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.

Bright Selene

郑州轻工业大学附属中学  河南省郑州市-金水区    Chiny 19, 18   4 / 2 Angielski
Oprogramowanie do projektowania 3D: Fusion 360



1.1 - Opis projektu

Obóz księżycowy - obszar, w którym ludzie mieszkają, pracują i prowadzą badania na Księżycu. Budowa obozu księżycowego stanowi podstawę dla astronautów do prowadzenia badań naukowych, takich jak długoterminowy pobyt i eksperymenty na powierzchni Księżyca; Celem jest pogłębienie ludzkiego zrozumienia Księżyca, pozyskanie dużej liczby zasobów i prowadzenie badań nad uprawą roślin. Obóz księżycowy planuje budowę obozu księżycowego w dwóch etapach, pierwszy etap zajmuje 20 lat, aby zbudować placówkę księżycową, a drugi etap zajmuje około 10 lat, aby zmodernizować placówkę, aby stała się stale zamieszkałym obozem księżycowym. Nawet w przyszłości obóz księżycowy stanie się bazą zaopatrzeniową dla ludzkiej eksploracji Układu Słonecznego.

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

Obóz księżycowy jest odskocznią dla ludzi do podróży w kosmos. Baza księżycowa stanie się obozem treningowym dla ludzi, którzy wyruszą w kosmos. Jeśli ludzie chcą poznać obce środowisko, muszą najpierw zrozumieć środowisko księżycowe. Jest ona wykorzystywana głównie do badań naukowych. Jako stacja testowa do eksploatacji i wykorzystania zasobów księżycowych, wykorzystuje cechy środowiska powietrznego Księżyca do przeprowadzania testów środowiskowych i eksperymentalnej produkcji określonych produktów. takich jak specjalne materiały i leki. Wystrzelenie rakiety z Księżyca jest znacznie łatwiejsze niż z Ziemi. Opierając się na wysokowydajnych zasobach Księżyca, może eksplorować bardziej odległe przestrzenie.

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

Region Shackleton na południowym biegunie Księżyca (0,0° długości geograficznej wschodniej, 89,9° szerokości geograficznej południowej). Ponieważ jest on prawdopodobnie bogaty w wodę i znajduje się tam obszar stałego nasłonecznienia, co sprzyja systemowi wytwarzania energii słonecznej. Różnica temperatur jest niewielka i odpowiednia do życia. W przyszłości może być wykorzystywana jako adres do budowy dużego teleskopu na podczerwień. Niskotemperaturowe środowisko na dnie krateru jest idealne do obserwacji w podczerwieni. Stojąca na wysokości 5 km góra Malabote, stale dobrze widoczny szczyt na Ziemi, może działać jako radiowa stacja przekaźnikowa do komunikacji z Ziemią, jeśli zainstalowany zostanie odpowiedni sprzęt.

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.

Technologia druku 3D i technologia produkcji nowych materiałów. Regolit na powierzchni Księżyca ma podobny skład chemiczny do popiołu lotnego i może być wykorzystywany jako materiał budowlany do budowy obozów księżycowych. Ponadto, żelazo, mangan, aluminium, magnez i inne minerały metalowe na powierzchni Księżyca mogą być wydobywane i wytapiane, a następnie drukowane 3D w celu stworzenia domu kosmicznego nadającego się do zamieszkania.

Technologia obsługi robotów księżycowych. Roboty księżycowe obejmują księżycowe sondy patrolowe i księżycowe roboty robocze. Roboty księżycowe muszą mieć możliwość samodzielnej konserwacji i naprawy, a księżycowe sondy patrolowe i roboty robocze mogą się wzajemnie konserwować i naprawiać, aby zapewnić niezawodność procesu roboczego.

Kompleksowa technologia utylizacji zasobów odpadowych z baz księżycowych. Po tym, jak pojazd Ziemia-Księżyc zakończy lądowanie na Księżycu, jego misja na platformie lotniczej zostanie zakończona. Porzucone pojazdy mogą rozważyć rozładunek różnych autonomicznych statków powietrznych jako części zamiennych dla baz księżycowych, takich jak baterie i materiały rezerwowe dla księżycowych stacji energetycznych, butle gazowe mogą być używane jako zbiorniki do przechowywania mediów gazowych na powierzchni księżyca, a zbiorniki paliwa mogą być używane jako zbiorniki tlenu do produkcji tlenu księżycowego po oczyszczeniu.

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

Jednocześnie jako warstwę środkową zastosowano materiał magazynujący ciepło z przemianą fazową, aby zmniejszyć straty ciepła. Baza jest wyposażona w urządzenia do wykrywania meteorytów i trzęsień księżyca, które mogą być na czas informowane i uciekać w obliczu dużych spadających meteorytów i trzęsień księżyca.

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

Woda(水):1. W regionach polarnych znajduje się księżycowy lód, który można zebrać i skoncentrować. Następnie, za pomocą urządzeń skupiających i odbijających, energię słoneczną można wykorzystać do stopienia księżycowego lodu, który następnie można zebrać i oczyścić w celu wydobycia zasobów wodnych. 2. transpiracja roślin i urządzeń filtrujących może być wykorzystana do recyklingu wytwarzanych ścieków.

Żywność(食物): Ustanowienie zamkniętego systemu podtrzymywania życia w bazie księżycowej, ze wspierającymi bazami do uprawy roślin, takich jak sałata, papryka, fasola i pszenica, które zostały wyhodowane. Uprawy te mogą stanowić główne źródło pożywienia dla personelu bazy, a jednocześnie dbanie o rośliny może pomóc astronautom w utrzymaniu stabilności psychicznej.

Zasilanie(能源) Aby dostosować się do środowiska księżycowego i zapewnić długoterminową i stabilną energię dla obozów księżycowych, wykorzystaliśmy dwa sposoby: energię słoneczną i ogniwa paliwowe. Słońce na Księżycu emituje około 1,5 razy więcej światła niż Ziemia. Wystarczająca ilość światła słonecznego, głównie w księżycowych elektrowniach słonecznych. Ogniwa paliwowe są głównym źródłem zasilania w nocy.

Powietrze (空气) Biorąc pod uwagę, że przeciętny człowiek zużywa około 0,7 kg tlenu dziennie, ważne jest, aby rozważyć wykorzystanie fotosyntezy roślin do recyklingu tlenu jako głównego źródła opłacalnego tlenu. Dodatkowo, księżycowa gleba zawiera obfite rudy tytanu i żelaza, które są łatwe do zebrania. Redukcję tych rud za pomocą wodoru można osiągnąć poprzez ogrzewanie mikrofalowe, co skutkuje produkcją wody. Elektroliza wody pozwoli następnie uzyskać wodór i tlen, podczas gdy wydobyte metale mogą być również wykorzystywane do celów budowlanych.

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

Obozy księżycowe mogą wykorzystywać różne metody utylizacji odpadów generowanych przez astronautów na Księżycu, w tym

Recykling: Dzięki recyklingowi zasobów, takich jak ścieki, gazy odlotowe i odpady stałe, można zminimalizować ilość wytwarzanych odpadów i w pewnym stopniu zmniejszyć zależność od ziemi.

Składowanie i zakopywanie: Śmieci i inne odpady, których nie można poddać recyklingowi, mogą być składowane lub bezpiecznie zakopywane na powierzchni lub głęboko na powierzchni Księżyca.

Recykling: Ustanowienie zamkniętego systemu recyklingu w obozie, który przekształca wytwarzane odpady w użyteczne zasoby, takie jak przekształcanie ludzkich odpadów i odpadów roślinnych w nawóz do wykorzystania na farmach w bazie księżycowej.

Ogólnie rzecz biorąc, obóz musi zminimalizować ilość generowanych odpadów i znaleźć odpowiednie opcje utylizacji za pomocą naukowych i rozsądnych metod, aby zapewnić dalsze istnienie i rozwój bazy księżycowej.

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

Obóz księżycowy jest wyposażony w stację bazową makro do przesyłania i odbierania informacji na Ziemię i Księżyc, a informacje odebrane przez satelitę są następnie wysyłane na Ziemię, umożliwiając w ten sposób komunikację między Ziemią a obozem księżycowym. Komunikacja telemetryczna i telekontrolna wykorzystuje VHF do komunikacji z satelitami, a modulacja danych wykorzystuje FSK. Komunikacja między obozami księżycowymi jest realizowana przez bezprzewodową sieć dostępową składającą się z sygnałów stacji bazowych dla tych, którzy są blisko siebie, oraz przez przekaźnik sygnału satelitarnego dla tych, którzy są daleko.

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.)

Zajmujemy się głównie geologią i biologią. Księżyc ma wiele unikalnych krajobrazów i form terenu, więc możemy je wykorzystać do badań naukowych, takich jak struktura geologiczna, skład chemiczny, struktura mineralna, właściwości fizyczne i tak dalej. Badanie materii księżycowej: Skład materii księżycowej różni się od ziemskiego, więc materia księżycowa może być szczegółowo analizowana i badana w celu zrozumienia jej składu i właściwości. Laboratorium jest również wyposażone w szereg urządzeń do badania gleby, oprócz unikalnych właściwości fizycznych Księżyca, takich jak promieniowanie słoneczne na temperaturę i strukturę powierzchni Księżyca. Środowisko na powierzchni Księżyca wpływa na życie inaczej niż na Ziemi, więc eksperymenty z zakresu nauk przyrodniczych mogą być przeprowadzane w celu zbadania zdolności adaptacyjnych i żywotności życia w heterogenicznych środowiskach.

Na terenie obiektu znajduje się specjalny obszar hodowli roślin do badania wzrostu roślin i testowania środowiska wzrostu. Jednocześnie posiadamy również teleskopy astronomiczne, które są wygodne dla astronautów do obserwacji przestrzeni kosmicznej. Eksploracja kosmosu i testy środowiskowe na powierzchni Księżyca, a także eksperymentalna produkcja określonych produktów, takich jak specjalne materiały i leki, mogą być również przeprowadzane przy wykorzystaniu własnych kosmicznych cech środowiskowych Księżyca (sam Księżyc ma naturalne warunki kosmiczne, takie jak wysoka próżnia, brak osłon atmosferycznych i niska grawitacja).

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

Trening fizyczny

Astronauci potrzebują ćwiczeń fizycznych w środowisku naturalnej grawitacji, aby zachować zdrowie fizyczne i zapobiegać osteoporozie. Ponadto wymagają oni specjalnego treningu fizycznego w warunkach mikrograwitacji, aby utrzymać równowagę i koordynację. Treningi te mogą również pomóc im przystosować się do chodzenia po Księżycu i wykonywania innych zadań.

Szkolenie techniczne

Oprócz codziennej konserwacji sprzętu mechanicznego, elektronicznego i innych umiejętności, astronauci muszą również opanować umiejętności obsługi statku kosmicznego i łazików księżycowych oraz różne metody postępowania w sytuacjach awaryjnych, takich jak spadki ciśnienia tlenu, awarie sprzętu itp.

Nauka topografii

Aby lepiej dostosować się do misji księżycowej, astronauci muszą zrozumieć podstawy geomorfologii i topografii powierzchni Księżyca oraz nauczyć się korzystać z narzędzi nawigacyjnych, a także wyczuwać kierunek i kontrolować pojazdy na powierzchni Księżyca.

Wiedza z zakresu medycyny kosmicznej

Astronauci muszą również poznać medycynę kosmiczną, aby zrozumieć wpływ podróży kosmicznych na ludzkie zdrowie. Muszą zrozumieć, jak radzić sobie z różnymi wypadkami w kosmosie i nauczyć się podstawowych procedur medycznych w nagłych wypadkach.

5. szkolenie w zakresie pracy zespołowej

Podczas szkolenia astronauci uczą się, jak współpracować w zespołach i odpowiednio radzić sobie z sytuacjami.

Takim programom szkoleniowym powinno towarzyszyć zapewnienie bezpieczeństwa i zdrowia astronautów oraz zaspokojenie ich własnych potrzeb i wymagań w jak największym stopniu.

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: Będziemy potrzebować statku kosmicznego zdolnego do lądowania i startu z powierzchni Księżyca oraz do i z Ziemi. Powinien on również posiadać sprzęt i zapasy niezbędne do długoterminowych misji.

Transport na powierzchni Księżyca: Możemy użyć łazików lub innych pojazdów zaprojektowanych do działania w środowisku księżycowym. Pojazdy te powinny być w stanie wytrzymać trudne warunki panujące na Księżycu i mieć możliwość podróżowania na duże odległości.

Odkrywanie nowych miejsc na powierzchni Księżyca: Możemy użyć zdalnie sterowanych pojazdów bezzałogowych. Pojazdy te mogą być wyposażone w kamery i inne czujniki do zbierania danych i obrazów terenu księżycowego.

Do i z Ziemi: Możemy używać statków kosmicznych zdolnych do przewożenia załogi i ładunku. Statek kosmiczny powinien posiadać niezbędne systemy podtrzymywania życia i być w stanie wytrzymać trudy podróży kosmicznych.

Inne projekty: