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.
郑州轻工业大学附属中学 河南省郑州市-金水区 China 18 4 / 1 Engels
3D ontwerp software: Fusion 360
Ons maankamp richt zich op wetenschappelijk onderzoek, zoals het verzamelen en analyseren van mineralen uit de maanbodem en ruimtegassen door middel van vacuüm handschoenkasten, Raman spectrometers en rasterelektronenmicroscopen. Afval dat op de maan ontstaat, wordt verzameld door een roterende destillatie-eenheid. Afval wordt verwarmd en afgebroken in de roterende destillatie-eenheid en verdampt tot gas. Het gas wordt afgekoeld tot vloeistof in de condensor. De zuurstof die geproduceerd wordt door de gesmolten zuurstoffabriek zal de basis leggen voor een duurzame menselijke basis in de toekomst.
Daarnaast zijn we uitgerust met het Earth-Moon Information Transfer satellietsysteem, met de radar van de maan voor informatieoverdracht, om efficiënte communicatie tussen astronauten en de aarde te garanderen. Door gebruik te maken van 3D-printtechnologie voor het bouwen van een maanrover en een waterrad voor ijswinning, zijn de belangrijke problemen van materiaaltransport en waterproductie opgelost.
We doen ons best om de veiligheid van astronauten te beschermen en hun basislevenszekerheid te handhaven, zodat hun fysieke en mentale gezondheid verzekerd is.
Het belangrijkste doel van ons maankamp is om wetenschappelijke experimenten op de maan uit te voeren en onderzoeksresultaten te verkrijgen, om zo het verzamelen van grondstoffen en duurzaam gebruik van energie te vergemakkelijken en uiteindelijk menselijke bewoning en ontwikkeling op de lange termijn op de maan te realiseren. Als een van de dichtstbijzijnde hemellichamen bij de aarde heeft de maan overvloedige minerale hulpbronnen, watergehalte, stabiele geologische omgeving en andere kenmerken op haar oppervlak, die een hoge wetenschappelijke onderzoekswaarde en industrieel ontwikkelingspotentieel hebben. We zullen voornamelijk maanbronnen bestuderen in termen van maanbodem, ruimtegas en lichtanalyse, en relevante wetenschappelijke onderzoekservaring verzamelen om een basis te leggen voor menselijke verkenning van de maan in de toekomst.
We kozen ervoor om een maankamp op te zetten bij Shackleton Crater op de zuidpool van de maan. Volgens het gegevensonderzoek zijn hier ten eerste enkele kraters en is het schaduwgebied rijk aan waterijs, dat kan worden verkregen door hete smelttechnologie met ijsmijnvoertuigen. Ten tweede zijn sommige gebieden hier constant blootgesteld aan zonlicht, waardoor het mogelijk is om de poolgebieden volledig met zonne-energie van energie te voorzien. Bovendien zou een maanbasis veel energie moeten opslaan, en waterstofbrandstofcellen zouden ideaal zijn om dit doel te bereiken, door gebruik te maken van water van de maanpolen en overtollige zonne-energie. Tot slot zijn we van plan om een relaisstation voor aarde-maancommunicatie te bouwen in de nabijgelegen Mount Malabut om een barrièrevrije overdracht van aarde-maaninformatie te realiseren.
Wat betreft de hoofdconstructie van de basis, hebben we de afgeleide structuur van het pantser aangenomen als de basisstructuur van de maanbasis, die een hoge stabiliteit heeft en steviger is en effectief bescherming kan bieden tegen meteorietinslagen en kosmische straling.
We brachten basismaterialen en apparatuur van de aarde om de basis voor te bereiden op de bouw. Daarnaast gebruikten we maanbasalt als grondstof voor de constructie van de basis en 3D-printtechnologie voor de constructie van de basis. Bovendien zijn de uiteindelijke druksterkte en treksterkte van beton gemaakt van maanbasalt ongeveer 10 keer die van bestaand beton.
Maangrond kan door microgolfverwarming worden gesinterd tot keramische materialen, en omdat het rijk is aan silicaten, kunnen er onder vacuüm ook bijzonder zuivere glazen materialen van worden gemaakt.
De actieve verwijderingstechnologie van maanstof, vertegenwoordigd door de elektrische gordijntechnologie, wordt toegepast in de wetenschappelijke onderzoeksapparatuur, het meubilair en de ruimtepakken van astronauten in de basis, die de elektrostatische schade die wordt veroorzaakt door het maanstof dat door het elektrostatische effect aan het oppervlak van het instrument wordt geadsorbeerd, effectief kan voorkomen en zo de veiligheid van astronauten kan beschermen.
De buitenste laag is gemaakt van composietmaterialen met aerogel, geavanceerde thermische beschermingsmaterialen en maanaarde als grondstoffen, waarbij gebruik wordt gemaakt van de combinatietechnologie van materialen met een hoog atoomnummer en materialen met een laag atoomnummer om schadelijke kosmische straling te voorkomen en een te hoge temperatuur overdag en een te lage temperatuur 's nachts te vermijden.
De grootste gevaren op de maan zijn meteorietinslagen, straling van kosmische straling, extreme temperatuurverschillen en aantasting door maanstof.
- Meteorietinslag: De locatie van de basis verkleint de kans op een meteorietinslag aanzienlijk. Samenpersende materialen kunnen de basis effectief beschermen. De radar van de basis controleert ook de situatie van de basis in realtime, zodat er tijdig bescherming kan worden geboden.
- Straling van kosmische straling, extreme temperatuurverschillen: In de buitenste laag worden aerogels, geavanceerde thermische beschermingsmaterialen en composietmaterialen gemaakt van maangrond gebruikt om te beschermen tegen straling en om de temperatuur in de basis constant te houden.
- Maanstofplaag: Gebruik de actieve stofverwijderingstechnologie die wordt vertegenwoordigd door de elektrische gordijntechnologie om zelfreinigende materialen klaar te maken voor reiniging.
Water ： Aan de ene kant is er veel waterijs op Antarctica, dat kan worden gedolven door ijsmolens en gesmolten door hitte. Anderzijds kan water worden geproduceerd door zuurstof uit de overvloedige ijzeroxideverbindingen van de maan in een hoge-temperatuuroven te combineren met waterstofgas uit de atmosfeer van de maan en zonnewind die wordt opgevangen door sondes en zonnezeilen.
Voedsel: In het beginstadium van de bouw zullen de astronauten voedsel met een hoge voedingswaarde eten dat van de aarde komt. Als het plantgebied klaar is, kunnen er verschillende soorten planten worden gekweekt, zoals wortels die rijk zijn aan vitamine C en sojabonen die rijk zijn aan calcium en eiwitten. Tegelijkertijd kan het laboratorium kooldioxide recyclen om zetmeel te maken met behulp van recyclingapparatuur.
Lucht:We zullen gebruik maken van hoge temperatuur smelten methode van zuurstof en plant fotosynthese om zuurstof te produceren, door rijke ijzeroxide van de maan verbindingen in de hoge temperatuur smeltoven verbranding en plant fotosynthese kan veel zuurstof te krijgen, en ten slotte door de relevante chemische reacties kan een verscheidenheid aan grondstoffen in de lucht, en dan lucht te krijgen.
Stroom : De zonnepanelen zetten zonne-energie om in elektriciteit, zodat er genoeg stroom is voor een maanbasis. En het kan worden opgeslagen in batterijen voor gebruik 's nachts. Als tweede optie zullen we brandstofcellen met waterstof en zuurstof gebruiken om de basis van elektriciteit en warmte te voorzien.
Vast afval omvat uitwerpselen van astronauten, oneetbare plantendelen, keukenafval, enz. Het organische vaste afval wordt behandeld door aerobe fermentatie bij hoge temperatuur en de producten na behandeling kunnen worden toegepast als organische meststof. Het organische vaste afval wordt behandeld door aërobe fermentatie bij hoge temperatuur en de producten na de behandeling kunnen worden gebruikt als organische meststof. Het kooldioxide dat wordt geproduceerd tijdens het fermentatieproces kan ook worden doorgegeven aan de plantentank als grondstof voor de fotosynthese van planten. Het anorganische vaste afval wordt ontleed door warmte in de roterende destillatie-eenheid, verdampt in een gas, en het gas wordt afgekoeld tot een vloeistof in de condensor, en de vloeistof kan worden ontleed tot een stof die kan worden hergebruikt.
Het vloeibare afval kan in de reactor worden gebruikt om met behulp van grote spiegels zonlicht te breken op de reactor en deze te verhitten tot meer dan 900 graden met maanaarde om de verschillende componenten in het vloeibare afval te scheiden. Het gas dat bij de scheiding vrijkomt, kan worden gebruikt voor het kweken van planten.
De satellietcommunicatietechnologie zal worden gebruikt om de verzamelde gegevens en informatie naar de aarde of andere maanbasissen te sturen door middel van spraak-, video- en statische transmissie via aarde-maan communicatiesatellieten en grondcommunicatiestations, zodat real-time communicatie tussen de maan en de aarde mogelijk is. Realiseer het delen van gegevens en informatie, de toewijzing van materialen, enzovoort, en wissel werk uit tussen bases.
Geologie staat centraal tijdens ons maankamp.
Naar verwachting zullen de volgende experimenten op de maan worden uitgevoerd:
Maanexperiment voor mineraalanalyse: mineralen vervoeren en verzamelen met de maanrover, Raman spectrometer gebruiken om de mineraalsamenstelling van het maanoppervlak te bestuderen en analyseren, om de minerale bronnen op de maan volledig te begrijpen en plannen te maken voor toekomstig gebruik.
Maanlandvorm experiment: Een rasterelektronenmicroscoop wordt gebruikt om het oppervlak van het monster te bombarderen met een fijn gefocuste hoogenergetische elektronenbundel. De secundaire elektronen die worden gegenereerd door de interactie tussen het elektron en het monster worden teruggekaatst met elektroneninformatie om de morfologie van mineralen in de maanbodem te observeren. De distributie van de minerale morfologie kan worden verkregen in de toekomstige mijnbouw van minerale hulpbronnen op de maan om de planning te maken. En door de camera, laser radar en andere technologieën te meten en bestuderen van de geomorfische oppervlak van de maan, begrijpen de geomorfische evolutie en structurele kenmerken van de maan
Maanstof experiment: Het kunstmatig verzamelen van stofmonsters van het maanoppervlak en deze analyseren met behulp van een vacuümhandschoenkast om te voorkomen dat maanstof astronauten kan schaden. De samenstelling en oorsprong van stof op het maanoppervlak en de oorsprong en evolutie van het zonnestelsel.
Fysieke en fysiologische training: Astronauten ondergaan een hele reeks fysieke en fysiologische trainingen, waaronder ruimtelijke aanpassing (overlevingstraining in een beperkte gesimuleerde ruimte), aanpassing aan de zwaartekracht (lange perioden van slankheid en spintraining) en cardiovasculaire en musculaire training (aerobe en anaerobe oefeningen om het uithoudingsvermogen en de cardiopulmonale functie te verbeteren). En ga zo maar door, om je voor langere tijd aan te passen aan het leven en werken in de ruimteomgeving.
Technische en ingenieurstraining: Astronauten moeten verschillende soorten ruimtevaarttechnologie en technische kennis beheersen, zoals de bediening van ruimtevoertuigen, vluchtbesturing, ruimtegeneeskunde, milieubescherming in de ruimte en andere kennis.
Training in afstandsbediening en communicatie: Astronauten moeten het gebruik en onderhoud van verschillende afstandsbedienings- en communicatieapparatuur leren en oefenen, evenals verschillende communicatieprotocollen en -processen, om contact te houden met de grondcontrole.
Simulatietraining: Astronauten moeten een reeks simulatietrainingen uitvoeren, voornamelijk met betrekking tot lancering, orbitale vlucht, koppeling van ruimtevaartuigen, ruimteonderhoud, ruimtewandelen en andere simulatietrainingen voor ruimtemissies en gewichtloosheid, brand, zuurstoflekkage en andere simulatietrainingen voor noodsituaties, om ervoor te zorgen dat ze veilig en effectief kunnen werken in de ruimte.
Beheer van voedsel en water: Astronauten moeten begrijpen hoe ze voedsel- en watervoorraden moeten beheren en hanteren om een adequate voeding en hydratatie in de ruimteomgeving te garanderen.
Teamwork en mentale gezondheidstraining: Astronauten moeten een goed gevoel voor teamwork en mentale gezondheid hebben om stabiliteit en samenwerking in de ruimteomgeving te behouden. Teamtraining en psychologische begeleiding kunnen worden uitgevoerd om de psychologische kwaliteit van astronauten te verbeteren.
Het benodigde ruimteschip moet een goede afgesloten ruimte hebben, een compleet productiesysteem voor de zuurstofcyclus, autonome navigatie, een lichtgewicht ontwerp, een goede duurzaamheid en een hoog brandstofrendement.
De belangrijkste transportmiddelen zijn maanbuggy's en maanruimtevaartuigen die worden aangedreven door waterstof en zuurstof. De rover wordt aangedreven door zonnepanelen en kan astronauten naar verschillende bestemmingen brengen om het maanoppervlak te verkennen en in kaart te brengen. De Lunar Orbiter is een voertuig dat speciaal is ontworpen voor vluchten en verkenningen rond de maan. Het kan personeel en apparatuur vervoeren om wetenschappelijk onderzoek en verkenningswerk rond de maan uit te voeren.
Bij terugkeer naar de aarde gaan astronauten eerst in de maanmodule of een soortgelijke capsule en gebruiken ze raketten of andere stuwraketten om aan de zwaartekracht van de maan te ontsnappen en in een baan om de maan te komen. De docking orbiter verlaat dan de zwaartekracht van de maan en komt in een baan om de aarde. Koppelen met de aardmodule, opnieuw met behulp van raketten of andere stuwraketten, en de aardatmosfeer binnengaan. Tot slot moeten astronauten parachutes of andere vertragers gebruiken om de orbiter veilig naar het aardoppervlak te laten zakken.
English 
Chinese 
Czech 
Danish 
Estonian 
Finnish 
French 
German 
Greek 
Hungarian 
Italian 
Latvian 
Lithuanian 
Dutch 
Norwegian 
Polish 
Portuguese (Portugal, AO90) 
Romanian 
Slovak 
Slovenian 
Spanish 
Swedish 