I Moon Camp Pioneers skal lagene 3D-designe en komplett måneleir ved hjelp av programvare etter eget valg. De må også forklare hvordan de vil bruke lokale ressurser, beskytte astronautene mot farene i verdensrommet og beskrive bo- og arbeidsfasilitetene i måneleiren.
Shanghai Qingpu videregående skole Shanghai-Qingpu Kina 15, 18, 16 6 / 2 engelsk
Programvare for 3D-design: Fusion 360
Vårt "Very Poor"-team planlegger å etablere en base kalt Pioneer Eye på månen. Som vi alle vet, er miljøet på månen svært tøft og farlig for astronauter. Månebasen vår er utstyrt med fasiliteter for strålingsbeskyttelse, meteorittbeskyttelse, beskyttelse mot ekstreme temperaturer og romvakuum. Samtidig kan basen også sørge for bærekraftige basisfornødenheter som vann, mat, luft og elektrisitet for å opprettholde komforten og stabiliteten i astronautenes liv på månen.
Pioneer Eye er navnet på måneleiren vår. Vi har et skilt med to blader på månen som viser den vitenskapelige retningen til stasjonen. Som pioner vil den være grunnlaget og frontlinjen for menneskelig massebosetting på månen, en base for biologiske eksperimenter for å finne ut hvordan man kan støtte langsiktig overlevelse av mennesker med biologi, og øyet vil være et vindu for mennesker til å se og forstå. Den skal brukes som en vitenskapelig studiebase for mennesker, og vi skal bygge et radioteleskop for å utnytte de unike observasjonsforholdene i verdensrommet til å observere månen. Med disse forskningsmålene i tankene modulerer vi basen slik at den kan tilpasses ulike forskningstilnærminger. Astronautene er også en viktig del av programmet, og vi sørger for beskyttelse og helsetjenester for de to astronautene som skal oppholde seg der over lengre tid.
Vi valgte å bygge måneleiren vår på sørsiden av Malapert-fjellet. Her er de mange fordelene:
Vann: Undersøkelsen viste at det finnes is i den nordlige delen av Malapert, som ligger i permanent skygge. Vi kan bruke en månerover til å samle opp vannisen og lette vanntrykket i leiren.
Konstruksjon: Ifølge resultatene av satellittmålingene er den gjennomsnittlige helningen på bunnen av området på sørsiden av Malaper 4,7°, noe som er mye bedre enn de 5,5° på Amundsen, et annet sted som er valgt. Generelt sett er terrenget i dette området flatt, noe som er svært gunstig for 3D-printing og start og landing av transportromfartøyer.
Lys: På sørsiden av Malapert er det mellom 0,1 og 0,2 lys, ikke langt fra gjennomsnittet på 0,18 lys i Amundsenkrateret, og Malapert på Sydpolen er godt egnet til å dekke leirens strømbehov.
Med tanke på det tøffe miljøet på månen har vi designet en spesiell kuppel for å beskytte hoveddelen av basen. Innvendig har vi brukt den arkitektoniske ideen om en femkant og en firkantet seksjon for å ta hensyn til estetikk og enkelhet, og i tillegg har vi plassert oppholdsrommet i midten for å gjøre det kompakt og praktisk, og for å legge til rette for senere utvidelser med oppholdsrommet i sentrum. I tillegg vil vi bare bruke roveren og 3d-skriveren til den foreløpige konstruksjonen av måneleiren, og vente på at forholdene tillater levering av astronauter og bakkeforsyninger for å fullføre det endelige arbeidet, noe som kan unngå problemene forårsaket av månens naturlige forhold og kostnader.
Når det gjelder teknologi og materialer, vil vi bruke lokale materialer. Månebilen vil bli brukt til å samle inn månens regolitt. Eksperimenter har vist at ulike geleringskomponenter i månens regolitt har visse likheter med sementråvarer, som kan oppnå betydelig slagfasthet og kompresjonsmotstand. Deretter bruker vi 3d-printeren til å skrive ut kuppelen med regolitt, og bunnskallet inne i kuppelen med aluminium og ren epoksy. Til slutt graver astronautene seg ned i undergrunnen og bygger interiøret.
For å beskytte oss mot meteoritter har vi en egen kuppel laget av månens regolitt. Vi bruker også en trelags beskyttelsesstruktur som består av den ytterste bufferskjermen, et fyllingslag ca. 100 mm fra bufferskjermen og et skott ca. 17,5 mm fra fyllingslaget. Vi bruker tre lag med basaltfiberduk og fyllingslag av arylonfiberduk med bedre omfattende slaggrense og aluminiumslegering 3A21-bufferskjerm som beskyttelsesmaterialer.
For å beskytte mot stråling bruker vi ren epoksy for å beskytte mot kosmisk stråling og kvartsglass innpakket i k9-glass som glassmateriale, noe som kan minimere skadene av høyenergiladede partikler og bremsestråling på basen og utstyret samtidig.
For varme og statisk elektrisitet kan F46 (polyfluoretylenpropylen) basert på antistatisk elektrotermisk kontrollbelegg isolere godt, håndtere temperaturforskjeller og beskytte mot statisk elektrisitet.
Vann: Vi sender urin og annet husholdningsavløpsvann inn i prosessoren, som kan filtrere, destillere, rense, avkjøle og separere dem i uringjenvinningssystemet for å produsere saltlake. Saltlaken mottas av systemet for gjenvinning av saltlake, og vannet ekstraheres. Salt og en del organisk materiale fjernes gjennom tre lag med spesialfiltre, og det gjenværende organiske materialet i vannet oksideres og føres til slutt inn i tanken etter at kvaliteten er kontrollert. Samtidig skal det bygges en leir på månens sydpol, der fast vann samles opp av en månerover og smeltes inn i vannrenseanlegget for å danne husholdningsvann.
Mat: I hovedsak baserer vi oss på grønnsaker dyrket i leiren og mat hentet fra jorden, og vi velger å plante høylandsbygg og bok choy. Høylandsbygg inneholder mye karbohydrater og har god tilpasningsevne til miljøet, og egner seg godt som basismat i verdensrommet. Kinakål, med kort vekstsyklus, høy næringsverdi og grunne røtter, egner seg også godt som mat i rommet.
Luft: Vi absorberer vanndampen fra luften i leiren og elektrolyserer væsken fra astronautene for å produsere gasser. Denne metoden kan til en viss grad redusere luftforurensningen. Hydrogengassen som slippes ut, kan også brukes som hjelpegass til solenergiproduksjon. Vi har også samlet inn forbindelser som inneholder oksygen og nitrogen fra månen ved hjelp av månebilen, smeltet dem ved høye temperaturer og deretter brukt elektrisitet til å ionisere gassmolekyler.
Energi: Vi bruker varme til å produsere høytrykksdamp som driver en turbin og genererer elektrisitet. Kontrollert fisjon av uranoksid og forbrenning av avfall produserer en jevn mengde varme, noe som gjør kjernefysisk fisjon til vår viktigste energikilde. Med solcellepaneler kan den dekke et normalt energibehov.
En liten del av avfallet som ikke kan resirkuleres, brytes deretter ned av eksperimentelle mikrober, der man utforsker produktene og nedbrytningshastigheten til ulike mikrober for å finne de beste for avfallshåndtering: Resten forbrennes for å generere energi. Den andre delen resirkuleres. Vannsirkulasjonssystemet genererer saltvann gjennom filtrering, destillasjon, rensing, kjøling og separering i urinsystemet. Salt og organisk materiale fjernes gjennom filteret, og vannkvaliteten kontrolleres før det går inn i tanken og til slutt når drikkevannsmaskinen under trykk fra leveringspumpen. Den viktigste formen for luftsirkulasjon er kjemiske reaksjoner. Den nye gassen produseres ved elektrolyse av vanndamp med avfallsvæske. Oksygen kan brukes til å puste, og hydrogen kan brukes som en hjelpegass for solenergiproduksjon.
Vi bruker radiodeteksjonsenheter til å kommunisere med bakken. Radar sender elektromagnetiske bølger for å bestråle målet og motta ekkoet for kommunikasjon, noe som også er en effektiv og enkel kommunikasjonsmetode i dag.
Vi sammenligner fordelene og ulempene ved radiokommunikasjon og laserkommunikasjon, og gjør et valg. Ulempen med laserkommunikasjonsteknologi er at den koster mer enn radio og krever en jordorientert mottaker, som er vanskelig å justere på den roterende månen og jorden. I tillegg påvirkes laser også lett av værforholdene på bakken, og effekten er dårlig i regnvær, og øyeblikkelig kommunikasjon på månen er ekstremt viktig, relatert til astronautenes sikkerhet og arbeid kan implementeres. Derfor valgte vi radiokommunikasjon som var mer egnet for en måneleir.
Forskningen vår fokuserer på astronomiske observasjoner og biologiske eksperimenter.
Takket være det nesten fullstendige fraværet av elektromagnetiske forstyrrelser på månens overflate kan vi bruke radioteleskoper for å få et klarere bilde av verdensrommet. Etter å ha filtrert bort støyen fra jorden, vil basen fokusere på å observere aktive galakser og deres samutvikling med supermassive svarte hull, utforske og verifisere hvordan supermassive svarte hull utvikler seg og hvilken innvirkning de har på galakser. Det er også svært sannsynlig at det finnes et supermassivt svart hull i sentrum av Melkeveien, og studiet av dette vil bidra til å forklare mysteriene rundt galaksens sentrale objekter og gi vitenskapelige forutsigelser om galaksens fremtid. Basen vil også bli eksponert for den kosmiske bakgrunnsstrålingen, noe som sannsynligvis vil avsløre dens obskure bølgesignatur på jorden.
Når det gjelder biologisk forskning, bortsett fra det ovennevnte eksperimentet med mikrobiell nedbrytning, er vår viktigste forskningsretning påvirkningen av de underliggende lovene for organismer på rommiljøet. Vi valgte bakteriell DNA-replikasjon, transkripsjon og ekspresjonsprosess, fotosyntese og respirasjon av planteceller som forskningsobjekter, og tok strålingsmengde, lysintensitet, temperatur, sammensetningen av lokalt issmeltevann og luftsammensetning som variabler for å utforske månemiljøets innvirkning på loven om biologisk underlag, for å forberede oss på storskala måneinnvandring i fremtiden.
I tillegg til fysisk trening, trening i å tilpasse seg romfartsmiljøet, psykologisk trening og grunnleggende teoritrening, er det også opplæring i romfartsteknologi, flyprosedyrer og oppdragssimuleringstrening, overlevelses- og livredningstrening og store fellesøvelser for å forberede romferden. Med tanke på basens spesielle vitenskapelige forskningsformål må astronautene lære seg teoretisk kunnskap om universet, slik at de også kan utføre forskernes krav til teleskopbruk på en nøyaktig og dyktig måte. For å bli en utmerket teleskopoperatør må astronautene dra til radioteleskopbasen på bakken for å lære hvordan man bruker, vedlikeholder og håndterer nødsituasjoner for å sikre at teleskopet kan brukes fullt ut, har lang levetid og er sikkert. For å kunne håndtere og bruke insekter og mikroorganismer på en sikker og effektiv måte er det nødvendig med profesjonell opplæring i biologi og praksis i biologiske eksperimenter. Denne målrettede opplæringen antas å gi astronauter, base- og bakkeforskere mer effektivitet og bedre kvalitet på arbeidet, og maksimere Pioneer Eyes rolle som utpost.
Vi trenger en romferge for å frakte mennesker mellom jorden og månen. Vår romferge er en referanse til den nåværende romfergen, men den sløyfer engangsraketten som må festes til den nåværende romfergen. I stedet bruker den kjernefysisk energi til å drive flyet, slik at man oppnår effekten av gjentatt bruk, og også for å dekke behovet for lange tur-retur-flyvninger. For å reise til andre steder på månen har vi tatt i bruk en bemannet rover. I motsetning til ubemannede og vitenskapelige rovere er vår rover mer som et lastekjøretøy og et bemannet kjøretøy, hovedsakelig ansvarlig for fremtidig baseutvidelse, ressursinnsamling og utforskning av andre steder.
English 
Chinese 
Czech 
Danish 
Estonian 
Finnish 
French 
German 
Greek 
Hungarian 
Italian 
Latvian 
Lithuanian 
Dutch 
Norwegian 
Polish 
Portuguese (Portugal, AO90) 
Romanian 
Slovak 
Slovenian 
Spanish 
Swedish 