totdat de eerste gewassen rijpen in de plantenmodule van de basis. We zullen een verscheidenheid aan planten kweken in de plantenmodule om de astronauten voedingsevenwichtig en lichamelijk en geestelijk gezond te houden terwijl ze op de maan zijn.

Lucht: Ten eerste zal zuurstof, verkregen door elektrolyse van water, de belangrijkste luchtbron zijn die de basis nodig heeft. Daarnaast zal de plantenkamer die verantwoordelijk is voor de voedselvoorziening ook enkele planten planten die geschikt zijn voor de maanomgeving, zoals grassen en algen, etc., die ook een belangrijke bron van zuurstof kunnen zijn voor de basis door het genereren van zuurstof en het verbruik van kooldioxide.

Energie: We lossen het energieprobleem van ons maankamp op twee manieren op: de eerste is door middel van kernfusie in de kerncentrale in het centrale energievoorzieningsgebied van onze basis, en het kernmateriaal van kernfusie, helium III, is extreem overvloedig aanwezig op de maan; de tweede is het opwekken van zonne-energie door middel van bionische zonnepanelen verspreid over de basis, wat ook een belangrijke energiebron voor de basis zal zijn. Deze twee benaderingen kunnen volledig voorzien in de energiebehoeften van de basis.

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

Ons maankamp zal meerdere maatregelen nemen om het afval van de astronauten op de maan te verwerken. Ten eerste zullen we een gesloten ecologisch systeem gebruiken om het organische afval van de astronauten te verwerken met behulp van planten en micro-organismen. Ten tweede zullen we geavanceerde recyclingtechnologieën gebruiken om water en andere herbruikbare materialen terug te winnen. Tot slot sturen we het afval dat niet hergebruikt kan worden terug naar de aarde of begraven we het op het maanoppervlak. We richten een speciaal afvalbeheerteam op dat verantwoordelijk is voor het toezicht op en het beheer van het afvalverwerkingsproces en dat ervoor zorgt dat de afvalverwijdering voldoet aan de milieunormen. Door deze maatregelen zullen we de impact op het maanmilieu minimaliseren en ervoor zorgen dat ons Maankamp schoon en duurzaam blijft.

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

Om de communicatie met de aarde en andere maanbasissen in stand te houden, zal mijn maankamp gebruik maken van verschillende communicatietechnologieën. We zetten een communicatienetwerk op met satellietrelais, hoogfrequente radio en lasercommunicatie. We zullen ook rovers gebruiken om communicatieapparatuur in te zetten en communicatieknooppunten op te zetten op strategische locaties. Daarnaast hebben we een team van communicatiespecialisten die verantwoordelijk zijn voor het onderhouden en oplossen van problemen met de communicatiesystemen. Door een combinatie van geavanceerde technologieën en vakkundig personeel zullen we ervoor zorgen dat ons maankamp altijd verbonden blijft met de aarde en andere maanbasissen.

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 mijn maankamp zal het thema levenswetenschappen de focus van ons onderzoek zijn, dat wil zeggen, het bestuderen van de veranderingen van organismen, lucht, water en andere materialen in extreme omgevingen, het verdiepen van ons begrip van levende systemen en onderzoeken of het mogelijk is om te overleven en voort te planten op de maan. Hier zijn enkele van de experimenten die ik van plan ben uit te voeren op de maan:

Verken de maan en haar omgeving: Verken de oorsprong, evolutie en toekomstige ontwikkelingstrend van de maan door de studie van haar geologie, geomorfologie en atmosfeer.

Energie- en materiaalontwikkeling: De natuurlijke hulpbronnen van de maan, waaronder waterijs en helium-3, gebruiken om experimenten uit te voeren op het gebied van energieontwikkeling en het bouwen van bases.

Biowetenschappelijk onderzoek: Het bestuderen van het aanpassingsvermogen en het reactiemechanisme van micro-organismen, planten en dieren in de maanomgeving, ter ondersteuning van de verkenning van de diepe ruimte en het biowetenschappelijk onderzoek.

Onderzoek naar ruimtevaarttechnologie: het verbeteren van het niveau en de mogelijkheden van ruimtevaarttechnologie en -techniek door het uitvoeren van verschillende experimenten op het maanoppervlak of in een baan om de aarde, zoals het testen van de prestaties van nieuwe ruimtevaartuigen en apparatuur, het verkennen van het zonnestelsel en het universum, enz.

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

Fysieke fitnesstraining: Astronauten moeten in goede fysieke conditie zijn om de ontberingen van hun missie aan te kunnen. Dit omvat krachttraining, cardiovasculaire oefeningen en flexibiliteitstraining.

Training gewichtloosheid: Astronauten zullen tijdens hun missie gewichtloosheid ervaren en dus moeten ze voorbereid zijn op deze sensatie. Ze krijgen simulatietraining in een zero-gravity omgeving.

Simulatietraining: Astronauten moeten de vaardigheden beheersen die nodig zijn om het ruimteschip en de maanmodule te bedienen. Simulatietraining zal hen helpen om effectief te leren werken in een omgeving met weinig zwaartekracht.

Missie-specifieke training: De astronauten krijgen ook specifieke training voor de maanmissie. Dit omvat het leren over het maanoppervlak, geologische kenmerken en het uitvoeren van experimenten.

Psychologische training: De isolatie en opsluiting van een ruimtereis kunnen een tol eisen van de mentale gezondheid van een astronaut. Astronauten krijgen psychologische training om hen te helpen met deze uitdagingen om te gaan.

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.

Als deelnemer aan de Maanbasiswedstrijd ben ik van mening dat toekomstige maanmissies een ruimtevaartuig nodig hebben dat veilig en betrouwbaar personeel en vracht naar de Maan kan vervoeren en het maanoppervlak kan verkennen. Dit ruimtevaartuig moet de volgende kenmerken hebben:

Hoge automatisering en intelligentie: Het ruimtevaartuig moet een hoge mate van automatisering en intelligentie hebben om autonome verkenning en bediening op het maanoppervlak mogelijk te maken.

Op de Maanbasis heb ik een voertuig uitgevonden dat de "Lunar Rover" heet. De Lunar Rover bestaat uit meerdere wielen en kan over het maanoppervlak rijden. Hij is uitgerust met sterk geautomatiseerde en intelligente systemen om autonome verkenning en bediening op het maanoppervlak mogelijk te maken.

Bij het verkennen van het maanoppervlak kunnen we op zoek gaan naar nieuwe bestemmingen, zoals kraters, bergen, valleien enzovoort, en monsters onderzoeken en verzamelen. We kunnen ook bases bouwen en wetenschappelijke experimenten uitvoeren om de kenmerken en de omgeving van de maan beter te begrijpen.