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.
郑州轻工业附属中学 河南省郑州市-金水区 China 19 6 / 1 Engels
3D ontwerp software: Fusion 360
We zijn van plan een maankamp te bouwen dat in 20 jaar klaar kan zijn. Het kamp kan voorzien in drinkwater, voedsel en andere basislevensomstandigheden voor het maanpersoneel en zal een degelijk energie- en wetenschappelijk onderzoekssysteem opzetten, waarmee een solide basis wordt gelegd voor het maanpersoneel om een reeks wetenschappelijke onderzoeken uit te voeren. Het kamp is verdeeld in twee hoofddelen: een functioneel gedeelte en een woongedeelte. Het woongedeelte kan in de eerste fase zes mensen herbergen en zal de capaciteit van 12 mensen bereiken als het volledig is gebouwd. En uitgerust met geschikte schuilplaatsen. De functionele gebieden omvatten vier onderzoeksgebieden (biologie, geologie, natuurkunde en materialen), een recreatiegebied en een gebied voor levensonderhoud, smelten en verbouwen in de zes hoeken van het kamp. We hebben ook een ruimteschip met een werkende ionenmotor voor langeafstandsmissies of terugkeer naar de aarde. De kwantumcommunicatieradar van het kamp zorgt voor gecodeerde communicatie met ultrabereik, onder alle weersomstandigheden en zonder vertraging, waardoor het gemakkelijk is om te communiceren met andere kampen op Aarde of op de Maan.
Het belangrijkste doel van het maankamp dat we hebben opgezet is wetenschappelijk onderzoek. Zoals de naam van ons team al suggereert, is het maankamp een prestatie van de menselijke beschaving die haar thuisplaneet verlaat en een langdurig verblijf op de maan realiseert. Het is een teken van de buitenwaartse expansie van de menselijke beschaving. De oprichting van maankampen is een belangrijke doorbraak voor menselijke exploratie en wetenschappelijke en technologische innovatie, maar ook een uitdrukking van het hoogste niveau van menselijke moed, wijsheid en praktijk. Hier zullen we fysische experimenten uitvoeren, materialen ontwikkelen, biologische observatie en medisch onderzoek doen in een omgeving met microzwaartekracht. We zullen ervaring opdoen voor de menselijke verkenning van buitenaardse planeten en belangrijke gegevens leveren voor menselijk onderzoek op het gebied van geologie, astronomie, scheikunde en andere gebieden. Gebruik de eindeloze ruimte van de maan voor onderzoek, ontwikkeling en navigatie, vermijd secundaire verstoring van de aarde en bescherm de ecologische omgeving van de aarde.
We hebben besloten om ons maankamp op te zetten in een kleine inslagkrater boven de Shackleton krater op de zuidpool van de maan omdat de jaarlijkse lichtcyclus van 80-90% ons daar in staat zou stellen om genoeg zonne-energie om te zetten in elektriciteit om de basis draaiende te houden; De locatie ligt dicht bij het permanent beschaduwde gebied en na analyse van het infraroodspectrum is er een grote kans dat er veel waterijs in het schaduwgebied van de krater ligt te wachten op ons toekomstig onderzoek en gebruik. Ongeveer 120 kilometer van de basis ligt de berg Malapet, waarvan de top altijd zichtbaar is voor de aarde, die gebruikt kan worden om een grond-tot-grond communicatiecentrum te bouwen. Aan de andere kant van de berg wordt hij niet beïnvloed door de aarde en kan hij worden gebruikt voor astronomische observatie in de diepe ruimte.
Bij de bouw van ons maankamp zullen we zoveel mogelijk gebruik maken van maanbronnen en zullen we het uitharden van maangrond combineren met 3D-printen en microzwaartekrachtglasproductietechnologie om de hoofdstructuur van de maanbasis te bouwen. We zullen contourdrukrobots, 3D-printrobots, intelligente robots die waterijs verzamelen, een op wolkreactie gebaseerde oven voor de bereiding van vloeibare zwavel en een akoestische drukoven regelen en een kleine hoeveelheid noodzakelijke hulpmaterialen voor de landing op de maan meenemen. Na het voltooien van de bouw van het grote sneeuwvlokframe van het hoofdlichaam van het maankamp, zullen de astronauten naar de maan gaan, de toestand van het life support system regelen en controleren. Als alles normaal is, is de eerste fase van Moon camp voltooid. In de tweede fase wordt het omhulsel van de honingraatlegering van titanium van het kamp voorbereid met behulp van robots die contouren afdrukken, evenals meer overvloedige middelen om energie te oogsten, zoals de bouw van thermo-elektrische vermogensarrays voor de maanbodem en arrays van isotopenbatterijen.
De bedreigingen op de maan komen voornamelijk van straling, meteorieten en extreme temperaturen. Eerdere studies hebben aangetoond dat maangrond een goede thermische isolatie en een zekere stralingsbescherming heeft, dus het door maangrond bedrukte beton zal de belangrijkste beschermende rol spelen. Daarnaast zal op basis van de overvloedige siliciumoxide- en titaniumoxidebronnen op de maan de schaal van een titaniumlegering en de stralingsbestendige glassandwich verder worden geconstrueerd. Verschillende experimentele gegevens tonen aan dat de structuur uitstekende fysische en chemische eigenschappen heeft. En ons maankamp bevindt zich in een kleine inslagkrater boven de Shackleton-krater op de zuidpool van de maan. Dit plaatst het kamp in een verzonken gebied omringd door heuvels of kraters, waardoor het risico dat meteorieten het kamp raken sterk wordt verminderd. Bovendien heeft ons maankamp een half verzonken ontwerp en wordt de onderste verdieping gebouwd als schuilplaats. Tegelijkertijd wordt het gezamenlijke waarschuwingssysteem van de aarde en de maan gebruikt om bij alle weersomstandigheden te waarschuwen voor mogelijke gevaren, om te voorkomen dat grootschalige rampen het personeel op de maan treffen.
Water:
Waterbronnen zijn essentieel om te overleven en we hebben de basis vlakbij het waterijsgebied gebouwd om de toegang te vergemakkelijken. Het verzamelde waterijs wordt eerst opgeslagen in ondergrondse ijsgrotten en vervolgens elke week gesmolten om het te voeden in het watervoorzieningssysteem, waar het wordt gefilterd voor mensen om te gebruiken.
Eten:
In het beginstadium van de verkenning moet het voedsel gebaseerd zijn op ruimtevoedsel van de aarde, maar niet alleen op voedsel dat van de aarde komt. Ter voorbereiding op een lang verblijf op de Maan, zullen we ons voornamelijk voeden met gewassen die een korte kweekcyclus hebben. We bouwden aërocultuurkamers in de buitenste gebieden van de basis en vulden de kweekkamers met onder druk staande verneveling van voedingsoplossing, zuurstof en kooldioxide die door mensen worden geëxporteerd om grondloze kweek uit te voeren, transgene gewassen te kweken en voedingsstoffen te leveren die astronauten nodig hebben.
Lucht:
Lucht is een van de belangrijke omgevingsfactoren voor menselijke overleving. Zuurstof kan worden vrijgemaakt door water te elektrolyseren als een reservebron van zuurstof. We zijn ook van plan om zuurstof te winnen/raffineren uit zuurstofhoudende gesteentemassa's. Tegelijkertijd zullen we een luchtcirculatiesysteem toevoegen om ervoor te zorgen dat de astronauten altijd frisse lucht hebben op de basis.
Energie:
Radio-isotoopbatterijen, die worden gekenmerkt door hun eenvoudige structuur en het vermogen om zonder bewegende delen te werken, zouden kunnen worden gebruikt als back-up- en noodstroombronnen voor maankampen.
2.Zonne-energie kan worden gebruikt om in de toekomst een maanbasis te bouwen. Zonder de invloed van de atmosfeer gebruikt de maan zonne-energie 1,5 keer efficiënter dan op aarde. Bovendien kunnen de siliciummaterialen die nodig zijn voor de productie van zonnepanelen en de ondersteunende materialen voor panelen worden gewonnen op het maanoppervlak, wat grote voordelen heeft voor de geleidelijke uitbreiding van de latere maanbasis.
3.Maandelijks bodemtemperatuurverschil stroomopwekking
Kooldioxide die wordt uitgeademd door maanbewoners kan worden opgevangen door gediversifieerde vaste adsorptieapparatuur (McCas), die vaste kooldioxide omzet in gas dat planten kunnen gebruiken voor fotosynthese. Het life support systeem voert het water dat zweet en urine heeft opgenomen af naar een circulatietank, waar het een visachtig kieuwfilter gebruikt om beschikbare zuurstof te verwijderen en nieuw water te maken om te eten. Huishoudelijk afval wordt opgeslagen in de machinekamer van het kamp en een deel van het afval dat door de astronauten wordt geproduceerd kan worden hergebruikt, zoals recyclebare materialen, metalen apparaten, enz. Deze items kunnen opnieuw worden verwerkt en gefabriceerd om te worden gebruikt als onderdelen van ruimtevoertuigen, waardoor de afhankelijkheid van grondstoffen op aarde afneemt, en ze kunnen worden gebruikt voor het onderhoud en de bouw van het kamp. Ander afval van astronauten dat niet hergebruikt kan worden, zoals wegwerphandschoenen, plastic zakken en papieren handdoeken, moet verbrand en begraven worden bij hoge temperaturen op de maan om schade aan het milieu te voorkomen.
Ons maankamp maakt gebruik van kwantumcommunicatietechnologie, met een kwantumcommunicatieradar en twee signaalontvangst- en beveiligingsapparaten, en realiseert real-time versleutelde kwantumcommunicatie tussen twee plaatsen op elke afstand door gebruik te maken van het ultra-afstandseffect en de onleesbare eigenschappen van kwantumverstrengeling en kwantumtransmissie. Tegelijkertijd hebben de bases aan de voor- en achterkant van de maan door de eigenschappen van kwantumverstrengeling geen signaaloverdracht van relaissatellieten meer nodig en kunnen ze op elk moment communiceren en signalen ontvangen.
Monstername van het maanoppervlak: De maanbemanning zal monsters nemen van het maanoppervlak om de oorsprong en samenstelling van de maan en de evolutie van het zonnestelsel te bestuderen.
Planetair geologisch experiment: Astronauten voerden geologisch onderzoek uit op het maanoppervlak door middel van maanrovers, sondes en andere instrumenten. Ze verzamelden en analyseerden stenen, stof en andere gegevens en monsters om de structuur van de maankorst, geomorfische veranderingen, het magnetisch veld enz. te begrijpen.
Technische verificatie van de bouw van een maanbasis: Om de visie van het vestigen van een basis op de maan te realiseren, is het de bedoeling om laboratoria, energiecentrales, zuurstofproductiefaciliteiten, levensinstandhoudings- en afvalverwerkingssystemen op de maan te bouwen en technische verificatie en praktische toepassing uit te voeren.
Maanomgevingsexperiment: Omdat de maan geen atmosfeer en magnetisch veld heeft om haar te beschermen, wordt de planeet blootgesteld aan ruimtestraling en kleine objecten. Wetenschappers kunnen verschillende technologieën gebruiken om de stralingsomgeving van de maan, de impact van kleine objecten en temperatuurveranderingen op het maanoppervlak te monitoren. Deze experimenten kunnen belangrijke milieugegevens opleveren voor toekomstige bemande missies om de gezondheid en veiligheid van astronauten te garanderen.
Ruimtewetenschappelijke experimenten: Op de maan kunnen ruimtewetenschappelijke experimenten worden uitgevoerd, zoals het observeren van kosmische achtergrondstraling, zonnestraling, interstellair stof, de structuur van de Melkweg, enz.
Medische experimenten in de ruimte: Het uitvoeren van medische experimenten in de ruimte op de maan kan wetenschappers helpen om de fysieke en psychologische reacties van mensen in extreme omgevingen te begrijpen, wat belangrijke gevolgen heeft voor de gezondheid en veiligheid van astronauten op lange termijn. Deze experimenten kunnen het testen van de effecten van nieuwe ruimtepakken, de prestaties van levensinstandhoudingssystemen en de productie- en consumptiesnelheden van menselijk voedsel, water en zuurstof omvatten.
Basiskennis van natuurkunde, techniek en luchtvaart: Astronauten moeten de fysische en mechanische eigenschappen van ruimtevaartuigen begrijpen, zoals kinematica, dynamica en thermodynamica, evenals concepten van verschillende technische systemen, waaronder voortstuwingssystemen, levensinstandhoudingssystemen, communicatiesystemen en gegevensverwerkingssystemen.
De ruimteomgeving begrijpen: Astronauten moeten de kenmerken van de ruimteomgeving begrijpen, zoals vacuüm, straling, microzwaartekracht, kosmisch stof enzovoort. Ze moeten ook meer te weten komen over de maanomgeving, zoals de kenmerken van het oppervlak, de samenstelling van het gesteente, de luchtkwaliteit, zonnestraling enzovoort.
Speciale vaardigheden en technische vaardigheden: Astronauten moeten trainen in relevante vaardigheden en technische vaardigheden, zoals ruimtewandelen, bediening van ruimtevaartuigen, besturingssystemen, medische eerste hulp en onderhoud.
Teamwerk en communicatievaardigheden: Bij maanmissies moeten astronauten in een relatief kleine omgeving werken, dus ze moeten effectieve teamwork- en communicatievaardigheden leren, evenals probleemoplossende vaardigheden.
Voorbereiding op fysieke en mentale fitheid: Astronauten moeten in een goede fysieke en mentale conditie zijn voor lange vluchten en de stressvolle omstandigheden van de omgeving. Ze moeten simulatietraining en training in overlevingsvaardigheden volgen om hun fysieke gezondheid en emotionele stabiliteit te behouden.
Vluchtsimulatie: Opgeleide astronauten zullen simulaties moeten uitvoeren in simulators en zich moeten richten op het trainen van vluchtsimulatievaardigheden om ervoor te zorgen dat ze kunnen omgaan met noodsituaties als die zich voordoen.
Academisch curriculum: Naast praktische vaardigheden voor de missie, leren astronauten theoretische kennis op verschillende manieren, waaronder academische vakken zoals menselijke fysiologie, systeem engineering ontwerp, enzovoort, om een conceptueel begrip te krijgen van de problemen van het onderzoeken en oplossen van de missie.
Ons maanruimteschip gebruikt voornamelijk conventionele stuwstofraketten. Op het maanoppervlak zullen we een speciale rover gebruiken voor verkenning en werk. Daarnaast hebben we een ruimtevaartuig dat is uitgerust met een stuwstofvrije ionenmotor, waarmee de maanbemanning de verkenning en verplaatsing in korte tijd kan voltooien. De belangrijkste manier om terug te keren naar de aarde is door het ruimtevaartuig in een lage baan om de aarde te koppelen aan de terugkeermodule en dan met de terugkeermodule terug te vliegen naar de aarde.
English 
Chinese 
Czech 
Danish 
Estonian 
Finnish 
French 
German 
Greek 
Hungarian 
Italian 
Latvian 
Lithuanian 
Dutch 
Norwegian 
Polish 
Portuguese (Portugal, AO90) 
Romanian 
Slovak 
Slovenian 
Spanish 
Swedish 