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.

White Rabbit

郑州轻工业附属中学  河南省郑州市-金水区    China 19, 18   3 / 1 Engels
3D ontwerp software: Fusion 360



1.1 - Beschrijving van het project

Met de snelle bevolkingsgroei en de toenemende vraag naar menselijk land zijn de bestaande landbronnen op aarde bijna onuitputtelijk, dus beginnen mensen hun aandacht te richten op de ruimte. Ons team is van plan om een ruimtetransitstation op de maan te bouwen als springplank om zich te vestigen op Mars, dat geschikter is voor menselijke overleving, en ook als een transitstation voor bemande verkenning van de diepe ruimte, omdat de ruimteomgeving duidelijker kan worden waargenomen in de ruimte.

Het kamp bestaat voornamelijk uit twee cirkels. De binnenste cirkel is met elkaar verbonden en bevat de basislevensfuncties en de buitenste cirkel is het functionele gebied, zoals het raketlanceerstation en het apparaat voor het omzetten van grondstoffen. Om ervoor te zorgen dat mensen hier kunnen uitrusten voor de volgende reis, zijn het woongedeelte en het leef- en entertainmentgedeelte van ons kamp zeer comfortabel, en sommige apparatuur introduceert ook het Internet of Things en ChatGPT-technologie, die kan communiceren met mensen en verbinding kan maken met de basisinformatie in realtime, waardoor de onderlinge verbinding van alle dingen wordt gerealiseerd, het gevoel van levenservaring en comfort sterk wordt verbeterd, en de vermoeidheid van de ruimtenavigatie van mensen wordt verlicht.

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

Om de afstand van menselijke interstellaire reizen te vergroten, en omdat de maan de dichtstbijzijnde natuurlijke satelliet van de aarde is, bouwde het project een kamp op de maan om als springplank te dienen voor menselijke kolonisatieplannen voor Mars. Mensen vertrekken eerst van de aarde naar de maan, nemen dan een pauze op de maan en de raket kan ook energie aanvullen voordat hij vertrekt. Bovendien is het op de maan gemakkelijker om de omgeving in de ruimte te observeren, zodat de navigatie kan worden beoordeeld. Door deze verdiensten dient het kamp ook als springplank voor bemande verkenning van de diepe ruimte om de ontwikkeling van de wetenschap te ondersteunen.

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

Het maankamp is gebouwd op een vlakte vlakbij de evenaar in het stormachtige oceaangebied van de maan, dat een ongeëvenaard geografisch voordeel heeft. Ten eerste bevindt het zich in de equatoriale regio, waar de zonnewind een grotere invalshoek heeft, zodat de concentratie van "helium-3" in de equatoriale regio van de maan hoger kan zijn, wat de energiebron van het kamp is. Ten tweede bevindt het zich aan de voorkant van de maan en is het wijd verspreid met maanzeebasalt, waarvan het ilmenietgehalte kan oplopen tot 25%-30%, wat de waterbron van het kamp is. Bovendien heeft de equatoriale regio een groot voordeel in extra-maandelijks verkeer, wat ons team het meest waardeerde bij het kiezen van deze plek.

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.

De bouw van het kamp wordt voornamelijk voltooid door een metalen 3D-printrobot met vijf assen en een intelligente assemblagerobot die gebruik maakt van directe energieafzettingstechnologie. Het omhulsel van het kamp is voornamelijk gemaakt van titaniumcarbide, omdat de hardheid van titaniumcarbide alleen gelijk is aan die van diamant en omdat titaniumcarbide een sterke druk- en slagvastheid heeft. In de eerste fase sturen we eerst de printrobot, de assemblagerobot en wat benodigde materialen naar de maan, en de reservebatterij en de eigen zonnepanelen van de raket vormen hun belangrijkste energiebron. De robots zullen eerst een geschikt land ontwikkelen voor kampen op de maan, dan fusiereactoren bouwen om hen van een solide energievoorziening te voorzien en dan langzaam andere energieomzettingsapparaten bouwen, binnenste en buitenste ringen. In de tweede fase zullen twee technici naar boven worden gehaald om een deel van de noodzakelijke verbindingen en apparatuurinspectie van het kamp uit te voeren. In de derde fase, nadat het proefbedrijf van het kamp een tijdje gestabiliseerd is, kan het transferstation in gebruik worden genomen en zal er enige uitbreiding plaatsvinden afhankelijk van de situatie.

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

Ten eerste is het omhulsel van het kamp gemaakt van massief titaniumcarbide, dat bestand is tegen de inslag van meteorieten en meteorieten van tevoren kan waarschuwen onder detectie van multifunctionele radars om gevaren van tevoren te vermijden. Het glazen gedeelte buiten het kamp is gemaakt van stralingsbestendig bariumsilicaatglas, het metalen gedeelte is bedekt met een laag antistralingsmateriaal van metaalvezels om straling te weerstaan en astronauten nemen ook dagelijks vitamine A en C in ter preventie. Extreme temperaturen worden geregeld via een ventilatie- en isolatiesysteem in het kamp. Voor het ruimtevacuüm heeft het hele kamp met lucht afgesloten kamers en gangen, via een efficiënt zuurstofcirculatiesysteem, een atmosferische omgeving die vergelijkbaar is met de aarde, zodat het personeel kan ademen en modder en stof van het maanoppervlak de basis niet kunnen binnendringen.

Ten tweede heeft het kamp een afvalrecyclingsysteem, waarbij menselijke uitwerpselen en vast afval worden omgezet in grondachtige substraten en meststoffen voor het planten van plantenkamers. Het tweede systeem verzamelt afvalwater uit verschillende gebieden in het kamp en verdeelt het in zuiverbare en niet-zuiverbare soorten, en behandelt ze vervolgens apart. Sommige worden gezuiverd voor secundair gebruik en andere worden gezuiverd tot nieuw bruikbaar water, waardoor het gebruik van waterbronnen wordt verbeterd.

Ten derde heeft het kamp een plantenkamer die verse groenten kan leveren voor astronauten om te eten en vitaminen aan te vullen. Om te voorkomen dat mensen moe worden van het eten, zullen de intelligente robots van het kamp mensen bovendien verschillende voedselpraktijken aanleren, zodat dezelfde ingrediënten verschillende smaken en verschijningen hebben.

Ten vierde is er een medische ruimte in het kamp, die noodgevallen kan behandelen en levensreddende hulp kan bieden aan astronauten.

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

Water: De voorkant van de maan is rijk aan ilmeniet, en een grote hoeveelheid water kan worden verkregen door te reageren met waterstof, en het water kan worden gedesinfecteerd en gefilterd om een normale waterbron te worden.

Voedsel: In het begin aten de mensen voedsel dat van de aarde werd meegebracht totdat de eerste golf gewassen in de plantkamer van het kamp rijp was en voor een regelmatige aanvoer van voedsel zorgde. De plantkamer maakt gebruik van plantmanden om grondloze teelt te realiseren en het gebruik van grondachtige substraten om gewassen te laten groeien. Daarnaast wordt de inname van eiwitten en sommige vitaminen aangevuld door gebruik te maken van voedingsstoffen die door de aarde worden gebracht. Om te voorkomen dat mensen moe worden van het eten, heeft het kamp speciaal personeel om mensen verschillende voedselpraktijken aan te leren, zodat dezelfde ingrediënten verschillende smaken en verschijningen hebben.

Lucht: Tijdens de maandag is de belangrijkste zuurstoftoevoer kooldioxide die bladgoud en grootschalige algenfotosynthese raakt om zuurstof te produceren, en in de zwarte maanhemel wordt deze laatste voornamelijk vervangen door elektrolyse van water om zuurstof te produceren. Nadat de zuurstof is geproduceerd, wordt deze gemoduleerd volgens de verhouding van de aardatmosfeer en vervolgens het kamp binnengebracht via het ventilatie- en isolatiesysteem.

Energie: In het energiesysteem van het kamp hebben we gekozen voor kernfusie-energie met zonne-energie, die een rol speelt bij het regelen en stabiliseren van de energievoorziening, en kernfusie-energie is ook de brandstof voor de raketten van het kamp. Het stille zeegebied waar het kamp zich bevindt heeft 50% van de maanzee kan 3He gedolven worden, wat rijk is aan fusiegrondstoffen, en het is erg schoon, efficiënt en veilig, wat de beste energieoptie voor het kamp is.

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

Er is een speciaal afvalverzamelstation in het kamp, dat anaerobe vergistingsbacteriën gebruikt om afval dat op de maan wordt geproduceerd op twee manieren af te breken. Eén manier is door mest en urine te vergisten tot een bodemachtig substraat. Een andere manier is om vast afval af te breken tot meststof. Voor het afvalwaterkamp is er een compleet waterrecycling- en recyclingsysteem, dat het afvalwater in het kamp verzamelt en verdeelt in twee soorten reinigbaar en niet-reinigbaar, zoals het afvalwater van het handen wassen wordt gezuiverd en vervolgens een normale waterbron wordt via het filtratiesysteem; urine is niet-reinigbaar en wordt getransporteerd naar microbiële verwerkingssilo's als grondstof voor de productie van bodemsubstraten voor secundair gebruik. Dit is het waterrecyclingsysteem van onze locatie, dat het gebruik van waterbronnen sterk verbetert.

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

Boven de woon- en recreatieruimte van het kamp is een multifunctionele radar gebouwd. Een van de functies hiervan is het onderhouden van de communicatie tussen het kamp en andere maankampen via de radio.

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.)

Ruimtevaartmigratie en bemande verkenning van de diepe ruimte vormen de focus van het kamponderzoek. In kampen voor ruimtemigranten worden vooral experimenten uitgevoerd op het gebied van gezondheidszorg, landbouw en voedselproductie. Na het vestigen van een kamp op de maan moet een reeks gezondheids- en medische problemen worden opgelost, dus voeren wetenschappers verschillende medische experimenten uit, zoals het testen van de effectiviteit van medicijnen, het voorbereiden van medische apparatuur, het uitvoeren van biomonitoring, enz. Omdat het kamp zelfvoorzienend is wat voedsel betreft, bestuderen wetenschappers planten en dieren die in de maanomgeving worden gekweekt en gefokt, evenals technieken voor voedselverwerking en -conservering om vers, veilig en voedzaam voedsel te garanderen. In de bemande ruimteverkenningskampen worden voornamelijk astronomische experimenten in de ruimte uitgevoerd. Het maankamp bevindt zich buiten de aarde en heeft 's nachts een uitstekend uitzicht op de sterrenhemel, waardoor wetenschappers astronomische experimenten kunnen uitvoeren, andere sterrenstelsels en planeten kunnen meten en observeren, zoals het gebruik van hemeltelescopen (multifunctionele radars voor huiskamers) om problemen zoals donkere energie en donkere materie te bestuderen.

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

Basistraining: inclusief basistraining in astrofysica, ruimtegeneeskunde, ruimteomgeving, computerwetenschappen, werktuigbouwkunde, enz. Deze basiskennis zal astronauten helpen om verschillende technologieën en uitdagingen tijdens missies beter te begrijpen en er beter mee om te gaan.

Training in specifieke vaardigheden: Afhankelijk van de behoeften van de missie moeten astronauten worden getraind in relevante vaardigheden, zoals het besturen van het planeetoppervlak, het besturen van ruimtevaartuigen, het plannen en uitvoeren van missies, wetenschappelijke experimenten, enz.

Training in het omgaan met noodsituaties: Astronauten moeten een reeks trainingen volgen om met mogelijke noodsituaties om te gaan, zoals drukverlies, brand, enz. Deze training vindt plaats in simulators zodat astronauten beter kunnen reageren in noodsituaties.

Teamwork-training: Astronauten moeten nauw samenwerken tijdens missies, dus is teamworktraining vereist. Deze training omvat meestal aspecten zoals leiderschap, communicatievaardigheden, enz.

Fysieke training: Astronauten moeten een hoog niveau van fysieke fitheid behouden, dus fysieke training is vereist. Dit omvat training op gebieden zoals aerobics, krachttraining en behendigheid.

Acculturatietraining: Astronauten komen vaak uit verschillende landen en culturele achtergronden en moeten getraind worden om zich beter aan te passen en de diversiteit en culturele verschillen tijdens de missie te accepteren.

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.

Camps moeten dergelijke ruimtevaartuigen hebben met een duurzame energievoorziening om lange vluchten te ondersteunen; een hoge mate van autonomie hebben, met autonome navigatie en mogelijkheden om obstakels te vermijden; goede communicatieapparatuur hebben om een soepele communicatie te garanderen. Astronauten reizen via ruimtevaartuigen tussen de maan en de aarde. Op het kamp staat een maanrover, die astronauten kan vervoeren om andere delen van het maanoppervlak te verkennen.