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.

Avalon

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



1.1 - Prosjektbeskrivelse

Vi har bygget Moon camp etter en vitenskapelig, privat og kommersiell modell. Med utgangspunkt i å sikre astronautenes fysiske og mentale helse utforsker vi det ukjente på månen gjennom vitenskapelig forskning, blir mer kjent med månemiljøet gjennom livserfaring og fremmer kombinasjonen av vitenskapelig forskning og økonomisk utvikling gjennom kommersielle ideer. Målet med måneleiren vår er å lete etter og utvinne de rike og verdifulle mineralressursene på månen, studere romhemmeligheter, utforske biologisk og mikrobiell genteknologi, fremme utviklingen av humanvitenskapen, fremme utviklingen av romindustrien, avkode flere genetiske problemer og utforske forholdene som er egnet for menneskets permanente overlevelse, etablere forbindelsen mellom månen og jorden, anvende vitenskap og teknologi på livet og skape et komfortabelt, intelligent og miljøvennlig miljø.

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

Utvinne, behandle og overføre ressurser på månen; Bruke vakuumet og de lave tyngdekraftsforholdene på månen til noen spesielle eksperimenter eller vitenskapelige forskningsprosjekter; Forske på biologisk og mikrobiell genteknologi under lav tyngdekraft og multistråleforhold for å fremme utviklingen av genetikk og medisin; Som en overføringsstasjon, koble universet med jorden, utforske rommet; For å finne andre miljøer som er egnet for menneskelig overlevelse; og kombinere vitenskapelige produkter med kommersiell utvikling for å fremme økonomisk utvikling og fremme vitenskapelige produkter.

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

Stillhetens hav vil være vårt førstevalg for plasseringen av Moon Camp. Det er ingen massekonsentrasjon (massekonsentrasjoner) eller høyt gravitasjonsfelt i sentrum av Stillhetens hav, noe som vil redusere tyngdekraftens påvirkning på astronauter og redusere vanskelighetene med vitenskapelig forskning. I tillegg er temperaturforskjellen mellom dag og natt på måneoverflaten svært stor, men månekratrene i Mare Tranquillitatis-området har en stabil temperatur, noe som kan gi rom for mennesker, sikre normal menneskelig aktivitet og effektiv vitenskapelig forskning. Hogan, som er førsteamanuensis i jord-, atmosfære- og planetvitenskap ved Purdue University i West Lafayette, Indiana, sier også at huler vil være stabile månehabitater fordi de beskytter mot noe av solstrålingen og mikrometeoritter. Lagene vil også beskytte mennesker mot kosmisk stråling, ifølge NASA.

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.

Når det gjelder form og struktur, har vi tatt i bruk et forskjøvet polyhedron og en kombinasjon av overjordiske og underjordiske metoder for bedre å sikre måneleirens soliditet og sikkerhet. I den overjordiske delen bruker vi farget glass for å filtrere de skadelige stoffene i det direkte sollyset på bakken, og trekke ut det normale lyset for å sikre belysningen av måneleiren og plantenes fotosyntese. Samtidig ble månejord brukt til å dekke den øverste halvdelen av leiren, noe som reduserer påvirkningen fra stråling og andre faktorer på månen. I tillegg skal hovedmotorer med flytende oksygen og parafin brukes til å transportere spesialmaterialer mellom jorden og månen, noe som sikrer at måneleiren har den mest avanserte teknologien og de mest avanserte materialene. I tillegg skal det bygges et taubanetransportsystem i den overjordiske delen for å lette transporten av materialer under jorden, og underjordiske rørledninger skal åpnes for å sikre normal flyt mellom ulike områder. Samtidig vil det bli transportert forsyninger fra jorden for å sikre astronautenes liv.

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

Månejorden er et byggemateriale som blokkerer skadelig kosmisk stråling og isolerer for å opprettholde temperaturbalansen og forhindre at for store temperaturforskjeller og ekstreme temperaturer skader astronautene. Hovedkontrollsystemet er utstyrt med et forsvarssystem som overvåker det ytre miljøet 24 timer i døgnet for å sikre at måneleiren reagerer umiddelbart når den blir skadet, og forlater skadede deler om nødvendig for å redusere tap. Sett opp patruljeroboter, føl miljøforandringer i tide alarm, kunstig intelligens dobbel forsikring. Et rømningssystem vil bli satt opp for å ivareta astronautenes sikkerhet.

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

1) Vann

Kondensvannet som produseres av plantenes transpirasjon i plantesiloen, renses og brukes som husholdningsvann etter å ha blitt tilsatt sporstoffer av systemet. Avløpsvannet fra den biologiske rensingen og vannet fra urinen brukes sammen med nitrogen til vanning av planter. Hydrogen reagerer med karbondioksid og danner metan og vann i en Sabaj-reaksjon. Tilstedeværelsen av vannis i permanent skyggelagte områder i månens polare regioner kan være en mulig vannressurs.

2) Mat

Innhøstet korn, grønnsaker, frukt og gule melormer kan bearbeides og spises, mens ikke-spiselig biomasse (som avlingsrester, grønnsaksrøtter og gammelt løvstrø) kan brukes til å fôre dyr som gir astronauter et godt proteininnhold og et rimelig forhold mellom aminosyrer. Det kan også bioprosesseres med avfall som menneskelig avføring og matrester for å produsere jordlignende substrater som kan resirkuleres til plantedyrking.

3) luft

Ekskrementer, kjøkkenavfall og husholdningsavfall fra mennesker i boligområder brytes ned til bundet karbon av mikroorganismer. Den karbondioksidrike luften som produseres av plantetanken, renses og sendes til plantetanken for fotosyntese. Den oksygenrike luften som produseres av plantetanken, renses og sendes til komposittanken for at mennesker og dyr skal kunne puste og få oksygen til avfallsbehandlingen.

4) strøm

Månens rotasjonsperiode er omtrent 21 dager, og det vil være en periode på omtrent et halvt år med polardag og -natt, noe som gir mye lys som kan brukes til solcellekraftproduksjon. Det er gjennomført eksperimenter med kraftproduksjonsegenskapene til brenselcelleenergisystemet under forhold som ekstravehicular vakuum, lav temperatur og mikrogravitasjon, variabel effektresponsregel og grensesnittegenskaper for elektrokjemisk reaksjon. I henhold til Sambatier-prinsippet reagerer hydrogen og karbondioksid ved 300 ℃ ~ 400 ℃ for å produsere metan og vann. Metan brukes i rakettmotorer, vann separeres i hydrogen og oksygen, og oksygen brukes til respirasjon og som drivstoff.

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

I en måneleir kan ulike typer avfall lagres i forskjellige beholdere. Organisk avfall kan lagres separat og behandles ved hjelp av for eksempel anaerob nedbrytning eller kompostering; metallavfall kan samles inn, sorteres, smeltes og resirkuleres; og resirkulerbare materialer som plast kan komprimeres til faste biter som sendes tilbake til jorden for gjenbruk. Avfall som ikke kan resirkuleres, lagres midlertidig i underjordiske lagringsanlegg for å hindre påvirkning av månemiljøet.

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

Hovedsakelig avhengig av satellittkommunikasjonsteknologi. Månebataljonene må utplassere satellittutstyr og koble det til kommunikasjonsnettverk på jorden for å muliggjøre kommunikasjon mellom jorden og andre månebataljoners baser og samtidig sikre overføringshastighet og stabilitet. På månens overflate kan Moon Camp også utplassere noen kommunikasjonsbasestasjoner for å gjøre kommunikasjonen enda mer pålitelig og effektiv. Disse basestasjonene kan muliggjøre kontakt mellom månebataljonens baser gjennom relékommunikasjon mellom jorden og satellittnettverk.

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.)

Moon Camp vil fokusere på vitenskapelig forskning på temaer som utvikling av romressurser, romteknologi, månens miljø og astronomi. Konkret vil mulige vitenskapelige eksperimenter omfatte: dyrking av avlinger i rommet: utvikling av metoder og teknikker for å dyrke mat på månen, for eksempel etablering av vertikale gårder eller bruk av hydroponikk, og testing av vekst og utvikling av ulike planter i månemiljøet. Jordkvalitet og biosfære: studere fysiske og kjemiske egenskaper, mikroorganismer, planter og andre biologiske egenskaper ved jordprøver på måneoverflaten, og utforske etableringen av bærekraftige økosystemer på månen som forberedelse til fremtidig menneskelig liv på månen. Utnyttelse av energi: Undersøke utnyttelsen av sol- og atomenergi i måneomgivelser, og teste ytelsen og anvendeligheten til tilhørende utstyr. Livsstøttesystemer: Designe og teste ulike livsstøttesystemer, som luftrensing, resirkulering av vann, avfallshåndtering osv., for å skape en infrastruktur for fremtidig liv på månen.

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

For at astronautene skal bli bedre vant til miljøet på månen, bør de gjennomgå følgende trening før de lander på månen:

Svømmetest og dykkersertifisering: Gjør deg klar for romvandringstrening

II.Opplæring i styring og vedlikehold av romfartøy: Lære å betjene romfartøyer og instrumenter samt forstå hvordan man reparerer og vedlikeholder ulike komponenter i et romfartøy. Trening i bruk av romdrakt: Lær hvordan du bruker en romdrakt og gjennomfører en romvandring.

Til slutt kan personlig tilpasset hjernetrening gjennomføres via noen nettbaserte plattformer for intelligenstrening for å trene opp astronauters hukommelse, reaksjonshastighet og hjernehelse for å forbedre deres evner og beredskap.

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.

En ferd til månen vil kreve et romfartøy som består av flere komponenter, blant annet en rakett, et omløpsfartøy, et landingsfartøy og en tilbakevendingskapsel. Banefartøyet setter en tretrinnsrakett med et landingsfartøy og en returkapsel i bane rundt månen, og landingsfartøyet leverer astronautene til måneoverflaten. Returkapselen returnerer til bane rundt månen og til slutt til Jorden. Lunar Camp brukte en rover til å transportere materialer og astronauter for å utforske nye destinasjoner på måneoverflaten. Et transportsystem med magnetisk levitasjon ble satt opp utenfor Lunar Camp slik at astronautene raskt kunne komme seg rundt i leiren.