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 5 / 2 Engels
3D ontwerp software: Fusion 360
Het wetenschappelijke Lunar Base-project richt zich op het gebruik van lavabuizen op de maan als bewoningsstructuren voor toekomstige maanmissies. Het project omvat het bouwen van een modulaire basis op de maan die naar behoefte van de missie kan worden opgebouwd en afgebroken. Het Lunar Base-project richt zich op het gebruik van lavabuizen op de maan als bewoningsstructuren voor toekomstige maanmissies.
Het belangrijkste doel van het project is om te onderzoeken of het haalbaar is om de natuurlijke omgeving van de maan te gebruiken om een veilige en bewoonbare omgeving te creëren. De lavabuizen van de maan zijn ideale habitats omdat ze natuurlijke bescherming bieden tegen straling, micrometeoren en extreme temperatuurschommelingen. We zullen geavanceerde robotica en 3D-printtechnologie gebruiken om een modulaire basis te bouwen die wordt aangedreven door thermo-elektrische energie en een noodstroomsysteem heeft. De basis zal ook dienen als platform voor het testen van nieuwe technologieën die uiteindelijk gebruikt zullen worden in menselijke expedities naar Mars en verder. In het algemeen is het project gericht op het bouwen van een duurzame en technologisch geavanceerde maanbasis om langdurig onderzoek en verkenning van de maan mogelijk te maken en tegelijkertijd de risico's van langdurige ruimtemissies te beperken.
Het belangrijkste doel van het opzetten van een onderzoeksbasis op de maan in de lavabuizen van de Maan is het uitvoeren van verschillende wetenschappelijke experimenten en observaties. De omstandigheden in de lavabuizen bieden unieke mogelijkheden voor het bestuderen van de geologie van de maan, het verkrijgen van inzicht in de vroege geschiedenis van de maan en het onderzoeken van de mogelijkheden voor de winning van water en andere belangrijke hulpbronnen. De gecontroleerde omgeving van de lavabuizen kan ook worden gebruikt voor het kweken van planten en voor het testen en ontwikkelen van nieuwe technologieën en wetenschappelijke instrumenten. Door een onderzoeksbasis op de maan te vestigen, kunnen wetenschappers ons begrip van de Maan uitbreiden, onze kennis van het zonnestelsel vergroten en de basis leggen voor verdere verkenning en mogelijke vestiging op andere planeten of manen in de toekomst.
Ten eerste schermt het ondergronds zijn de basis af van de harde maanomgeving, waaronder zonnestraling en extreme temperatuurschommelingen. Hierdoor is er minder zware afschermingsapparatuur nodig, wat het bouwproces gemakkelijker en goedkoper maakt.
Ten tweede vormen de lavabuizen een gemakkelijk toegankelijke bron van grondstoffen zoals water, dat kan worden gewonnen uit het ijzige regolith. Aangezien water essentieel is voor menselijke bewoning en de productie van raketbrandstof, zou het hebben van een nabije bron de kosten van herbevoorradingsmissies aanzienlijk verlagen.
Bovendien zou de natuurlijke bescherming die de lavabuizen bieden, gebruikt kunnen worden voor het kweken van planten in een gecontroleerde omgeving, wat een duurzame bron van vers voedsel zou opleveren.
Tot slot is de locatie van de Philolauskrater strategisch gunstig, omdat deze dicht bij de noordpool van de maan ligt. Deze locatie biedt toegang tot bijna constant zonlicht, dat kan worden gebruikt voor zonne-energie, waardoor de basis mogelijk zelfvoorzienend wordt.
De hele ULS basis gebruikt de bionische mierenneststructuur, die gebouwd is volgens de trend van de maan lavapijp, zodat de bouwstructuur de hoogste dichtheid heeft, de benodigde materialen het eenvoudigst zijn, de gebruiksruimte het grootst en de structuur stabiel en stevig is. Bevorderlijk voor de bouw van de basis en latere uitbreiding.
Fase I: Grotonderzoekende robots sturen om het algemene ontwerp van de basis te voltooien volgens de gegevens van het terreinonderzoek, de nodige voorraden en gigantische 3D-printrobots leveren, thermo-elektrische stroomkolom op het maanoppervlak plaatsen door traagheid bij de landing en brandstofcellen en thermo-elektrische stroomopwekking gebruiken voor vroege constructie; De laserballontechnologie wordt gebruikt om de lavapijp redelijkerwijs te transformeren en vervolgens wordt de algemene structuur van de basis geprint met behulp van maanaarde. De gebouwen aan het oppervlak worden bedekt met omgekeerde dialyse membranen die worden geprint door 3D-printrobots en zelf passen volgens een programmeerbaar plastic materiaal en origami-structuur om zonnewind te absorberen voor een vroege constructie.
Fase 2: Transport van diverse apparatuur naar de maan, voltooiing van de bouw van de B1 basisleefzone, zodat een klein aantal astronauten kan binnenkomen en kan assisteren bij de toekomstige experimenten van de basis en B2 (maanonderzoeksgebied) en de onderste laag van B3 (leef- en entertainmentgebied).
Fase drie: Vier of vijf astronauten gaan aan boord van de maanbasis en zodra de basis gestabiliseerd is, kunnen de woonverblijven verder naar beneden en verder uitbreiden om meer astronauten en onderzoekers te huisvesten.
De unieke architecturale locatie van ULS loste de meeste problemen op voor astronauten om te overleven op de maan. De unieke ingang van ULS is een dubbeldekkerstructuur die gebruik maakt van het Whipple Shield-ontwerpconcept om inslagen van meteorieten effectief te weerstaan. De ondergrondse structuren zijn ontworpen om de harde omgeving van de maan te weerstaan, waaronder zonnestraling, extreme temperatuurschommelingen en inslagen van micrometeorieten. (Volgens NASA-onderzoek is het mogelijk om een constante temperatuur van 17 tot 19 graden Celsius te handhaven onder de 6 meter op het maanoppervlak).
In geval van nood zal de basis een centrale hub hebben als veilige zone. De hub wordt uitgerust met luchtsluizen en noodvoorraden zoals extra zuurstof, water en voedsel. Daarnaast zal de maanbasis worden uitgerust met noodstroomsystemen en communicatieapparatuur om ervoor te zorgen dat astronauten in geval van nood met de aarde kunnen communiceren.
Daarnaast komen er medische faciliteiten op de basis om medische zorg te verlenen aan de astronauten. De faciliteit zal worden uitgerust met geavanceerde medische apparatuur en getraind medisch personeel om elke verwonding of ziekte te behandelen.
Kortom, de maanbasis wordt ontworpen om astronauten voldoende bescherming en onderdak te bieden. Modulaire constructies en stralingsafscherming zullen de astronauten beschermen tegen de harde maanomgeving, terwijl geavanceerde levensinstandhoudingssystemen en noodvoorraden ervoor zullen zorgen dat ze kunnen overleven in geval van nood.
Om astronauten van duurzame basisbehoeften te voorzien, implementeert Lunar Camp een aantal belangrijke functies om aan hun overlevingsbehoeften te voldoen:
Water: Om de normale aanvoer van water te garanderen, gebruiken we twee lijnen van watervoorziening. Enerzijds krijgen we water via lavabuizen en ijs in permanent beschaduwde gebieden bij de Noordpool; anderzijds kunnen omgekeerd dialysemembranen op het oppervlak van bovengrondse gebouwen water en zuurstof produceren door waterstofionen in de zonnewind op te vangen, terwijl een waterrecyclingsysteem wordt gebruikt om de urine en het zweet van astronauten op te vangen voor recycling.
Voedsel: In de aanloop naar de maan zullen astronauten ruimtevoedsel (voornamelijk eiwitten) eten dat ze van de aarde meebrengen; nadat het waterkweeklab klaar is, zullen astronauten een verscheidenheid aan eetbare planten kweken. We gaan ook voedsel 3D-printen om vegetarisch vlees te maken van sojavezels;
Lucht/Zuurstof: We produceren zuurstof op drie manieren. Na het verhitten en smelten van maanaarde of -gesteente voeren we elektrische elektrolyse uit. Zuurstof komt vrij in de vorm van bellen uit de smelt. Bij verhitting tot 1600-2500℃ kan zuurstofhoudend gesteente ontleden en zuivere zuurstof produceren. De planten in de hydrocultuurkamer absorberen ook de kooldioxide die vrijkomt bij de astronauten om een constante toevoer van zuurstof te krijgen; daarnaast kan meer zuurstof worden verkregen door hydrolyse.
Energievraag: We gebruiken een systeem voor het opwekken van stroom door middel van temperatuurverschillen. Via de kolom voor het opwekken van temperatuurverschillen gebruiken we een zelfcirculerende thermosifon met hoge warmteoverdracht om de maanbodem te verwarmen. De zwaartekracht wordt gebruikt als drijvende kracht om vloeistof te laten terugvloeien. Maar in het beginstadium dienen brandstofcellen ook als reserve-energiebron om de basis van warmte en elektriciteit te voorzien.
Hier zijn vijf manieren waarop we omgaan met de verschillende soorten afval die onze astronauten op de maan produceren:
Recycling: Sommige afvalstoffen kunnen worden gerecycled, zoals water, dat nodig is om te overleven. Water kan worden gerecycled door het zweet en de urine van astronauten te recyclen en waterdamp in te ademen.
Comprimeren en opslaan: Afval kan worden samengeperst en opgeslagen zodat het minder ruimte in beslag neemt. Vast afval kan door een compressor in kleinere stukken worden gecomprimeerd en in een bak of vergelijkbare container worden opgeslagen.
Verbranden: Sommige organische afvalstoffen kunnen worden verwijderd door ze te verbranden. Hierbij wordt het afval omgezet in as en kooldioxide. Hiervoor zijn de juiste zuurstof- en temperatuuromstandigheden nodig.
Hergebruik: Afval kan worden hergebruikt, keukenafval kan worden gecomposteerd en hergebruikt als grond voor het verbouwen van groenten op het terrein.
Gecombineerd kunnen deze behandelingen helpen om een maanbasis schoon en duurzaam te houden en er tegelijkertijd voor te zorgen dat de hulpbronnen die nodig zijn om te overleven volledig worden benut.
De maanbasis heeft efficiënte en betrouwbare communicatiesystemen nodig om contact te houden met de aarde en andere maanbasissen. De primaire communicatiemethode zal bestaan uit hoogfrequente radiouitzendingen. De maanbasis zal ook een reeks communicatiesatellieten in een baan om de aarde hebben die als relais tussen de basis en de aarde zullen fungeren.
Daarnaast zal de maanbasis antennes en communicatieschotels hebben voor directe en ononderbroken communicatie met de aarde, evenals redundante communicatiesystemen om ervoor te zorgen dat de communicatie ononderbroken blijft, zelfs in het geval van systeemstoringen.
De maanbasis zal ook een geïntegreerd netwerkcommunicatiesysteem hebben dat communicatie mogelijk maakt tussen verschillende secties van de basis en met andere maanbasissen. Dit systeem zal glasvezelkabels en Wi-Fi-netwerken voor gegevensoverdracht omvatten, waardoor efficiënte communicatie en het delen van informatie tussen verschillende maanbasissen mogelijk wordt.
In een onderzoeksbasis op de maan die zich in een lavabuis op de maan bevindt, zijn er verschillende wetenschappelijke thema's waar het onderzoek zich op zou kunnen richten. Enkele van de primaire onderzoeksgebieden zijn maangeologie, het gebruik van grondstoffen van de maan en astronomische waarnemingen vanaf de maan.
De maanbasis zal experimenten uitvoeren op het gebied van maangeologie, waaronder het bestuderen van de minerale samenstelling van het maanoppervlak, het analyseren van het gedrag van maanbevingen en het onderzoeken van de verspreiding en beweging van vluchtige stoffen zoals water op de maan. Deze studies zullen waardevolle inzichten opleveren in de vorming en evolutie van de maan en ons helpen om het heelal beter te begrijpen.
Een ander aandachtsgebied is het gebruik van grondstoffen van de maan, zoals de winning van water uit de maanbodem en het gebruik van maanregoliet als bouwmateriaal. Deze hulpbronnen zouden nodig zijn voor duurzame menselijke bewoning op de maan en de maanbasis zal manieren onderzoeken om ze effectief te gebruiken.
Daarnaast zal de maanbasis zich bezighouden met astronomische waarnemingen vanaf de maan, waarbij gebruik wordt gemaakt van de unieke locatie om hemellichamen waar te nemen die vanaf de aarde niet zichtbaar zijn. De maanbasis zal ook een ideale locatie zijn voor het monitoren van het aardse milieu en natuurlijke gevaren, zoals het monitoren van ruimteweersomstandigheden en het detecteren van inslagen van meteoroïden.
In het algemeen zal de maanbasis zich richten op wetenschappelijk onderzoek dat ons begrip van de maan, het heelal en de mogelijkheden voor duurzame menselijke bewoning op de maan zal vergroten. Door middel van onderzoek naar de geologie van de maan, het gebruik van grondstoffen van de maan en astronomische waarnemingen vanaf de maan zal de maanbasis bijdragen aan de vooruitgang van verschillende wetenschappelijke gebieden en cruciale kennis leveren voor toekomstige ruimteverkenningen.
Om astronauten voor te bereiden op de maan zou een robuust trainingsprogramma het volgende kunnen omvatten:
Fysieke en fysiologische training: Astronauten moeten zwaartekrachttraining, uithoudingstraining, cardiovasculaire conditietraining en spierversterkingstraining volgen voor lange perioden van ruimtereizen en missies op het maanoppervlak.
Aanpassingstraining voor de ruimte: training met betrekking tot de ruimteomgeving, waaronder bedieningsvaardigheden in een gewichtloze omgeving, vaardigheden voor oriëntatie en positionering in de ruimte, ruimtepsychologie en het vermogen om met de ruimteomgeving om te gaan, enz.
Training in het gebruik van ruimtevaartuigen en apparatuur: bediening en onderhoud van ruimtecapsules, ijsoogstmachines, maanrovers en andere apparatuur.
Geologie en maanwetenschapstraining: leer de geologische structuur, topografie en geomorfologie van de maan voor wetenschappelijk onderzoek en het verzamelen van monsters.
Training in noodgevallen: medische basiskennis en training in het omgaan met mogelijke ongevallen.
Training in missiesimulatie: Astronauten moeten worden getraind om missies in echte omgevingen te simuleren, inclusief missies op het maanoppervlak, operaties in de capsule, reactie op noodsituaties, enz.
Communicatietraining: De taal, protocollen en procedures van communicatie leren, weten hoe je effectief communiceert met de missiecontrole en nauw samenwerkt met ander relevant personeel.
Psychologische opleiding: psychologische opleiding van astronauten aan te passen aan de astronaut dit beroep van een hoog risico en de bijzonderheid van de ruimte omgeving, is het noodzakelijk om uit te voeren strikte psychologische opleiding van astronauten, zodat ze een uitstekende psychologische kwaliteit in rationeel denken vermogen, durf om seks, psychologische compatibiliteit en geen chaos in het gezicht van de crisis, het vermogen om te gaan met een plotselinge crisis.
Kortom, astronauten moeten een uitgebreide training krijgen om ervoor te zorgen dat ze competent zijn voor de missie om op de maan te landen.
Voor toekomstige missies naar de maan zijn ruimtevaartuigen nodig die mensen en apparatuur tussen de aarde en de maan kunnen vervoeren, evenals bemande raketten. En om vracht te vervoeren gebruiken we bij voorkeur grote lanceervoertuigen zoals SLS of Saturn V.
Naast deze ruimtevaartuigen heeft een maanbasis verschillende voertuigen nodig om over het maanoppervlak te reizen. We ontwierpen de maan-RV, het unieke chassisontwerp kan zich beter aanpassen aan het maanoppervlak en de ruime laadbak biedt ook de mogelijkheid voor lange afstanden en lange vertrektijden. Het modulaire ontwerp maakt het ook mogelijk om specifieke instrumenten te laden om een verscheidenheid aan speciale taken uit te voeren.
De maanijsmachine is door ons ontworpen voor het verzamelen en transporteren van lading. Door de toepassing van een intelligente afneembare laadbak en kunstmatige intelligentie kan de ijsoogster de ijswinningstaak zelfstandig uitvoeren.
English 
Chinese 
Czech 
Danish 
Estonian 
Finnish 
French 
German 
Greek 
Hungarian 
Italian 
Latvian 
Lithuanian 
Dutch 
Norwegian 
Polish 
Portuguese (Portugal, AO90) 
Romanian 
Slovak 
Slovenian 
Spanish 
Swedish 