maan_kamp
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.

Future-Moon

郑州轻工业大学  郑州-金水区    China 18, 19   5 / 1 Engels
3D ontwerp software: Fusion 360


Externe kijker voor 3D-project


1.1 - Beschrijving van het project

Onze maancamping bevindt zich op de zuidpool van de maan, waarbij we volledig gebruik maken van onze verbeeldingskracht en een aantal nieuwe technologieën toepassen die op aarde nog niet algemeen beschikbaar zijn. Combineer de huidige populaire technologieën met traditionele Chinese bouwtechnieken. Bouw een experiment dat kan voldoen aan het lange leven van twee tot drie astronauten op de maan, en bestudeer schuimmetaal, bodemloze teelt en andere experimenten die gemakkelijker uit te voeren zijn in de speciale microzwaartekrachtomgeving van de maan. Tegelijkertijd combineert onze bouwstijl verschillende unieke bouwstijlen in binnen- en buitenland, rekening houdend met de specifieke milieuomstandigheden op de maan. Onze basis maakt gebruik van een intelligente besturingsmethode als geheel, waarbij elk hoofdgebouw verbonden is door een weg. Het belangrijkste woongedeelte heeft de vorm van een zespuntige ster, die niet alleen symmetrisch mooi is maar ook de continuïteit van de basis weerspiegelt.

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

Het hoofddoel van ons maankamp is wetenschappelijk onderzoek. In het laboratorium voor mineraalonderzoek voeren we experimenten uit op het gebied van omgevingsmaterialen in microzwaartekracht en gebruiken we microzwaartekracht om opwaartse convectie te elimineren om metaalschuimmaterialen te onderzoeken en te ontwikkelen, waardoor het mogelijk wordt om bubbels en druppels onzuiverheden effectief te lozen en hoogwaardige metaalmaterialen te ontwikkelen. Daarnaast zal ons grondloze kweeklaboratorium buitenaardse fotosynthesetechnologie ontwikkelen, die de natuurlijke fotosynthese van groene planten op aarde simuleert, waarbij zonlicht wordt gebruikt om kooldioxide die door mensen wordt uitgeademd en waterbronnen die in situ op de maan worden gewonnen, om te zetten in zuurstof en koolwaterstoffen, waardoor planten in het grondloze kweeklaboratorium van zuurstof worden voorzien.

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

We besloten ons maankamp op te zetten in het Aitken-bekken op de zuidpool van de maan. Ten eerste bestaat het bekken uit een extreem grote meteorietkrater, die de oorspronkelijke structuur van de inslag heeft behouden. Omdat het materiaal dat door de inslag uit het diepe deel van de maan is geslingerd uniek is, biedt het gunstige omstandigheden voor ons om de interne structuur van de maan te bestuderen.Ten tweede is het bekken rijk aan waterbronnen. Er zijn permanente schaduwgebieden op de zuidpool van de maan. De temperatuur in deze permanente schaduwgebieden is extreem laag, dus er kunnen rijke waterijsbronnen binnenin zijn.Ten derde kan het veel energie leveren. Elk "maanjaar" heeft ongeveer een half jaar pooldag, waarin er veel lichtenergie is. De kenmerken van continu licht in de pooldag zorgen voor een natuurlijke energievoorziening voor wetenschappelijk onderzoek.

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.

We zullen basisbouwmaterialen, 3D-printers, machines om de maanaarde te verzamelen, gereedschappen om de maanaarde te verbranden en andere basisgereedschappen van de aarde meebrengen en complete constructietekeningen op aarde ontwerpen om ons te helpen onze maanbasis te bouwen. We zullen leren van traditionele Chinese architectuur en pengat- en penverbindingen, machines voor het verzamelen van de maanaarde gebruiken, maanaarde sinteren om maanstenen te maken en 3D-printers gebruiken om pengat- en penconstructies te maken. Na het bouwen van de bakstenen maken we gebruik van de microzwaartekracht op de maan en kunnen onze astronauten de bakstenen op de juiste plaats leggen volgens de bouwtekeningen zonder dat er grote apparatuur zoals kranen en liften nodig zijn om het huis te bouwen. Door het gebruik van lokaal gewonnen maanaarde kan de straling van de ruimte effectief worden verminderd en kunnen de transportkosten sterk worden verlaagd. Na het bakken van de maanstenen kunnen de assemblage en constructie worden uitgevoerd. Door het sinteren van maanstenen kan het risico van 3D-printen in één keer worden verminderd en op sommige gebieden kan 3D-printen verbindingen versterken om de constructie te voltooien.

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

We zullen zeer nauwkeurige radars en meteorietwaarschuwingssystemen bouwen, zodat we genoeg tijd hebben om de risico's en gevaren van buitenaardse meteorieten te vermijden. Bovendien zal onze basis maanstenen gebruiken die van de maanbodem worden gebakken, waardoor schadelijke kosmische straling uit de ruimte effectief kan worden geïsoleerd en een comfortabele en veilige leef- en onderzoeksomgeving voor onze astronauten kan worden gecreëerd. We zullen op de basis een centraal airconditioningsysteem bouwen om het binnenklimaat op een constante temperatuur te houden. Omdat zonne-energie de belangrijkste energiebron is, heeft onze basis een BMS-batterijbeheersysteem op basis van kunstmatige intelligentiecontrole, dat energie effectief en redelijk kan verdelen zonder dat je je zorgen hoeft te maken dat de airconditioning wordt uitgeschakeld. Tegelijkertijd worden onze muren bekleed met polymere nanocoatings om de extreme temperaturen buiten te isoleren en het energieverbruik van de centrale airconditioning te verminderen. Onze zuurstof is voornamelijk afkomstig van maangrond, die kan worden verkregen door middel van gesmolten elektrolyse om een grote hoeveelheid zuurstof te produceren. Het wordt via ondergrondse pijpleidingen naar verschillende kamers getransporteerd om elke kamer van zuurstof te voorzien en de normale fysiologische activiteiten van astronauten te garanderen.

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

We zullen een maanrover bouwen om zonne-energie en andere straling in het waterijs van de maan te richten, waardoor deze waterijsstoffen zullen verdampen. Plaats aan elke kant een vriesdroger om de waterdamp tot water te condenseren en op te vangen.

Onze voedselvoorziening komt voornamelijk uit kweeklaboratoria zonder aarde. We zullen aangepaste voedingsoplossingen en kunstmatige intelligentietechnologie gebruiken om planten van geschikte voedingsstoffen te voorzien en onze astronauten van de nodige voedingsstoffen te voorzien.

Onze energie is voornamelijk afkomstig van zonne-energie. We zullen zonnepanelen gebruiken om energie te verzamelen en om te zetten in elektrische energie en om een redelijke distributie van elektrische energie te bereiken via contactloze energieoverdracht.

We zullen maangrond verzamelen, die met behulp van gesmolten elektrolyse een grote hoeveelheid zuurstof kan genereren om verschillende platen van zuurstof te voorzien. Het kan ook de bereiding van zeer zuiver silicium, ijzer en andere metaalmaterialen mogelijk maken, waardoor bepaalde grondstoffen voor ons mineraallaboratorium beschikbaar komen.

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

Ons toilet verwijdert de urine direct; het zweet en de uitgeademde waterdamp van de astronauten komen in het ventilatiesysteem terecht. Deze vloeibare afvalstoffen worden gerecycled via complexe behandelingsprocessen zoals destillatie en diepe zuivering, en kunnen worden geconsumeerd.

Voornamelijk verzamelen, comprimeren, opslaan en dan de atmosfeer weer binnengaan met het TianZhou vrachtruimteschip om te verbranden.

Onze cabine maakt gebruik van aerobe fermentatiebehandeling bij hoge temperatuur en het verwerkte product kan worden gebruikt als organische meststof. De kooldioxide die vrijkomt tijdens het fermentatieproces kan ook in de fabriekscabine worden gebracht.

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

We zullen draadloze golfcommunicatie gaan gebruiken, waarbij we de golfvoortplantingsfunctie van draadloze golven gebruiken om informatie over te brengen, wat ons de moeite van het leggen van kabels kan besparen en een vrijere, snellere en meer toegankelijke informatie-uitwisseling en communicatie mogelijk maakt.

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 focus van ons onderzoek naar het maankamp is schuimmetaal in een microzwaartekrachtomgeving en kunstmatige lichtsynthesetechnologie in een buitenaardse omgeving. In het laboratorium voor mineraalonderzoek voeren we experimenten uit in de materiaalkunde van microzwaartekrachtomgevingen. In de microzwaartekrachtomgeving zal door het verdwijnen van de convectie als gevolg van opwaartse druk de verstoring van de kristalgroei afnemen en zullen de defecten in het gegroeide kristal onvermijdelijk afnemen. Met behulp van microzwaartekracht te elimineren drijfvermogen convectie te onderzoeken en te ontwikkelen schuim metalen materialen, die de mogelijkheid van het effectief lozen van bellen en vloeibare druppel onzuiverheden biedt. Tegelijkertijd kunnen we in de microzwaartekrachtomgeving in de ruimte ook een aantal materiaaleigenschappen en verschijnselen vinden die onder de zwaartekracht vallen, wat ons effectieve en haalbare ideeën kan opleveren voor de ontwikkeling van hoogwaardige metaalmaterialen. Daarnaast zal ons grondloze kweeklaboratorium buitenaardse fotosynthesetechnologie ontwikkelen, die de natuurlijke fotosynthese van groene planten op aarde simuleert en zonlicht gebruikt om de door mensen uitgeademde kooldioxide en de aan de maanbodem onttrokken waterbronnen om te zetten in zuurstof en koolwaterstoffen, waardoor de planten in het grondloze kweeklaboratorium van zuurstof worden voorzien.

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

Ten eerste moeten astronauten strenge fysieke en gezondheidstests ondergaan om er zeker van te zijn dat hun lichaam de eisen van de ruimtevaart aankan. Deze tests omvatten meestal longfunctietests, hartslagtests, reflexen, enzovoort. Aan de hand van deze tests kan worden bepaald of elke astronaut het vermogen heeft om zich aan te passen aan de ruimteomgeving.

Na het voltooien van een medisch onderzoek moeten astronauten computer- en softwaresystemen leren. Deze systemen omvatten vaardigheden zoals taakgegevensverwerking, procesbewaking, probleemoplossing en meer. Tegelijkertijd moeten ze ook de basiskennis van de ruimteomgeving begrijpen, zoals microzwaartekracht, vacuüm, straling enzovoort, waardoor ze zich beter kunnen aanpassen aan de ruimteomgeving.

Daarnaast is onderwatertraining ook een essentieel onderdeel voor astronauten. Door deze training kunnen astronauten zich aanpassen aan lage en microzwaartekrachtomgevingen en hun motoriek, coördinatie en cardiorespiratoire functies verbeteren. De onderwatertraining kan ook noodsituaties en noodevacuatieoefeningen simuleren, zodat astronauten gevaarlijke situaties beter aankunnen.

Na het voltooien van de onderwatertraining leren astronauten de basisbediening en het gebruik van laboratoriumapparatuur en -instrumenten, en ook hoe ze zich in noodgevallen aan de omgeving moeten aanpassen. Het leerproces van de astronaut omvat ook training in vaardigheden zoals het gebruiken en repareren van het ruimtepak en wat te doen als er iets misgaat.

Daarnaast zullen astronauten moeten leren hoe ze nauw kunnen samenwerken met collega's, effectieve communicatiekanalen kunnen opzetten, hun rollen duidelijk kunnen definiëren en moeten leren hoe ze medische zorg op afstand kunnen ontvangen en gebruiken, naast andere noodzakelijke maatregelen, om een succesvolle missie te garanderen.

Tot slot moeten astronauten vaardigheden leren om in noodgevallen te ontsnappen en retrograde te manoeuvreren in omgevingen op aarde en in de ruimte.

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 ruimtevaartuig moet het maanoppervlak kunnen bereiken, op het maanoppervlak kunnen opereren voor ruimteverkenning en experimentele operaties, voldoende bemande en opslagruimte hebben en zich kunnen aanpassen aan de omgeving van het maanoppervlak.

Op een maankamp zullen er waarschijnlijk verschillende soorten voertuigen zijn, zoals maanbuggy's, scooters en voertuigen op wielen, die gebouwd zijn om het maanoppervlak te verkennen, dus moeten ze zo ontworpen zijn dat ze sterk genoeg zijn en zich kunnen aanpassen aan de omgeving van het maanoppervlak.

Om astronauten van en naar de aarde te brengen, moet een ruimtecapsule kunnen werken in de omgeving van de ruimte, bestand zijn tegen de slijtage van de ruimte en het harde klimaat en voldoende bereik hebben zodat de astronauten de aarde veilig kunnen bereiken.

Terwijl we het maanoppervlak verkennen, moeten we ook nieuwe doelen en gebieden vinden om te verkennen. Dit kan diepgaande verkenning van structuren op het maanoppervlak inhouden, de mogelijkheid om naar waterbronnen te zoeken en de verkenning van maanvoetafdrukken en -reizen.

 

Andere projecten: