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.

Sparks Of Fire

郑州轻工业大学附属中学  河南省郑州市-金水区    Kina 19   5 / 1 engelsk
Programvare for 3D-design: Fusion 360



1.1 - Prosjektbeskrivelse

Leiren vår har plass til fire astronauter, og den sekundære hytta er sammenleggbar som vinger. Hovedmaterialet bringes til månen med raketten, mens resten er ferdigstilt ved hjelp av 3D-printing med månens råmaterialer, noe som reduserer både tid og kostnader, slik at astronautene får et komfortabelt bomiljø for første gang. Her studerer astronautene hovedsakelig malm og astronomi. Når det gjelder studier av malm, er vi i tillegg til grunnleggende optiske instrumenter også utstyrt med lastebiler, ultralydrensere, steinknusere og gigantiske robotarmer. Og vi har til og med lagt til eksoskjeletter, jet-ryggsekker og annet bærbart ekstrautstyr for å hjelpe astronautene med å bære, knuse og andre operasjoner. Innen astronomien har vi radioteleskoper for å observere og studere radiobølger fra kosmiske objekter. Vi har brukt AR og VR mange steder for å hjelpe astronautene med å bo og arbeide. VR-rom kan observere roverens deteksjonsskjerm og data i sanntid, brukes til å bygge baser og studere terrenget i ukjente områder. AR kan når som helst bæres foran øynene for å overføre data og kontrollere bryteren og bevegelsen til hvert møbel i livet, for å oppnå enkel og komfortabel.

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

Hovedformålet med vår er å drive vitenskapelig forskning, kratere som Shackleton, som kan utlede dannelsen av månen og utviklingen av planeter gjennom observasjon og studier av mineraler og geologisk struktur, har vi steder der mineraler behandles og studeres; For det første gjør gjennomsnittstemperaturen på minus 183 at det naturlige miljøet slipper ut svært lite infrarøde stråler, noe som bidrar til bruk av infrarøde observasjonsinstrumenter, og fjellet kan skjerme mot bredspektret radiointerferens fra jorden, noe som er veldig godt egnet for å sette opp et radioteleskop i gropen.

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

Shackleton-krateret, som ligger i det enorme Aitken-bassenget nær Sydpolen, har aldri vært eksponert for sollys og lagrer store mengder vannis, mens toppen av kraterkanten nesten kontinuerlig er eksponert for sollys. En månebase i nærheten av Shackletonkrateret vil ha flatt terreng som egner seg for start og landing av romfartøyer, tilstrekkelige lys- og vannressurser, og krateret har også stor forskningsmessig betydning.

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.

  • Noen materialer, for eksempel titanlegeringer, kan bringes opp med raketter, og deretter begynner byggingen og oppfølgingen av leiren. Byggematerialer av titanlegeringer kan unngå en del skader og erosjon fra omverdenen, spesielt skader forårsaket av sterke ultrafiolette stråler.
  • Byggeplassgulv med bulldosere og lastebiler for å samle jordmineraler. Ved hjelp av varmen fra sollyset smeltes nanopartikkelstøvet i månejorden sammen til et keramikklignende fast stoff ved hjelp av 3D-printing med smeltet deponeringsstøpeteknologi. Ved å blande månemateriale med magnesiumoksid til et byggemateriale og deretter printe dette byggematerialet til et steinlignende fast stoff med bindemiddelsalter, kan denne teknologien nå 3,5 meter i timen på dagens nivå, og bygging av måneleirer i fremtiden vil i stor grad spare tid og penger.
  • Ved hjelp av elektrolyse utvinnes jern, titan og andre metaller fra månejorden, og deretter formes byggematerialer ved hjelp av mikrobølgesintringsteknologi for å bygge hoveddelen av leiren.

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

Når det gjelder isolering av stråling og opprettholdelse av temperatur, berører ikke bunnen av hytta vår bakken, og det er et antistrålingsskur utenfor, som hovedsakelig er bygget ved hjelp av 3D-utskrift (hovedkomponenten i forbruksvarer er månejord, som effektivt kan beskytte mot stråling); Månens atmosfære er tynn og kan ikke blokkere kosmiske stråler, og hydrogenrike polymerer kan effektivt beskytte mot kosmiske stråler, så vi vil dekke bygningene i leiren med et lag hydrogenrik plast; Leiren er utstyrt med et intelligent termostatsystem for å motstå plutselige temperaturendringer; For å motvirke alvorlig kalsiumtap i miljøer med lav tyngdekraft, vil vi dyrke et stort antall kalsiumrike avlinger i drivhuset og sette opp nok treningsutstyr for å hjelpe astronautene med å supplere kalsiumtilførselen; På grunn av det tøffe og uforutsigbare månemiljøet har vi utviklet en plan for nødly etter ødeleggelsen av basen, og astronautene kan "dvale" i månedsvis i ekstremt sterke, sovende cacher i påvente av redning.

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

Vann: Hovedsakelig fra kometnedslaget dannet av krateret som er rikt på mye vannis, vi har en maskin for å filtrere vann, både som husholdningsvann, kan også spaltes til hydrogen og oksygen, for å gi drivstoff og forbrenning for raketter, hydrogenet som produseres, blandet med karbondioksid produsert av astronauter, kan også produsere vann.
Mat: Bygge økologiske områder, plante planter, grønnsaker, supplere de grunnleggende elementene i menneskekroppen, vi er også utstyrt med kunstige kjøttmaskiner, som kan gjøre astronautenes måltider mindre monolittiske.
Strøm: Under det nesten uavbrutte lyset fra fjelltoppene i utkanten av Shackletonkrateret får man strøm fra solcellepaneler, og radioaktive isotopbatterier kan også gi en liten mengde stabil energi, og hydrogen kan også brukes som drivstoff.
Luft: Gjennom plantenes fotosyntese fikses solenergi kontinuerlig som organisk materiale for menneskets overlevelse, samtidig som det tilføres oksygen. Oksygen og hydrogen kan også produseres ved elektrolyse av vann eller elektrolyse av smeltet månejord.

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

Resirkulering og gjenbruk: En svært effektiv metode er å resirkulere og gjenbruke så mye som mulig av det astronautene bruker. For eksempel blir astronautenes stoffskifteavfall fortynnet til en lav lukt og vannet i drivhus som gjødsel, og vannet som brukes til bading, brukes på nytt gjennom vannets kretsløp.
Forbrenning: Avfallsbehandling ved forbrenning ved høy temperatur er en effektiv metode som kan omdanne avfall til aske eller gass, noe som reduserer avfallsmengden og faren for avfall.
Deponi: Avfall kan også deponeres. Nedgraving av avfall dypt på måneoverflaten kan redusere miljøpåvirkningen, men man må være nøye med å kontrollere dybden og mengden av deponiet.
Gjenvinningsverdi: Noe avfall kan resirkuleres og gjøres om til nyttige ressurser. For eksempel kan materialer som metall og glass resirkuleres og brukes til å lage nytt utstyr.

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

Vi mottar og sender, tar opp, behandler og sender signaler fra Jorden ved hjelp av laserkommunikasjonsteknologi, og kan kommunisere med personell på Jorden og andre måneleirer ved hjelp av AR-teknologi. I nødsituasjoner kan vi også velge å sende informasjon over lange avstander ved hjelp av en ubemannet månebil. Når det finnes materiale å samhandle med, kan vi også kjøre månebilen vår for å hente eller levere materiale.

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.)

Malmforskning vil være i fokus for forskning på vitenskapelige emner.

Forskning på malmelementer. Gjennom månebilen, samt eksoskjeletter, vil malmen bli utnyttet, så vel som meteorittspillene på månebasen, gjennom VR-roboter, robotarmer og laserskjæremaskiner, foreløpig behandling, den oppnådde malmen. Typen og innholdet av grunnstoffer i malmen kan studeres ved hjelp av lysmikroskopi gjennom de optiske egenskapene til ulike malmer, eller ved hjelp av grunnstoffanalysatorer.
Undersøke om elementene i månemalmen inneholder nok grunnstoffer til at soyabønner kan vokse. Malmen er rik på grunnstoffer, og etter at malmen er renset og vasket med en ultralydrensemaskin, vannes de rensede elementene med soyabønner i drivhus for å tilføre næringsstoffer, og vekststatusen observeres, og det tilføres næringsstoffer i tide.
Astronomisk forskning. På månen mottas bølger fra fjerntliggende univers gjennom radioteleskoper som via mottakssystemet forsterker signalet, separerer nyttesignalet, måler signalets styrke, spekteret osv. for å oppdage og oppdage stjerner lenger borte i universet.

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

Styring av romskip. For å sikre at oppdraget lykkes, må førerne oppnå en trygg myk landing, noe som krever omfattende kjøreferdigheter.
Drift og vedlikehold av utstyr. Spader, rovere, radioteleskoper og annet utstyr som er direkte lekket i rommiljøet, den relativt komplekse måneoverflaten og usikre mikrometeoritter og kosmiske stråler utgjør alle alvorlige utfordringer for utstyrets arbeid, hvordan man sikrer normal drift av utstyret, som er uatskillelig fra drifts- og vedlikeholdsevnen til ingeniører og astronauter.
Plantedyrking og matforedling. Uansett hvor astronauter spiser, er det uunnværlig, og en rimelig matforsyning kan gi en solid garanti for astronautenes arbeid og liv.
Forvaltning av økosystemet. Økosystemet har mye innhold, og overvåking og regulering av de ulike indikatorene for å oppnå balanse er hjørnesteinen i astronautenes liv på månen.
Fysisk og mental helse. Astronauter som arbeider lenge i et lukket, relativt lite rom i en måneleir, kan bli irritable og angstlignende negative, og månens mikrogravitasjon vil føre til at astronautenes muskler atrofierer, noe som må overvinnes i løpet av livet i måneleiren.
Håndtering av nødsituasjoner. Leirlekkasjer kan når som helst bli skadet på grunn av uforutsigbare faktorer i rommiljøet, og astronautene er fullt forberedt på å minimere skaden og reparere den så snart som mulig.

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.

Raketter transporterer astronauter og leirmateriell fra Jorden til romstasjonen på Jorden, hvor de fraktes til månen med romfartøy. Tilbakevendingsmodulen ble skutt opp fra en måneleir for å returnere til Jorden. Gjennomføre utforskning på bakken og tilby posisjoneringstjenester via månesatellitter, og sende månebiler til månen for mer detaljert utforskning.