oppdagelse interaktivt bilde

Prosjektgalleri Moon Camp Pioneers 2022 - 2023

 

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.

Trailblazer

郑州轻工业大学附属中学  河南省郑州市-金水区    Kina 19, 18   5 / 4 engelsk
Programvare for 3D-design: Fusion 360



1.1 - Prosjektbeskrivelse

Vår plan for en månecampingplass gir astronautene en enkel base som ligner på jordens levemiljø, slik at de kan føle at det å bo på månen ikke er noe annerledes enn på jorden, samtidig som de får gode eksperimentelle data som kan sendes tilbake til jorden, noe som fremmer utviklingen av geospatial teknologi. Basen vår er delt inn i seks rom, nemlig vedlikeholdshytte, beboelseshytte, plantehytte, eksperimenthytte, medisinsk hytte og inngangsparti. Utenfor basen finnes det lagringstanker for produksjonsvann, månebiler, landingsfartøy, observatorier og transportkjøretøy. Den medisinske modulen er utstyrt med relativt komplett medisinsk utstyr som kan behandle de fleste av astronautenes sykdommer. Plantekabinen er delt inn i to områder: jorddyrking og hydroponisk dyrking, som kan dyrke forskjellige planter. Vedlikeholdsrommet brukes til å reparere skadet utstyr. Oppholdsrommet er enkelt og elegant, og skiller seg ikke mye fra vanlige rom. I forsøkshytta er det diverse presisjonsutstyr som brukes til eksperimenter og innsamling av forsøksdata. Basen vår heter Trailbrazer og har som mål å skape et område på månen der astronauter kan bo komfortabelt.

1.2 - Hvorfor ønsker dere å bygge en Moon Camp? Forklar hovedformålet med måneleiren (for eksempel vitenskapelige, kommersielle og/eller turistmessige formål).

Temaet for måneleiren vår er liv og teknologi. Hovedformålet er å gi astronautene et komfortabelt levemiljø som ikke skiller seg vesentlig fra livet på jorden, og å tilby laboratorier som gir astronautene plass til å utføre eksperimenter og fremme utviklingen av jordisk teknologi. Når det gjelder eksperimenter, kan campingplassens utstyr og laboratorier brukes til ressursutvinning, oksygen- og vannproduksjon, samt utstyr til ulike eksperimenter og datainnsamling.

2.1 - Hvor vil du bygge måneleiren din? Begrunn valget ditt.

Vi mener at måneleiren bør etableres i nærheten av Shackleton-krateret.

Begrunnelse: på månen er de viktigste ressursene solenergi, ved hjelp av erstatningsenhet for å konvertere solenergi til elektrisitet og termisk energi, til utstyrskapasitet, og i måneleirplantene er solen uunnværlig, og, jordbruksfosfor kalium, ilmenitt, klippe, månevannis tilhører også viktige ressurser, for astronauter er overlevelsesnødvendighetene vannressurser, permanent dagområde er de mest sannsynlige faste vannressursene, derfor, fra overlevelse av ressurser og astronauter, tror jeg den beste adresseplasseringen er i et klippeberg permanent dagområde, Det er best å ha mindre stor vannis i det permanente nattområdet i nærheten.

2.2 - Hvordan planlegger dere å bygge måneleiren? Tenk over hvordan dere kan utnytte månens naturressurser, og hvilke materialer dere trenger å ta med fra jorden. Beskriv teknikkene, materialene og designvalgene deres.

Basen vår skal etter planen bygges ved hjelp av 3D-printing av månejord. Månejord er et 3D-printmateriale av høy kvalitet, og dagens 3D-printteknologi kan allerede bygge små hus på bakken. Derfor har vi bestemt oss for å bruke 3D-printingteknologi til å lage materialer til basens utseende, og vi bruker strålingsbestandige materialer som keramikk og titanlegeringer innvendig for å beskytte astronautene mot strålingsskader. Vi bruker solcellepaneler til å omdanne energi til drift av månebilene og innsamlingskjøretøyene, samt batterier til å lagre strøm. Månebilen er utstyrt med en radarlokalisator og et kamera som kan bestemme bilens posisjon og utforske omgivelsene. Bunnen av transport- og oppsamlingskjøretøyet er utstyrt med seks hjul og flere stålaksler som gir god stabilitet. Kjøretøyet er utstyrt med en mekanisk arm med kraftige, multifunksjonelle mekaniske klør som kan samle stein og andre materialer. I tillegg er basen utstyrt med anordninger for kunstig tyngdekraft, og astronautene som bor her, er i utgangspunktet de samme som på bakken.

2.3 - Hvordan beskytter og beskytter måneleiren astronautene mot månens tøffe miljø?

(1) stråling

Basens utvendige materiale er 3D-printet månejord, som er et naturlig skjermende materiale som effektivt kan blokkere stråling og beskytte astronautene mot stråling.

(2) Månestøv

På månen er støv en ekstremt skadelig faktor som truer astronautenes helse. Ifølge en studie utført av forskere ved Stony Brook University, finansiert av NASA, er støvet på månen svært rikt, vanskelig å rengjøre, ødeleggende og potensielt dødelig for celler. Det er derfor svært viktig å unngå at månestøvet utgjør en trussel mot astronautene. Basen vår har en høy grad av automatisering, noe som gjør det mulig å fjernstyre månebiler, transportkjøretøy, måneutforskning, ressurstransport osv. fra den sentrale kontrollkonsollen, noe som i stor grad reduserer sjansene for at astronauter kommer i kontakt med månestøv på utsiden og beskytter astronautene mot støv. 

3.1 - Hvordan vil måneleiren gi astronautene bærekraftig tilgang til grunnleggende behov som vann, mat, luft og strøm?

 (1) Vann

Astronauter kan løse drikkeproblemet ved å drikke reservevann, og brenselcellevann, resirkulering og gjenbruk av vann, bemannede romfartøyer utstyrt med en tilsvarende størrelse vanntank, fyll den før avreise, lang tid romfart vann vil gå tom, så et vannresirkuleringssystem, slik at denne delen av vannsirkulasjonen og rensing, for å løse problemet med astronauter utkast, Hovedsakelig er astronautens husholdningsavløpsvann og urin, svetteoppsamling, gjennom det spesifikke vannrensingsutstyret (omvendt osmose) ved hjelp av valget gjennom (semi-permeabel) membranarbeidskraft kan drives av trykkmembranseparasjonsfunksjon for å filtrere urenheter og skadelige stoffer i avfallsnedbøren og til slutt få det rene vannet kan brukes til å beskytte astronautens grunnleggende liv. 126

  (2) Mat

Noe av astronautenes mat blir sendt ut i rommet på forhånd. I tillegg har basen vår en plantehytte som kan dyrke planter. I takt med den teknologiske utviklingen finnes det stadig flere typer mat for astronauter. Basen vår er delt inn i kjøkkenområder som gjør det enkelt å lage mat. Astronautene kan ikke bare spise ferdigmat fra Jorden, men også lage enkle retter selv for å forbedre smaken. 71

(3) Strøm

Den viktigste energikilden er solenergi, ettersom solenergiteknologien er relativt moden og pålitelig. På månen er det derfor i utgangspunktet mulig å drive ulike enheter normalt ved å samle inn solenergi. I tillegg er solenergi relativt trygt å bruke på månen, og det er ikke nødvendig å iverksette spesielle sikkerhetstiltak for astronautene. Batterier og solenergi sørger for strømforsyningen til månens rovere og transportkjøretøy. 74

(4) Luft

På månen er det to måter å skaffe luft til astronautene på. Den ene er å ta med oksygentanker direkte fra bakken. Romfartøyet vårt kan ta med seg et visst antall oksygentanker. Den andre metoden er å bruke oksygenmaskinen på månen. Oksygenmaskinens arbeidsprinsipp er å bruke den fokuserte solenergien som genereres av den høye temperaturen i månejordens kjemiske reaksjoner, for å produsere oksygen, produsere oksygen, produsert oksygen kan lagres i oksygentanken.

3.2 - Hvordan vil måneleiren håndtere avfallet som astronautene produserer på månen?

Avfallet som produseres av astronauter kan hovedsakelig deles inn i fast avfall og flytende avfall: fast avfall blir dehydrert og vakuumpakket og lagret, papirhåndklær, emballasjeposer osv. komprimeres, støvsuges og forsegles deretter i forseglede poser for å redusere volumet, og legges deretter i søppellageret. Når romfartøyet returnerer, går romfartøyet inn i atmosfæren; det flytende avfallet kan gå inn i vannrenseanordningen, resirkuleres og gjenbrukes.

3.3 - Hvordan vil måneleiren opprettholde kommunikasjonen med Jorden og andre månebaser?

Måten å opprettholde kontakten mellom månecampingplasser og andre månebaser på er gjennom radiosignaloverføring. Fordi de alle befinner seg på månen og ikke er langt unna, kan den korte forsinkelsen ignoreres, og hastigheten er svært høy, så det blir ingen informasjonsforsinkelse; Kina har for tiden gjort et fantastisk gjennombrudd innen kvanteteleportering. Derfor er måten å forbinde måneleiren med jorden på gjennom Ground to Air Quantum Communication Transmission Major, som har ekstremt høy sikkerhetsytelse og høy hastighet.  

4.1 - Hvilke(t) vitenskapelig(e) tema(er) vil være i fokus for forskningen i deres Moon Camp? Forklar hvilke eksperimenter dere planlegger å gjøre på månen (for eksempel innen geologi, miljø med lav tyngdekraft, biologi, teknologi, robotikk, astronomi osv.)

Det vitenskapelige emnet livability står i fokus for forskningen vår. Vi planlegger å utforske geologiske aktiviteter på måneleiren for å studere månens opprinnelse og utvikling. Samtidig er det også svært viktig å dyrke planter i vitenskapelige eksperimenter for å oppfylle temaet menneskelig levedyktighet. Vi planlegger å installere anordninger for kunstig tyngdekraft i eksperimentmodulen, noe som er gunstig for nøyaktigheten av eksperimentet og bidrar til å måle presise data. Samtidig gir byggingen av observatorier rundt basen en garanti for å observere universet og beregne sikkerheten i miljøet rundt månen.

5.1 - Hva ville du inkludert i astronauttreningsprogrammet for å forberede astronautene på en måneferd?

Treningsinnholdet omfatter først og fremst psykologisk trening. En god kandidat må være i stand til å tåle den harde testen ved oppskyting, så psykologisk trening er avgjørende. For det andre må astronautene lære det grunnleggende om førstehjelp og medisinsk behandling i nødstilfeller, og de må lære å bruke spesialiserte instrumenter for å kunne utføre trygge aktiviteter i rommet. Astronautene bruker mye tid på å lære å bruke operativsystemene og de vitenskapelige eksperimentene de utfører i rommet, og de som blir valgt ut til spesifikke oppdrag, får intensiv trening i å betjene komplekse instrumenter og reparere dem hvis noe går galt. Fordi det ytre rom er en tilstand av mikrogravitasjon, trener astronautene i et nøytralt oppdriftslaboratorium, slik at de kan simulere aktiviteter eller romvandringer i rommiljøet. I tillegg må astronautene øve på overlevelsesferdigheter ved landing.

5.2 - Hvilke romfartøyer vil din fremtidige måneferd trenge? Beskriv farkostene som finnes i Moon camp, og vurder hvordan dere vil reise til og fra jorden og utforske nye destinasjoner på månens overflate.

Basen har gjenbrukbare oppskytningsfartøyer og kjøretøyer som transportkjøretøyer og månevogner. Månebilen styres fra en sentral konsoll, som er utstyrt med et kamera som lar astronautene observere terrenget på månen via en stor skjerm på basen. Transportkjøretøyet styres også av en sentral konsoll, som er utstyrt med en robotarm som kan hente materialer fra månen og bringe dem tilbake til basen slik at astronautene kan studere dem. I tillegg kan transportkjøretøyet også frakte mennesker. Når astronautene via den store skjermen oppdager at det finnes steder som er verdt å undersøke på stedet eller å lete etter nye destinasjoner, kan de ta transportkjøretøyet for å dra dit. 

Andre prosjekter: