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.
郑州轻工业大学附属中学 河南省郑州市-金水区 Kina 18 4 / 1 engelsk
Programvare for 3D-design: Fusion 360
Vår måneleir fokuserer på vitenskapelig forskning, som innsamling og analyse av månejordmineraler og romgasser ved hjelp av vakuumhansker, Raman-spektrometre og sveipeelektronmikroskoper. Søppel som genereres på månen, samles opp av en roterende destillasjonsenhet. Søppelet varmes opp og spaltes i den roterende destillasjonsenheten og fordampes til gass. Gassen kjøles ned til væske i kondensatoren. Oksygenet som produseres av det smeltede oksygenanlegget, vil legge grunnlaget for en bærekraftig menneskelig base i fremtiden.
I tillegg er vi utstyrt med Earth-Moon Information Transfer-satellittsystemet, med månens radar for informasjonsoverføring, for å sikre effektiv kommunikasjon mellom astronautene og jorden. Ved å bruke 3D-printingteknologi til å bygge en måne-rover og et vannhjul for isutvinning har vi løst viktige problemer med materialtransport og vannproduksjon.
Vi gjør vårt beste for å ivareta astronautenes sikkerhet og opprettholde deres grunnleggende trygghet, slik at deres fysiske og mentale helse ivaretas.
Hovedformålet med vår måneleir er å gjennomføre vitenskapelige eksperimenter på månen og innhente forskningsresultater for å legge til rette for innsamling av ressurser og bærekraftig bruk av energi, og til syvende og sist å realisere langsiktig menneskelig beboelse og utvikling på månen. Månen er et av de himmellegemene som ligger nærmest jorden, og har rikelig med mineralressurser, vanninnhold, stabilt geologisk miljø og andre egenskaper på overflaten som har stor vitenskapelig forskningsverdi og industrielt utviklingspotensial. Vi vil hovedsakelig studere månens ressurser i form av månejord, romgass og lysanalyse, og samle relevant vitenskapelig forskningserfaring for å legge grunnlaget for menneskelig utforskning av månen i fremtiden.
Vi valgte å sette opp en måneleir ved Shackleton-krateret på månens sørpol. Ifølge dataundersøkelsen er det for det første noen kratere her, og skyggeområdet er rikt på vannis, som kan utvinnes ved hjelp av smelteteknologi med isgruvefartøy. For det andre er enkelte områder her konstant eksponert for sollys, noe som gjør det mulig å forsyne polarområdene med solenergi. I tillegg vil en månebase måtte lagre mye energi, og hydrogenbrenselceller vil være ideelle for å nå dette målet ved hjelp av vann fra månens poler og overskudd av solenergi. Til slutt planlegger vi å bygge en reléstasjon for jord-måne-kommunikasjon på det nærliggende Malabut-fjellet for å realisere barrierefri overføring av jord-måne-informasjon.
Når det gjelder basens hovedkonstruksjon, har vi tatt i bruk den avledede ryggskjoldstrukturen som den grunnleggende strukturen i månebasen, som har høy stabilitet og er mer solid, og som effektivt kan beskytte mot meteorittnedslag og kosmisk stråling.
Vi tok med grunnleggende materialer og utstyr fra Jorden for å klargjøre basen for bygging. I tillegg brukte vi månebasalt som råmateriale til basekonstruksjonen og 3D-printingteknologi til basekonstruksjonen. I tillegg har betong laget av månebasalt en trykk- og strekkfasthet som er omtrent 10 ganger høyere enn eksisterende betong.
Månejord kan sintres til keramiske materialer ved hjelp av mikrobølgeoppvarming, og fordi den er rik på silikater, kan den også omdannes til spesielt rene glassmaterialer under vakuum.
Den aktive teknologien for fjerning av månestøv, representert ved den elektriske gardinteknologien, er tatt i bruk i det vitenskapelige forskningsutstyret, møblene og astronautenes romdrakter inne i basen, noe som effektivt kan forhindre elektrostatiske skader forårsaket av månestøv adsorbert på instrumentoverflaten på grunn av den elektrostatiske effekten, for å beskytte astronautenes sikkerhet.
Det ytterste laget er laget av komposittmaterialer med aerogel, avanserte varmebeskyttelsesmaterialer og månejord som råmaterialer, og bruker kombinasjonsteknologi av materialer med høyt atomnummer og materialer med lavt atomnummer for å forhindre skadelig kosmisk stråling og unngå for høy dagtemperatur og for lav nattemperatur.
De største farene på månen er meteorittnedslag, stråling fra kosmisk stråling, ekstreme temperaturforskjeller og månestøv.
- Meteorittnedslag: Basens plassering reduserer i stor grad sannsynligheten for meteorittnedslag. Komprimerende materialer kan effektivt beskytte basen. Basens radar vil også overvåke basens situasjon i sanntid, slik at den kan beskyttes i tide.
- Stråling fra kosmisk stråling, ekstreme temperaturforskjeller: Aerogeler, avanserte termiske beskyttelsesmaterialer og komposittmaterialer laget av månejord brukes i det ytterste laget for å beskytte mot stråling og opprettholde en konstant temperatur inne i basen.
- Angrep av månestøv: Bruk den aktive støvfjerningsteknologien som representeres av den elektriske gardinteknologien til å klargjøre selvrensende materialer for rengjøring.
Vann ： På den ene siden finnes det mye vannis i Antarktis, som kan utvinnes med isgruvebiler og smeltes ved hjelp av varme. På den andre siden kan vann produseres ved å kombinere oksygen fra månens mange jernoksidforbindelser i en høytemperaturovn med hydrogengass fra månens atmosfære og solvind som samles opp av sonder og solseil.
Mat: I den tidlige fasen av byggingen vil astronautene spise mat med høy næringsverdi hentet fra jorden. Når planteområdet er ferdig, kan det dyrkes ulike typer planter, for eksempel gulrøtter som er rike på C-vitamin og soyabønner som er rike på kalsium og protein. Samtidig kan laboratoriet også resirkulere karbondioksid til stivelse ved hjelp av resirkuleringsutstyr.
Luft ： Vi vil bruke høytemperatur smeltemetode for oksygen og plantefotosyntese for å produsere oksygen, gjennom månens rike jernoksidforbindelser i smelteovnsforbrenningen ved høy temperatur og plantefotosyntese kan få mye oksygen, og til slutt gjennom de relevante kjemiske reaksjonene kan få en rekke råvarer i luften, og deretter få luft.
Kraft : Solcellepanelene vil omdanne solenergi til elektrisitet, noe som gir nok strøm til en månebase. Strømmen kan lagres i batterier og brukes om natten. For det andre vil vi bruke hydrogen- og oksygenbrenselceller som et annet alternativ for å skaffe strøm og varme til basen.
Fast avfall omfatter blant annet ekskrementer fra astronauter, uspiselige plantedeler, kjøkkenavfall etc. Det organiske faste avfallet behandles ved aerob fermentering ved høy temperatur, og produktene etter behandlingen kan brukes som organisk gjødsel. Karbondioksidet som produseres i gjæringsprosessen, kan også føres inn i plantetanken som råstoff for plantenes fotosyntese. Det uorganiske faste avfallet spaltes ved hjelp av varme i den roterende destillasjonsenheten, fordamper til en gass, og gassen avkjøles til en væske i kondensatoren, og væsken kan spaltes til et stoff som kan brukes på nytt.
Det flytende avfallet kan brukes i reaktoren for å bruke store speil til å bryte sollyset mot reaktoren og varme det opp til mer enn 900 grader med månejord for å separere de ulike komponentene i det flytende avfallet. Gassen som produseres ved separasjonen kan brukes til plantekultur.
Satellittkommunikasjonsteknologien vil bli brukt til å overføre innsamlede data og informasjon til jorden eller andre månebaser ved hjelp av tale-, video- og statisk overføring via jord-måne-kommunikasjonssatellitter og bakkekommunikasjonsstasjoner for å sikre sanntidskommunikasjon mellom månen og jorden. Realisere data- og informasjonsdeling, materialallokering osv. og utføre arbeidsutveksling mellom basene.
Geologi vil stå i fokus på vår måneleir.
Følgende eksperimenter forventes å bli utført på månen:
Eksperiment med månemineralanalyse: transport og innsamling av mineraler med månebilen, bruk av Raman-spektrometer for å studere og analysere mineralsammensetningen på måneoverflaten, for å få en bedre forståelse av mineralressursene på månen og legge planer for fremtidig bruk.
Eksperiment med månens landform: Skannende elektronmikroskop brukes til å bombardere overflaten av prøven med en finfokusert høyenergi-elektronstråle, og de sekundære elektronene som genereres av samspillet mellom elektronet og prøven, tilbakespilles med elektroninformasjon for å observere morfologien til mineraler i månejorden. Ved fremtidig utvinning av mineralressurser på månen kan man planlegge fordelingen av mineralmorfologien. Og ved hjelp av kamera, laserradar og annen teknologi kan man måle og studere månens geomorfe overflate og forstå månens geomorfe utvikling og strukturelle egenskaper.
Månestøv-eksperiment: Kunstig innsamling av støvprøver fra måneoverflaten og analyse av dem ved hjelp av en vakuumhanskeboks for å forhindre at månestøv skader astronautene. Sammensetningen og opprinnelsen til støvet på måneoverflaten og solsystemets opprinnelse og utvikling.
Fysisk og fysiologisk trening: Astronauter gjennomgår en rekke former for fysisk og fysiologisk trening, blant annet romlig tilpasning (overlevelsestrening i et trangt simulert rom), tilpasning til tyngdekraften (lange perioder med magertrening og spinning) og kardiovaskulær og muskulær trening (aerob og anaerob trening for å forbedre utholdenhet og hjerte- og lungefunksjon). Og så videre, for å tilpasse seg til å leve og arbeide i rommet over lang tid.
Teknisk og ingeniørmessig opplæring: Astronauter må beherske en rekke kunnskaper innen romteknologi og ingeniørfag, inkludert drift av romfartøy, flykontroll, romfartsmedisin, miljøvern i rommet og annen kunnskap.
Opplæring i fjernstyring og kommunikasjon: Astronautene må lære og øve seg på bruk og vedlikehold av diverse fjernstyrings- og kommunikasjonsutstyr, samt ulike kommunikasjonsprotokoller og -prosesser for å opprettholde kontakten med bakkekontrollen.
Simuleringstrening: Astronauter må gjennomføre en rekke simuleringstreninger, hovedsakelig oppskyting, baneflyging, dokking av romfartøy, vedlikehold av romfartøy, romvandring og annen simuleringstrening av romoppdrag og vektløshet, brann, oksygenlekkasje og annen simuleringstrening i nødsituasjoner, for å sikre at de kan operere sikkert og effektivt i det ytre rom.
Håndtering av mat og vann: Astronauter må vite hvordan de skal håndtere mat- og vannforsyninger for å sikre at de får i seg nok næring og væske i romfartsmiljøet.
Trening i teamarbeid og mental helse: Astronauter må ha en god følelse av teamarbeid og mental helse for å opprettholde stabilitet og samarbeid i romfartsmiljøet. Teamtrening og psykologisk rådgivning kan gjennomføres for å forbedre astronautenes psykologiske kvalitet.
Det nødvendige romfartøyet må ha et godt innelukket miljø, et komplett produksjonssystem for oksygensyklus, autonom navigasjonsevne, lav vekt, god holdbarhet og høy drivstoffeffektivitet.
De viktigste transportmidlene er månevogner og månefartøyer som drives av hydrogen- og oksygendrivstoff. Roveren drives av solcellepaneler og kan frakte astronauter til ulike destinasjoner for å utforske og kartlegge måneoverflaten. Lunar Orbiter er en farkost som er spesielt utviklet for å fly og utforske månen. Den kan frakte personell og utstyr for å utføre vitenskapelig forskning og utforskning rundt månen.
Når astronautene vender tilbake til jorden, går de først inn i månelandingsfartøyet eller en lignende kapsel og bruker raketter eller andre fremdriftsmidler for å unnslippe månens tyngdekraft og gå inn i månebane. Deretter forlater dockingsfartøyet månens gravitasjon og går inn i bane rundt jorden. Dokking med jordmodulen, igjen ved hjelp av raketter eller andre fremdriftsmidler, og inntreden i jordatmosfæren. Til slutt må astronautene bruke fallskjermer eller andre bremseanordninger for å senke romfartøyet trygt ned til jordoverflaten.
English 
Chinese 
Czech 
Danish 
Estonian 
Finnish 
French 
German 
Greek 
Hungarian 
Italian 
Latvian 
Lithuanian 
Dutch 
Norwegian 
Polish 
Portuguese (Portugal, AO90) 
Romanian 
Slovak 
Slovenian 
Spanish 
Swedish 