moon_camp
odkrycie interaktywny obraz

Galeria projektów Moon Camp Pioneers 2022 - 2023

 

W Moon Camp Pioneers zadaniem każdego zespołu jest zaprojektowanie w 3D kompletnego obozu księżycowego przy użyciu wybranego oprogramowania. Muszą również wyjaśnić, w jaki sposób będą wykorzystywać lokalne zasoby, chronić astronautów przed niebezpieczeństwami w kosmosie i opisać obiekty mieszkalne i robocze w swoim obozie księżycowym.

Moon Precedent Camp

Shanghai Qingpu Senior High School  Shanghai-Qingpu    Chiny 15, 16   6 / 1 Angielski
Oprogramowanie do projektowania 3D: Fusion 360


Zewnętrzna przeglądarka dla projektów 3D


1.1 - Opis projektu

Od czasów starożytnych istoty ludzkie niezliczoną ilość razy wyobrażały sobie tajemnicze niebo, wyczekując niekończących się gwiazd. Nie zrezygnowaliśmy z eksploracji przyszłości. Założenie obozu na Księżycu byłoby pierwszym prawdziwym krokiem w kosmos.

Nazwa naszego obozu to Moon Precedent Camp, co oznacza, że jest to pierwszy precedens na świecie.

W obozie na Księżycu zapewnimy astronautom kompletny obóz mieszkalny, wygodniejsze środowisko do prowadzenia badań naukowych i stworzymy wartość naukową poprzez badanie geologii Księżyca.

1.2 - Dlaczego chcesz zbudować obóz księżycowy? Wyjaśnij główny cel swojego obozu księżycowego (na przykład cele naukowe, komercyjne i/lub turystyczne).

Badania naukowe to wykorzystanie zasobów księżycowych. Szeroko rozumiane zasoby księżycowe obejmują zasoby lokalizacyjne, zasoby środowiskowe i zasoby materialne. Zasoby lokalizacyjne odnoszą się do unikalnej pozycji i prawa działania Księżyca względem Ziemi. Na przykład, jedna strona Księżyca jest zawsze zwrócona w kierunku Ziemi, co bardzo sprzyja nieprzerwanej obserwacji Ziemi. Druga strona jest zawsze zwrócona w kierunku przeciwnym do Ziemi, a środowisko elektromagnetyczne jest bardzo "ciche", co jest odpowiednie do badań naukowych, takich jak obserwacje radioastronomiczne. Zasoby środowiskowe odnoszą się do unikalnych cech środowiskowych Księżyca, takich jak wysoka próżnia, niska grawitacja, słabe pole magnetyczne, duża różnica temperatur i wysokie promieniowanie, które można wykorzystać do określonych eksperymentów naukowych i produkcji materiałów. Księżycowe zasoby materialne obejmują głównie zasoby mineralne i energetyczne. Zasoby mineralne obejmują tytan, żelazo, chrom, nikiel i inne metaliczne zasoby mineralne, niemetaliczne zasoby mineralne, takie jak gleba księżycowa, bazalt i substancje lotne o niskim stężeniu (H, He, C, N), zasoby tlenu i zasoby meteorytów. Zasoby energetyczne obejmują zasoby helu-3, lodu wodnego i energii słonecznej. Eksploracja Księżyca, jako pierwszy etap eksploracji głębokiego kosmosu, pomoże nam w dalszej eksploracji głębokiego kosmosu po zbudowaniu kompletnej bazy na Księżycu.

2.1 - Gdzie chcesz zbudować swój Księżycowy Obóz? Wyjaśnij swój wybór.

Zdecydowaliśmy się zbudować Moon Camp w Shackleton Area z dwóch powodów. Po pierwsze, istnieje wysokie prawdopodobieństwo, że podziemna wieczna zmarzlina będzie w stanie wykorzystać zasoby wody, co pozwoli na utrzymanie problemu picia przez załogę przez długi czas, a nawet zbudowanie samowystarczalnego systemu recyklingu wody. Drugim powodem jest to, że roczny czas oświetlenia w tym obszarze wynosi ponad 70%, co może przekształcić energię słoneczną w energię elektryczną.

2.2 - Jak zamierzasz zbudować swój księżycowy obóz? Zastanów się, jak możesz wykorzystać naturalne zasoby Księżyca i jakie materiały musiałbyś przywieźć z Ziemi. Opisz techniki, materiały i swoje wybory projektowe.

Zamierzamy założyć obóz księżycowy w obszarze Shackleton na Księżycu, gdzie jest dużo wody i księżycowej gleby, aby zaspokoić potrzeby budowlane i życiowe. Muszę przetransportować z Ziemi drukarkę 3D i łazik księżycowy. Łazik wykopie glebę. Drukarka 3D drukuje warstwy księżycowej gleby, aby ukończyć główną strukturę. Wewnętrzna maszyneria, taka jak reaktory jądrowe i cyrkulatory, została przetransportowana na Księżyc po zbudowaniu na Ziemi.

2.3 - W jaki sposób obóz księżycowy chroni i zapewnia schronienie astronautom przed surowym środowiskiem Księżyca?

Surowe środowisko Księżyca wiąże się głównie z trzema problemami: temperaturą, promieniowaniem i powietrzem.

Powłoka obozu przyjmie wielowarstwową strukturę, z bionicznymi urządzeniami wewnątrz i na zewnątrz, podobnymi wyglądem do żaluzji stacji pogodowych. Obrotowa część jest wyposażona w rodzaj metalowego drutu, który rozszerza się i kurczy pod wpływem zimna. Gdy temperatura światła przekroczy normę, metalowy drut rozszerzy się pod wpływem ciepła, powodując otwarcie łopatek, a powierzchnia o wysokiej zdolności promieniowania i rozpraszania ciepła zostanie skierowana w stronę przestrzeni kosmicznej. Gdy temperatura światła gwałtownie spada, druty kurczą się natychmiast po schłodzeniu, co powoduje, że każda łopatka jest szczelnie zamknięta i tłumi rozpraszanie ciepła przez satelitę.

Zewnętrzne warstwy będą metalowo-aluminiowe ekranowane przed promieniowaniem, a reszta będzie ceramiczna lub makromolekularna wypełniona protem pomiędzy warstwami.

Wreszcie, w przypadku niewystarczającego dopływu powietrza, w pomieszczeniach zainstalowanych zostanie wiele śluz powietrznych.

Ponadto baza będzie chroniona przez kopułę, dzięki czemu w przypadku niemożliwego do obrony uderzenia meteorytu nadal będziemy mogli udać się do krateru Perry w poszukiwaniu schronienia, a następnie wrócić, aby odbudować obóz.

3.1 - W jaki sposób obóz księżycowy zapewni astronautom zrównoważony dostęp do podstawowych potrzeb, takich jak woda, żywność, powietrze i energia?

woda

Woda odprowadzana z ludzkiego życia codziennego dzieli się na mocz, kał, parowanie skóry i wodę odprowadzaną z dróg oddechowych. Pierwsza z nich jest transportowana do obszaru sadzenia za pomocą rury spustowej toalety, która jest suszona, kruszona, dodawana z kulturą starterową i fermentowana w celu utworzenia nawozu organicznego do wzrostu roślin. Nadmiar ścieków zostanie przetransportowany do obszaru energetycznego i oczyszczony do wody użytkowej w module uzdatniania wody. Jednocześnie, w przypadku skrajnego niedoboru wody, może zbierać podziemne wody księżyca.

żywność

Przygotowano obszar do sadzenia, wykorzystano światło słoneczne lub lampy, aby przywrócić środowisko oświetleniowe i symulować temperaturę i ciśnienie odpowiednie do wzrostu roślin. Komosa ryżowa, słodki ziemniak i ziemniak zostały wybrane jako główne źródła węglowodanów i białka, podczas gdy pomidory, ogórki i marchew zostały uzupełnione różnymi witaminami, błonnikiem pokarmowym i pierwiastkami śladowymi.

energia

Energia elektryczna pochodzi głównie z wytwarzania energii jądrowej i słonecznej w obszarze energetycznym. Energia pochodząca z reakcji jądrowych zasila obszar badań naukowych, łazik księżycowy i inne energochłonne instrumenty. Energia słoneczna zapewnia stabilność zużycia energii elektrycznej w codziennym życiu.

tlen

Dwutlenek węgla emitowany przez ludzki oddech jest transportowany do obszaru sadzenia przez system wentylacji każdego obszaru w celu wymiany tlenu.

3.2 - Jak twój obóz księżycowy poradzi sobie z odpadami wytwarzanymi przez astronautów na Księżycu?

Odpady z obozu księżycowego będą przetwarzane zgodnie z różnymi właściwościami. Odpady domowe: ekskrementy, odpady kuchenne, będą transportowane do obszaru uprawy w celu nawożenia roślin. Ścieki będą częściowo nawadniane na roślinach, a częściowo wprowadzane do komponentów uzdatniania wody: komponentów sterylizacyjnych, wielowarstwowych komponentów filtracyjnych i usuwania substancji lotnych, oczyszczania do czystej wody. Inne odpady zostaną ponownie wykorzystane, a te, których nie będzie można zutylizować, zostaną przetransportowane łazikiem na odległe wysypiska śmieci.

3.3 - W jaki sposób obóz księżycowy będzie utrzymywał łączność z Ziemią i innymi bazami księżycowymi?

Astronauci nosili ze sobą radia VHF, aby przesyłać dane dźwiękowe i dane z biosensorów ze swoich skafandrów kosmicznych do systemu łączności Lunar Encampment Communications, który wysyłał sygnały z powrotem na Ziemię w paśmie S, ultra-wysokim paśmie częstotliwości, które może przenikać przez ziemską jonosferę bez odbić i odbić, i jest szeroko stosowane w kosmosie. Aby upewnić się, że obóz księżycowy po drugiej stronie Księżyca nie jest w bezpośrednim kontakcie z Ziemią, wyślemy satelitę przekaźnikowego na orbitę punktu Lagrange'a L2 na lądującym Księżycu, zapewniając komunikację w czasie rzeczywistym z Ziemią i drugą stroną Księżyca.

4.1 - Na jakim temacie naukowym (tematach naukowych) skupią się badania w twoim obozie na Księżycu? Wyjaśnij, jakie eksperymenty planujesz przeprowadzić na Księżycu (na przykład w zakresie geologii, środowiska o niskiej grawitacji, biologii, technologii, robotyki, astronomii itp.)

Tematami naukowymi naszego obozu księżycowego były geologia i robotyka. Księżycowe zasoby materialne obejmują głównie zasoby mineralne i energetyczne. Zasoby mineralne obejmują tytan, żelazo, chrom, nikiel i inne metaliczne zasoby mineralne, niemetaliczne zasoby mineralne, takie jak gleba księżycowa, bazalt i lotne substancje o niskim stężeniu (H, He, C, N), zasoby tlenu i zasoby meteorytów. Zasoby energetyczne obejmują zasoby helu-3, lodu wodnego i energii słonecznej. Jako ważne uzupełnienie zasobów ziemskich, zasoby księżycowe mają daleko idący wpływ na zrównoważony rozwój społeczeństwa ludzkiego. Zasoby materialne na Księżycu są tak bogate, że konieczne jest przeprowadzenie badań geologicznych na Księżycu w celu ich analizy. Jednocześnie unikalne zasoby środowiskowe Księżyca, takie jak wysoka próżnia, niska grawitacja, słabe pole magnetyczne, duża różnica temperatur, wysokie promieniowanie i inne cechy środowiskowe, mogą być wykorzystywane do konkretnych eksperymentów naukowych i produkcji materiałów. Będziemy również prowadzić badania nad robotyką, aby pomóc księżycowemu obozowi lepiej przystosować się do życia, produkcji, badań i innych działań.

5.1 - Co uwzględniłbyś w programie szkolenia astronautów, aby pomóc im przygotować się do misji na Księżycu?

Program szkolenia astronautów będzie obejmował:

Trening fizyczny: Nieuniknione jest wykonywanie różnorodnych czynności na Księżycu, tak aby zapewnić odpowiednią zdolność fizyczną do sprostania serii wyzwań i zadań na Księżycu.
Trening mentalny: Na Księżycu będzie tylko kilka osób, więc ten trening jest potrzebny, aby pomóc astronautom najpierw przezwyciężyć strach przed nieznaną przestrzenią kosmiczną i strach przed samotnością na Księżycu.
Specjalne czynniki środowiskowe Trening wytrzymałości i zdolności adaptacyjnych: grawitacja Księżyca i inne czynniki środowiskowe różnią się od ziemskich, więc trening ten jest konieczny, aby zapobiec niepożądanym reakcjom astronautów na Księżycu, powodującym zagrożenie życia.
Trening przetrwania: poprawa zdolności przetrwania astronautów i ich zdolności do przetrwania w niebezpiecznych sytuacjach.
Szkolenie w zakresie technologii statków kosmicznych: zapewnienie bezpiecznego dotarcia astronautów na Księżyc i bezpiecznego powrotu na Ziemię.
Szkolenie w zakresie wiedzy medycznej: do pewnego stopnia astronauci mogą zapewnić zdrowie fizyczne i uniknąć dużych i małych chorób.

5.2 - Jakich pojazdów kosmicznych będzie potrzebować twoja przyszła misja na Księżyc? Opisz pojazdy znajdujące się w twoim Moon camp i zastanów się, w jaki sposób będziesz podróżować na i z Ziemi oraz odkrywać nowe miejsca na powierzchni Księżyca.

Statek kosmiczny, którym astronauta może wrócić na Ziemię i z powrotem, rakieta, która w tym czasie przewozi zapasy.

Łazik badawczy bada powierzchnię Księżyca, posiada sprzęt pomiarowy i sprzęt do komunikacji wideo, znajduje zasoby i przesyła sygnały. Mały, kołonożny, zasilany energią słoneczną załogowy łazik księżycowy przewozi koparki na miejsce, aby wykopać glebę, a następnie przywieźć ją z powrotem do badań lub budowy domów. Napędzany energią słoneczną łazik księżycowy na kółkach, kamery zamontowane na górze, roboty do pozyskiwania surowców przechowywane pod pojazdem i sprzęt przechowywany w bagażniku.

Inne projekty: