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.

makabaka

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

Måneleiren vår består hovedsakelig av fire deler, som er delt inn i bo- og kontorområder, romfarmer, laboratorier og astronomiske observasjonsområder.

For å gjøre livet lettere for astronautene har måneleiren vår tatt i bruk avansert teknologi, og gjennom den sentrale kontrollskjermen, intelligente roboter, komponenter for miljøpersepsjon og andre vitenskapelige og teknologiske produkter er hele miljøet i måneleiren intelligent, automatisert, visuelt og hørbart.

Med tanke på å løse den fremtidige energikrisen på jorden har vi gjennomført noen prosjekter for energiutvinning ved hjelp av intelligente og automatiserte rovere for å oppdage og ta prøver av en rekke energikilder på månen, og deretter sende egnede gruvefartøyer for personlig gruvedrift etter testing.

For å opprettholde astronautenes fysiske og mentale helse har vi satt opp en rekke daglige trenings- og fritidsaktiviteter, slik at hele måneleiren er i forkant av vitenskap og teknologi og humanistisk omsorg.

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

I takt med den raske utviklingen av romfartsteknologi har mennesket gradvis avdekket månens mysterium, og månen kan presenteres for oss med et klart ansikt. For å åpne opp områder der mennesker kan bo, utforske flere ressurser og utforske fjernere planeter, har vi etablert måneleirer på månen, jordens "nabo".

Hovedformålet med måneleiren er vitenskapelig forskning. Med utgangspunkt i de naturlige miljøforholdene på månen utføres eksperimentelle tester, energiutforskning og astronomiske observasjoner for å forberede menneskelige reiser til andre galakser i fremtiden.

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

Vi vil etablere en måneleir på månens sydpol, ettersom det er et permanent belysningsområde på sydpolen, der det kan installeres et stort antall solcellepaneler for å skaffe strøm og opprettholde driften av hele måneleiren; Samtidig har den også et permanent skyggeområde, som inneholder en stor mengde fast vann spredt i store kratere, som stabilt kan skaffe tilstrekkelige vannressurser. Og romheisen skal bygges ved månens ekvator. Fordi den ekvatoriale romheisen ikke påvirkes av jordens rotasjon og revolusjon, kan den garantere sikkerheten til romheisen samtidig som den reduserer kostnadene og oppfyller driftskravene til romheisen.

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.

Først sendes materialene, månejordsanalysatoren, 3d-printeren og en intelligent kvantedatamaskin som romheisen trenger, til måneekvator med en transportrakett, og deretter bygges romheisen ved hjelp av den intelligente kvantedatamaskinen som styrer printeren. Etter at konstruksjonen er fullført og tatt i bruk, kan transportkostnadene reduseres kraftig. Det planlagte driftsprinsippet er å først transportere utstyr og instrumenter til månens synkrone bane ved hjelp av en transportrakett, deretter koble seg til en månestasjon i samme bane, og deretter transportere dem til månen gjennom en romheis uten å bruke landingsmodulen. I dag er rakettgjenopprettingsteknologien svært moden. Hvis romheiser kan tas i bruk, vil transportkostnadene fra jorden til månen bli kraftig redusert. Senere vil noen store anlegg bli bygget under kontroll av intelligente kvantedatamaskiner, slik at man slipper å bruke romdrakter på månen. Byggematerialene er laget av månejord, noe som gjør det mulig å bygge store bygninger. Etter at konstruksjonen er fullført, sender datamaskinen informasjon, og anlegget testes gjennom eksperimenter for å se om det er kvalifisert før det kan tas i bruk. Mange teknologier vil bli tatt i bruk, for eksempel kvantedatamaskiner, 3D-printing, resirkulerbar raketteknologi, høyfast materialteknologi osv. Ultrahøyfaste materialer introduseres i artikkelen Radiation and Electrostatic resistance for ultra table polymer composites reinforced with carbon fibers, som kan legge grunnlaget for fremtidens romfart.

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

Vår månecampingplass har en stor mengde strøm tilgjengelig, så vi bruker flytende nitrogenkjøleskap for å takle klimaer med høy temperatur og vannoppvarmingsteknologi for å takle miljøer med lav temperatur; For å forhindre potensielle meteorittnedslag når som helst, har vi en dedikert meteorittangrepsdeteksjonsmaskin som kan oppdage og forhindre dem i tide. Samtidig er bygningene utstyrt med et beskyttende skall som kan åpnes og lukkes for å forhindre meteorittnedslag. I tillegg til et fast, sentralt oppholdsrom finnes det også mobile oppholdsrom som astronautene kan gå inn i for nødevakuering når de arbeider utenfor måneleiren. I tillegg bruker man månejord og andre materialer til å bygge leirplasser for å redusere strålingsnivået, og ved å observere solen og forutsi luftlagseksplosjoner som solutbrudd ved hjelp av romværvarslingsteknologi, stoppes astronautenes utflukter i denne perioden.

Små is- og månejordprøvetakingsmaskiner brukes til å ta prøver og utforske vannressursene og bringe dem tilbake for testing. Avhengig av vannkvaliteten velges gruvedrift, og store vannutvinningsmaskiner sendes ut for å utvinne vannressursene i det aktuelle området. Astronautenes husholdningsavløp samles også opp og renses for rensing. Romfarmer brukes til å dyrke avlinger ved hjelp av 3D-printingteknologi og prinsippet om kunstig kjøtt for å produsere kjøttprodukter ved hjelp av proteinråvarer, noe som sikrer astronautenes næringsbalanse. Den viktigste metoden for oksygenproduksjon er elektrolyse av vann, mens overflødig oksygen, karbondioksid osv. samles opp fra romfarmer. Og i arbeids- og oppholdsområdene skal det installeres luftkvalitetsdetektorer og luftrensere, samt trykkdetektorer og forbedringsenheter, for å holde det totale trykket i måneleiren innenfor et område som er egnet for menneskelig beboelse.

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

To artikler publisert i tidsskriftet Nature Astronomy omdefinerer månen og tydeliggjør dens evne til å lagre verdifulle naturressurser - vannressurser. Forskere har alltid trodd at det finnes fast vann på månen, spesielt ved polene. Månebasen vår har spesialutstyr som kan utvinne fast vann fra månens sørpol, og det finnes også utstyr inne i hovedanlegget som kan resirkulere og rense astronautenes avløpsvann, som også brukes av den internasjonale romstasjonen.

Månebasen vår har en romfarm som bruker næringsløsninger og jord dyrket av forskere til å produsere avlinger som poteter, soyabønner, mais og andre avlinger. Vi kan også bruke proteinet fra soyabønner som råstoff til å lage kjøtt ved hjelp av 3D-matprintere. Anlegget vårt har også et kjøkken som bruker elektrisitet, slik at astronautene kan lage mat etter egen smak. Når det gjelder gjennomførbarhet, har kinesiske forskere allerede i 2019 brukt næringsløsninger og jord på månens bakside til å dyrke bomull, poteter, karse, gjær, fruktfluer og raps. Disse seks organismene vokste kraftig på baksiden av månen, og Watch a robot 3D print a real cake publisert i Science bekreftet at mat kan skrives ut.

Månebasen vår produserer oksygen ved å elektrolysere vann, og oksygenet transporteres gjennom hele anlegget. Basen vår har også intelligent styring som kan registrere oksygenkonsentrasjonen i sanntid. Den internasjonale romstasjonen bruker også denne metoden.

Det meste av tiden er det dagslys på månens sydpol, og her er det rikelig med solenergi. Elektrisiteten til basen vår kommer fra konvertering av solcellepaneler.

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

Astronauters avføring og kjøkkenavfall vil bli samlet inn etter vitenskapelig behandling og deretter transportert til romfarmer med spesielle transportkjøretøyer, som kan bli næringsstoffer for planter og øke energiutnyttelsen. Urin, badevann og avløpsvann fra husholdninger vil bli renset mange ganger av kloakkrensingsanlegg, og rimelig fordelt og gjenbrukt i henhold til forskjellige kilder og forskjellige renseteknologier.

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

Måneleiren vår er utstyrt med en svært stor informasjonssender/mottaker som kan opprettholde overføring og mottak av elektromagnetiske signaler i hele måneleiren, opprettholde kommunikasjonen mellom Jorden og Månen og andre leirer, og vi er utstyrt med en returmodul mellom Jorden og Månen som kan reagere på en stor katastrofe eller sende skadde eller syke astronauter tilbake til Jorden for behandling. For å lette kontakten med andre måneleirer har vi et måneromfartøy som når som helst kan sende forsyninger og personell til andre måneleirer.

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.)

Vårt teknologiske fokus ligger hovedsakelig på antigravitasjonsinnretninger, avanserte nøytroner, roboter, det astronomiske universet, analyse av månens jordsammensetning og utvinning av helium-3He, analyse og utvinning av vannkvalitet.

Tyngdekraften på månen er en sjettedel av jordens. Et stort antall boostere genererer skyvekraft, superledende materialer genererer antityngdekraftseffekter, og samspillet mellom magnetiske og elektriske felt kan fremme forskningen på antityngdekraftsenheter. Vi kommer til å ta utgangspunkt i "anti-nøytronbrønnkjernereaktoren" for å studere og analysere avanserte nøytroner gjennom testing av brenselmaterialer, nøytronspredningseksperimenter, nøytronaktiveringsanalyse, nøytronfotografering, doping av enkeltkrystallbestråling og annet arbeid. Robot Dog Benbens benledd har sfæriske ledd, og føttene er utstyrt med fire Mecanum-hjul, noe som gir den best mulig fremkommelighet i ulikt terreng. Samtidig er den også utstyrt med en løfteplattform på baksiden, og den har mekaniske armer med fire akser på begge sider for å gripe og feste varer. To kjæledyrhunder, Congcong og Lingling, kan utføre miljøregistrering, intelligente påminnelser og stemmesendinger, og er koblet til innendørs deteksjonsskjermer. Samtidig som de styrer roboten, gir de også humanistisk omsorg til astronautene. Tyngdekraften på månens overflate er liten, det er ingen skjerming av atmosfæren, lysforurensning, og det er ingen påvirkning fra jordens tyngdekraft, så det er praktisk å observere ulike fenomener i solsystemet. Samtidig brukes radioteleskopet til å observere universet. Kjemisk analyse, røntgenstråler, spektroskopi og andre metoder brukes til å analysere månejordprøver og utvinne helium-3He-trioksid og sjeldne metallelementer fra dem. Etter å ha oppdaget vannkilden, brukes et massespektrometer til analyse av vannkvaliteten, og ekstraheres i henhold til forskjellige analytiske formål.

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

Grunnleggende teoretisk opplæring. Det første man må gjøre som astronaut, er å lære seg grunnleggende teoretisk kunnskap, for eksempel om atmosfære, astronomi, geofysikk, romdynamikk, kommunikasjon, datamaskiner og så videre. Denne opplæringen omfatter romfart, medisin og fysiologi, og ved å forbedre disse grunnleggende kunnskapene kan man legge et solid grunnlag for den videre opplæringen. Og så er det selvfølgelig astronautredningstrening.
Fysisk trening. Astronauter må ha en sterk fysikk, og i tillegg må de gjennomgå streng fysisk trening. Romfart og romfartøy er spesielle miljøfaktorer, og astronauter må trenes for å forbedre sin egen toleranse. Innholdet i treningen er ofte langdistanseløping, fjellklatring, svingstol og så videre.
Overvektig utholdenhetstrening. Når raketter tar av, har de vanligvis en ekstrem akselerasjon, og uten trening tåler ikke astronautens kropp dette. Simulering av slik trening kan holde astronautens sinn i en klar tilstand, slik at han eller hun kan tilpasse seg og fullføre oppdraget.
Vektløs trening. Romfartøy i bane i løpet av flyvningen, ofte i mikrogravitasjonsmiljøet, i et slikt miljø, virker astronauter ofte svimmel, og påvirker dermed operasjonen. Derfor er det nødvendig å simulere vektløsheten til den gule essensen, slik at astronauter kan eliminere frykten for vektløshet. Under vektløse forhold må astronautene øve seg på å ta av og på romdrakter, spise og gå.

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.

romfartøy

Store transportraketter: I den første tiden av byggingen av måneleiren vil vi i stor utstrekning bruke store transportraketter til å sende konstruksjonsverktøy som 3D-konstruksjonsskrivere til månen.
Jord-månerakett: hovedsakelig arrangert på månen, kan reagere på nødsituasjoner, når uunngåelige katastrofer inntreffer, kan sende astronauter og viktige fasiliteter tilbake til jorden i tide for å sikre astronautenes sikkerhet.
Romheis: Vi skal bygge en romheis på månen, som kan gjøre transporten av materialer og personell mellom jorden og månen mye raskere og mer effektiv.

Kjøretøy

Transportvogner mellom anleggene: For å gjøre det lettere for astronautene å reise til ulike anlegg, har vi satt opp flere transportvogner.
Skip mellom leirene: For å lette kontakten mellom leirene og utforske nye områder har vi satt opp flere skip mellom leirene.