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.

elite

郑州轻工业大学附属中学  河南省郑州市-金水区    Chiny 17, 18, 19   4 / 1 Angielski
Oprogramowanie do projektowania 3D: Fusion 360


Zewnętrzna przeglądarka dla projektów 3D


1.1 - Opis projektu

Nasza baza może zapewnić astronautom bardziej komfortowe miejsce do życia na Księżycu, jednocześnie może również zapewnić astronautom ochronę, lepiej prowadzić obserwacje astronomiczne, zbieranie próbek i inne działania naukowe, a także rozwijać przemysł kosmiczny, eksploatację różnych zasobów mineralnych na Księżycu może również służyć jako pierwsza stacja do eksploracji kosmosu przez ludzi.

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

Nasz obóz księżycowy jest wykorzystywany głównie do badań naukowych. Planujemy zbadać właściwości fizyczne i związany z nimi skład chemiczny księżyca na południowym biegunie księżyca i spróbować rozwiązać niektóre ważne problemy na Ziemi poprzez eksplorację tych ekstremalnych środowisk, które nie występują na Ziemi. Unikalne złoża mineralne i zasoby energetyczne na Księżycu są również ważnym uzupełnieniem i rezerwą dla ziemskich zasobów. Szczególnie warto wspomnieć, że księżycowa gleba zawiera hel-3, który jest czystym, wydajnym, bezpiecznym i tanim nowym paliwem do syntezy jądrowej, które może być wykorzystywane przez długi czas w przyszłości i ma szerokie perspektywy rozwoju. Ponadto badanie Księżyca, który pozostał w swoim pierwotnym stanie, pomaga zrozumieć historię ewolucji Ziemi; powierzchnia Księżyca jest światem próżniowym, nie ma atmosfery, a utworzenie obserwatorium na powierzchni Księżyca może znacznie poprawić możliwości obserwacji astronomicznych; wysoka próżnia na powierzchni Księżyca, bezpośrednia ekspozycja na promieniowanie słoneczne i brak globalnego dipolowego pola magnetycznego, jest idealnym miejscem do eksperymentów z zakresu chemii fizycznej i nauk przyrodniczych.

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

Zamierzamy założyć obóz księżycowy na południowym biegunie Księżyca. Na południowym biegunie Księżyca znajduje się stały obszar cienia, który może zawierać obfite rezerwy wody lub lodu wodnego, co jest kluczowym zasobem do budowy przyszłych księżycowych stacji badawczych. W szczególności basen bieguna południowego-Aitken na Księżycu jest nie tylko największym i najstarszym basenem na Księżycu. Wyrzuca głęboki materiał księżycowy, który nie jest dostępny w innych regionach. Badanie różnych obszarów basenu znacznie poprawi nasze zrozumienie wewnętrznej struktury i ewolucji Księżyca. Poprzednie misje księżycowe zwykle pracowały mniej niż 14 dni bez przerwy, ale na południowym biegunie Księżyca jest zupełnie inaczej. Ze względu na unikalne położenie geograficzne, detektor może osiągnąć ponad 90% czasu oświetlenia poprzez niewielki zakres ruchu, a ciągłe oświetlenie przez bardzo długi czas zapewnia bardzo korzystne warunki do długoterminowych badań naukowych.

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.

Głównym materiałem naszego obozu księżycowego jest materiał chroniący przed promieniowaniem z włókien metalowych, który zostanie wystrzelony i przetransportowany przez rakiety nośne, a po dotarciu na Księżyc zostanie pokryty warstwą ochrony przed promieniowaniem gleby księżycowej na powierzchni bazy. Najpierw zbudujemy bazę testową na Ziemi za pomocą symulacji i mikro-baz, aby przetestować ochronę materiałów obozowych przed promieniowaniem i wykonalność budowy bazy. Następnie materiały tematyczne obozu zostaną wysłane na Księżyc za pomocą rakiet towarowych, a następnie astronauci oraz zapasy życiowe i badawcze zostaną wysłane do obozu, a astronauci będą mogli zbudować obóz pod pomocniczym dowództwem ziemskich specjalistów.

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

  1. Ustanowienie zintegrowanego systemu diagnostyki medycznej i leczenia astronautów w przestrzeni kosmicznej. Oznacza to sformułowanie długoterminowego spektrum chorób związanych z lotem, ustanowienie orbitalnego modelu diagnostyki i leczenia oraz skonfigurowanie sprzętu i leków do monitorowania, diagnostyki i leczenia. Przed lotem przeprowadza się izolację medyczną i badania uwalniające; Podczas lotu przyjmuje się tryb nadzoru medycznego łączący regularne i na żądanie, a także ustanawia się technologię oceny i utrzymania zdrowia na orbicie, a technologie medyczne, takie jak połączenie leków i nieleków oraz charakterystyczna medycyna chińska, są stosowane w celu zapewnienia zdrowia astronautów.
  2. Obserwuj, przewiduj i opieraj się wpływowi obcych gwiazd
  3. Doskonały osobisty sprzęt do ewakuacji awaryjnej. W sytuacji awaryjnej astronauci mogą bezpiecznie zjechać z wysokości 52,2 metra przez zjeżdżalnię ewakuacyjną do podziemnego pomieszczenia sprzętowego pod wieżą w ciągu 1 minuty, a następnie pobiec do pobliskiego bunkra bezpieczeństwa.

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

Na powierzchni Księżyca znajdują się minerały bogate w tlen, a w cieniu Księżyca znajdują się obfite zasoby wody w stanie stałym, które mogą zapewnić wystarczające zasoby dla astronautów. Budowa bazy księżycowej ma na celu życie w kabinie poprzez system odzyskiwania i system oczyszczania wody wyposażony w kabinę, aby zakończyć cykl wodny. Dzięki technologii oczyszczania wody, ludzki pot, mocz i inne ścieki mogą być filtrowane do poziomu zdatnego do picia. Ponadto większość żywności w kabinie jest uzyskiwana dzięki hydroponice i kulturze podłoża. Promowanie zdrowego wzrostu roślin poprzez dostarczanie różnych składników odżywczych.

Żywność "liofilizowana"

"Liofilizacja" oznacza liofilizację próżniową. Zaletą żywności liofilizowanej jest to, że może ona skutecznie zachować swoją świeżość i składniki odżywcze. Technologia liofilizacji charakteryzuje się wysoką wartością odżywczą, smakowitością, wysokim stopniem nawodnienia, bardzo długim okresem zachowania świeżości i wygodą użytkowania.

Żywność funkcjonalna

Może w pełni uzupełniać różne składniki odżywcze potrzebne organizmowi astronauty. Ten rodzaj żywności zawiera więcej naturalnych przeciwutleniaczy, takich jak proantocyjanidyny, kwasy tłuszczowe Ω-3, roślinny błonnik pokarmowy itp. Uszkodzeniom radiacyjnym można zapobiec lub je poprawić.

System zasilania obozu księżycowego składa się głównie ze skrzydeł ogniw słonecznych i akumulatorów magazynujących energię, które mogą przekształcać energię słoneczną w energię elektryczną. System zasilania przyjmuje formę "wytwarzanie energii słonecznej plus magazynowanie energii", która jest wydajna i czysta. Moduł rdzenia jest wyposażony w zestaw skrzydeł ogniw słonecznych o mocy 18 000 watów, bateria przyjmuje separator ceramiczny, który ma dobrą wydajność, aby zapobiec wewnętrznemu zwarciu; Jednocześnie w zestawie akumulatorów zastosowano materiały trudnopalne, aby zapobiec spalaniu spowodowanemu wysokimi temperaturami, co jest bardzo bezpieczne.

Tlen jest niezbędny do przetrwania człowieka, a baza księżycowa musi zakończyć produkcję i obieg tlenu na Księżycu.

W regolicie Księżyca znajduje się wiele skał i minerałów, a krzemionka, tlenek glinu, tlenek żelaza i tlenek magnezu są głównymi składnikami księżycowych minerałów. Elektroliza minerałów w regolicie księżycowym może produkować więcej tlenu.

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

Odpady z gospodarstw domowych i odchody będą zamykane próżniowo, odwadniane i przechowywane. Gdy statek towarowy dostarczy materiały na stację kosmiczną, te odpady domowe zostaną załadowane do pustego statku towarowego, który następnie oddzieli się od stacji kosmicznej, zwolni, a następnie wejdzie w atmosferę, gdzie wysokie ciepło generowane przez ogrzewanie powietrza spowoduje ich spalenie. Stałe pozostałości obornika są przetwarzane biologicznie lub chemicznie do wykorzystania jako nawóz lub bezpośrednio na wysypisko śmieci. Weźmy na przykład mocz, pot i inne odchody astronautów, które w rzeczywistości są źródłem wody. Sam mocz zawiera 96% wody. Po wielu warstwach oczyszczania tych ścieków z ludzkiego ciała można uzyskać oczyszczoną wodę, a substancje inne niż woda są zbierane i pakowane. Jeśli chodzi o odchody astronautów, które są w zasadzie resztkami jedzenia, obecnie nie ma wartości recyklingowej, a po zebraniu kału jest on odwadniany i suszony, a następnie kompresowany i pakowany w szczelną torbę, aby zaoszczędzić miejsce do przechowywania.

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

Aby zakończyć połączenie kosmos-ziemia, stacja kosmiczna, satelita przekaźnikowy Skylink i stacja naziemna muszą uczestniczyć razem.

W głównej kabinie obozu ponad 10 przewodowych i bezprzewodowych kamer sieciowych, przewodowe i Bluetooth zestawy słuchawkowe, telefony komórkowe, PADS i laptopy mogą być używane jako terminale sieciowe. Terminale te łączą zebrany obraz i dane głosowe z przełącznikiem Ethernet w kabinie za pośrednictwem przewodowego lub bezprzewodowego Wi-Fi i przesyłają je na ziemię przez łącze magistralne za pośrednictwem szybkiego procesora komunikacyjnego. Podobnie jak na ziemi, musimy wykonywać połączenia i wysyłać wiadomości tekstowe za pośrednictwem anteny telefonu komórkowego, a większość kontaktów między stacją kosmiczną a ziemią jest uzupełniana przez antenę przekaźnikową na module rdzeniowym.

Dzięki antenie przekaźnikowej jest to jak przekazanie "telefonu komórkowego" do stacji kosmicznej i może kontaktować się z ziemią w czasie rzeczywistym.

W rzeczywistości w kabinie znajdują się dwa zestawy sieci, jedna to sieć komunikacyjna, a druga to sieć obciążenia, dwa zestawy sieci są fizycznie połączone i logicznie oddzielone, a dane są równomiernie gromadzone na terminalu anteny przekaźnikowej w kabinie, przesyłane na ziemię za pośrednictwem satelity przekaźnikowego i mogą być kontaktowane w czasie rzeczywistym z innymi obozami.

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.)

Skupimy się na tematach naukowych z zakresu biologii, geologii i astronomii.

Badamy zmiany kondycji fizycznej astronautów w kosmosie i wprowadzamy dostosowania medyczne odpowiednie do zmian fizycznych astronautów. Jednocześnie prowadzone będą badania nad komórkami oraz wzrostem i zmianami światła na roślinach i komórkach w przestrzeni kosmicznej, a także badanie korzyści płynących z ćwiczeń w pomieszczeniu do uprawy roślin dla astronautów. Jednocześnie prowadzone będą bardziej dogłębne badania nad geografią gleby Księżyca. Powierzchnia Księżyca jest światem próżni, nie ma atmosfery, a utworzenie obserwatorium na powierzchni Księżyca może znacznie poprawić możliwości obserwacji astronomicznych; Wysoka próżnia na powierzchni Księżyca, bezpośrednia ekspozycja na promieniowanie słoneczne i brak globalnego dipolowego pola magnetycznego, jest idealnym miejscem do eksperymentów z zakresu chemii fizycznej i nauk przyrodniczych.

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

Podstawowe szkolenie teoretyczne. Na przykład atmosfera, astronomia, geofizyka, dynamika przestrzeni kosmicznej, komunikacja, komputery itp., poprawa podstawowej wiedzy na tych kierunkach może stanowić solidny fundament na przyszłość. Oczywiście obejmuje to również szkolenie z zakresu samoratownictwa dla astronautów.
Trening fizyczny. Statek kosmiczny i przestrzeń kosmiczna są szczególnymi czynnikami środowiskowymi, a astronauci muszą trenować, aby poprawić swoją tolerancję. Treści treningowe są powszechne, takie jak biegi długodystansowe, wspinaczka i krzesła obrotowe.
Trening wytrzymałościowy z nadwagą. Kiedy rakieta startuje, zwykle ma duże przyspieszenie. Symulacja takiego treningu może zachować jasność umysłu astronauty, aby mógł dostosować się do misji i ją ukończyć.
Trening w stanie nieważkości. Podczas lotów orbitalnych statki kosmiczne często znajdują się w środowisku mikrograwitacji, w którym astronauci często doświadczają zawrotów głowy, co wpływa na ich funkcjonowanie. Dlatego żółta esencja nieważkości musi być symulowana, aby umożliwić astronautom wyeliminowanie strachu przed nieważkością.
Trening reakcji w ekstremalnych warunkach. W niektórych możliwych zagrożeniach na Księżycu w dowolnym momencie, nawet w bardzo ekstremalnych sytuacjach, astronauci muszą zachować spokój, szybko analizować sytuację i dokonywać właściwych osądów. Wymaga to doskonalenia wytrwałej woli i budowania silnych przekonań w codziennym życiu.

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.

Lunar Orbit Survey Vehicle ma przede wszystkim obrazować i mapować Księżyc na potrzeby badań naukowych oraz przygotować ludzi do podróży w obie strony między Księżycem a Ziemią. Księżycowy robot eksploracyjny "Polar Exploration Rover" przeprowadzi badania naukowe księżycowych substancji lotnych na południowym biegunie Księżyca, a wygenerowane dane dostarczą informacji dla przyszłych technologii wykorzystania księżycowych zasobów in situ. Na powierzchni Księżyca zademonstrujemy precyzyjne lądowania, zdobędziemy doświadczenie i będziemy stale poprawiać dokładność, aby zwiększyć możliwości lądowania ludzi i robotów w przyszłości. Będzie on również wykorzystywany do transportu innych dużych ładunków, bezpośrednio wspierając załogowe misje księżycowe.

Lądownik i łazik stanowią doskonałą platformę do zademonstrowania technologii, które umożliwią bardziej zaawansowane możliwości misji księżycowych i mogą być stosowane w misjach na Marsa poza Księżycem. Przykłady obejmują naziemne zrobotyzowane systemy wydobywcze i rezerwy mocy nowej generacji. Wiele lądowników zapewni globalny widok Księżyca i jego zasobów. Łaziki będą wykorzystywane do szerszej eksploracji powierzchni, przenosząc instrumenty do przeprowadzania eksperymentów i uzyskiwania szczegółowych informacji na temat dostępności i możliwości wydobycia dostępnych zasobów, takich jak tlen i woda.

Inne projekty: