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.

The Moon Vanguard

DET ER IKKE NOE Å SNAKKE OM.  河南省郑州市-河南省    Kina 19   5 / 2 engelsk
Programvare for 3D-design: Fusion 360



1.1 - Prosjektbeskrivelse

  Hovedformålet med byggingen av basen er å drive vitenskapelig forskning i måneomgivelser, og den kan overordnet deles inn i fem store funksjonsområder: overlevelsesstøtteområde, intelligent fabrikkområde, oppskytningsområde for oppskyting og mottak av raketter eller sonder, kraftproduksjonsområde og måneressursområde.

  Første trinn: Ved hjelp av materialene som transporteres fra Jorden, bygger man først oksygengeneratoren og vannsirkulasjonssystemet i overlevelsessonen, deretter solcelleanlegget i kraftproduksjonssonen og til slutt smeltesenteret i månens ressurssone.

  På mellomlang sikt: Bruk byggematerialene og 3D-printingteknologien fra smelteverkssenteret til å bygge videre på hvert område.

  Sen fase: Etter at alle bygningene er bygget, vil det bli utført ytterligere forskning for å sende sonder ut i verdensrommet eller forbedre robotsystemene. Bruk den sentrale overvåkningsstasjonen til å overvåke hele basen i alle aspekter.

  I fremtiden kan basen hente ressurser fra jorden gjennom oppskytingsområdet, og selve basestrukturen kan støtte kontinuerlig drift av basen, slik at basen kan forbedres og utvides ytterligere.

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

  Som ordtaket sier: "Menneskets lengsel etter verdensrommet stammer fra et primitivt ønske om å utforske." Å bygge en måneleir kan hjelpe menneskeheten til å forstå sannheten om universet, og kan også gi viktig støtte til menneskets vitenskapelige og teknologiske utvikling.

  Derfor er hovedformålet med måneleiren vår å kunne oppnå bosetting på månen og samtidig utføre forskjellig vitenskapelig arbeid. Til slutt oppnår man resultatet av å ha astronauter i tjeneste på kort sikt og bruke ubemannet intelligens til å operere på lang sikt.

  Det vitenskapelige forskningsmålet skal nås, og basen skal brukes som transittstasjon til det fjerne verdensrommet; utvinning av måneressurser og bygging av smelteverk som kan fungere normalt i månemiljøet; bygging av et laboratorium for å gjøre det til et ideelt sted for tverrfaglige eksperimenter.

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

  Vi planlegger å etablere basen vår på 88,9°S på månen. På den østlige kanten av krateret de Gerach ligger krateret nesten på sørpolen. På grunn av de høye breddegradene kan det samtidig ha nesten permanent solenergi og en stor mengde vannisforekomster, noe som er svært gunstig for vann- og energitilgangen i basen. Spesielt når sollyset i den nordlige skråningen av nedslagskrateret opp til ca. 97%, og den nordlige høye skråningen har en motstandsdyktig effekt mot meteoritter. Høyden i gropen er stabil, terrenget er flatt og området er stort, noe som er gunstig for byggingen av basen.

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.

  I begynnelsen av byggingen av leiren vil astronautene midlertidig bo i romfartøyer som egner seg til månelanding. På dette stadiet vil det ubemannede 3D-utskriftsutstyret som ankom samtidig som astronautene begynte byggingen av basen, og byggematerialer fra jorden vil bli brukt i den tidlige fasen av byggingen, og deretter kan regolittlaget på måneoverflaten smeltes gjennom smelteanordningen, og peptidene i regolittlaget og aluminium blandet med glassfibre fra jorden og komposittplastfibre brukes som 3D-utskriftsmaterialer.

  I byggeprosessen er bygningens overflate utformet som en vakuumisolasjonsstruktur for bedre å håndtere temperaturforskjellen mellom dag og natt på månen, og dens vakuumisolasjonsstruktur kan effektivt løse meteorittproblemet, når meteoritten faller ned på bygningens overflate, kan denne vakuumstrukturen spre meteorittens slagkraft, slik at den kan løse meteorittproblemet.

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

  Da vi bygde måneleiren, tok vi hensyn til skader på astronautene fra stråling, meteoritter og varmesvingninger. Derfor brukte vi en kombinasjon av vakuumvarmeisolasjonsplater og anti-strålingsmaterialer på et tidlig stadium for å forebygge stråling og redusere temperaturen i kabinen. Etter at vi hadde bygget smelteverket på månen, ble måneressurser som månejord brukt til å lage byggematerialer. Fordi månejorden i seg selv har egenskaper som dårlig varmeledningsevne og sterk anti-strålingsevne, kan den spille en god beskyttende rolle.

  Anti-stråling: månejord, materialer som beskytter mot stråling

  Temperaturforskjell: Den sentrale overvåkningsstasjonen brukes til å detektere temperaturen og kontrollere temperaturen i basen, mens vakuumisolasjonspaneler på utsiden av basen brukes til å bremse temperaturendringene i basen.

  Meteoritt: Den unike topografien ved valg av base og vakuumisolasjonsplatens vakuumisolasjonsstruktur på bygningens overflate kan spre meteorittens slagkraft.

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

  Vann: Ettersom basen ligger på 88,9°S på månen, vil vi bruke ubemannede farkoster til å utvinne vannis i permafrosten på månens sørpol. Gjennom basens kraftige vannresirkuleringsanlegg resirkuleres og renses det brukte avløpsvannet før bruk. Forbedre vanneffektiviteten.

  Mat: I den tidlige fasen vil astronautene spise rehydrert mat fra Jorden (mat som er liten i størrelse før kontakt med vann, og som transporteres og utvides til spiselig mat etter kontakt med vann) for å overleve den tidlige konstruksjonsfasen. På mellomlang sikt, ved hjelp av det ferdige stivelsessyntesesenteret, vil karbondioksidet som astronautene puster ut, samles opp basert på syntetisk biologiteori og til slutt omdannes til organisk mat gjennom en rekke reaksjoner. I de senere stadiene av basekonstruksjonen kan mat skaffes ved å plante basen samtidig.

  Elektrisitet: På den nordlige skråningen av krateret er det bygget solcelleanlegg som effektivt utnytter store områder med lysforhold til å generere energi, bruker hydrogen som produseres ved produksjon av oksygen til å elektrolysere vann, utvikler hydrogenenergi og bruker helium-3 i månejorden til kontrollert kjernefysisk fusjon.

  Luft: Elektrolyse av vann hentet fra permafrost, oksygen produseres ved elektrolyse av vann, oksygen kan også oppnås ved å dyrke oksygenrike alger i plantebasen, og oksygen i det oksiderte metallet på måneoverflaten kan oppnås gjennom en smelteinnretning, som omdannes til oksygen gjennom en konverteringsinnretning.

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

  Vi vil transportere avløpsvannet som genereres i astronautenes liv til vårt supervannsirkulasjonssystem, og avløpsvannet vil bli dekontaminert og renset etter å ha strømmet gjennom vannrenseren, slik at avløpsvannet kan utnyttes fullt ut. Når det gjelder annet avfall som genereres i livet, vil vi bruke mikrobielle prosessorer for å gjøre husholdningsavfallet til mat for mikroorganismer, og samtidig bruke redoksreaksjonsprinsippet for å bruke disse mikroorganismene til å generere strøm til diverse utstyr på romstasjonen. Samtidig samles astronautene inn for å puste ut karbondioksid, og karbondioksidet gjenbrukes ved hjelp av karbondioksidmatproduksjonsenheter.

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

  Vi vil kommunisere med månesatellitter via mikrobølget fotonisk radar, og deretter kommunisere med jorden og andre månebaser via satellitter for å sikre at kommunikasjonen kan utføres uten forsinkelser. Ved hjelp av mikrobølgesignaler kan det digitale tvillingsystemet i månebasen detekteres og styres av både basen og jorden, slik at vi kan overføre ulike typer informasjon i sanntid.

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.)

  I vår måneleir står robotikk, botanikk og astronomi i fokus for den vitenskapelige forskningen, og smartfabrikken i leiren kan produsere ulike maskiner som månekjøretøy, gruvekjøretøy og serviceroboter, mens astronautene kan bruke smartfabrikken til å forske på robotikk og skape bedre maskinprodukter. Den studerer hovedsakelig hvordan man opprettholder normal drift av roboten og den månedlige kjørebevegelsen i tilstand med lav tyngdekraft, og bruker hovedsakelig det digitale tvillingsystemet til å overvåke arbeidsstatusdataene til roboten og de månedlige kjørekomponentene.

  I planteplantemodulen skal vi studere plantenes vekst i lav gravitasjon og bruke transgen teknologi til å produsere planter som bedre kan tilpasse seg månens lave gravitasjon ved å analysere plantenes vekstdata, slik at vi kan skaffe mat for langsiktig overlevelse på månen.

  I oppskytningsrampen kan vi drive utforskning av verdensrommet, og i oppskytningsrampen kan vi ikke bare motta ulike forsyninger fra jorden, men også forberede oss på videre utforskning av verdensrommet.

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

  For å sikre at astronautene kan fullføre måneoppdraget, må alle astronauter gjennomgå en "djevelsk trening" på bakken før de drar til månen, slik at de kan bevege seg og operere i månens omgivelser med lav tyngdekraft.

  Før astronautene reiser til månen, skal de hovedsakelig trene på å betjene relatert utstyr på månebasen og trene på eksterne aktiviteter på månebasen ved hjelp av fire typer utstyr: treningssimulator utenfor kabinen, miljøtank med lav tyngdekraft, testmodul for romdrakt og virtual reality-trener, inkludert normal drift og prosedyretrening, samt feilidentifikasjon, vurdering og behandlingstrening. Virtual reality-treneren kan fullstendig simulere de ulike aktivitetene til astronauter på månen og simulere felles treningsøvelser med bakkepersonell.

  I tillegg til den ovennevnte målrettede spesialtreningen må astronauter også gjennomføre fysisk styrketrening. Styrketrening for astronauter omfatter styrketrening for overekstremitetene og kjernestyrketrening for å sikre astronautens fysiske helse på lang sikt i omgivelser med lav tyngdekraft.

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.

  Oppdraget vårt til månen krever forsyninger, raketter og romfartøyer. Før astronautene lander på månen, må de først bruke materialtransportraketter for å transportere materialene som brukes i den tidlige basekonstruksjonen til det utpekte området, og deretter bruke romfartøyer for å sende astronautene til de utpekte landingsstedene. I smartfabrikken i måneleiren skal vi bygge månekjøretøy for å utforske måneoverflaten, gruvekjøretøy for å utvinne månens regolitt og vannbiler for å utvinne permafrosten i Antarktis. Vi gjenbruker romfergen som transporterer astronauter til månen til og fra Jorden, og når romfergen kommer tilbake til Jorden, blir den reparert og inspisert for å sikre at neste leveranse blir vellykket. Astronauter vil bruke månefartøy som utforsker måneoverflaten for å utforske nye destinasjoner på måneoverflaten.