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.

Peace And Love

郑州轻工业附属中学  河南省郑州市-金水区    Chiny 19, 18   5 / 2 Angielski
Oprogramowanie do projektowania 3D: Fusion 360



1.1 - Opis projektu

         Nasz projekt obozu księżycowego jest pierwszym krokiem człowieka do zagospodarowania Księżyca, a także projektem naukowo-badawczym mającym na celu zmniejszenie presji na Ziemię.

  • Po pierwszeCelem bazy jest obserwacja wzrostu roślin na Księżycu, badanie składu gleby księżycowej i jej późniejszej wartości użytkowej oraz prowadzenie badań i wykorzystanie zasobów księżycowych in-situ.
  • Drugaużywamy względnie więcft Kolory do pokoju, aby zmniejszyć ciśnienie astronautów w kosmosie. Jeśli efekt będzie dobry, wykorzystamy dużą powierzchnię bazy zbudowanej później. Jeśli efekt nie będzie dobry, zmodyfikujemy go. Jednocześnie wprowadzamy koncepcję inteligentnego domu, aby uczynić wnętrze bazy bardziej inteligentnym i automatycznym.
  • TrzeciWyślemy roboty terenowe i astronautów do eksploracji obszarów oddalonych od bazy w celu zbadania zasobów księżycowych i kolejnej fazy programu obozu księżycowego oraz budowy bazy.
  •  WreszcieUżywamy zdalnie sterowanych składanych paneli słonecznych i baterii do zasilania całego obiektu, aby sprawdzić, czy energia dostępna na Księżycu może wspierać długoterminowe życie ludzi.

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

        Głównym celem naszego zespołu do założenia obozu księżycowego są badania naukowe. Jest to zrównoważona misja naukowo-badawcza na Księżycu w celu lepszego przetrwania i rozwoju istot ludzkich oraz zmniejszenia presji na Ziemię. Jest to również pierwszy mały krok w kierunku rozległych badań kosmicznych prowadzonych przez ludzi. Pierwszy obóz księżycowy ma być wykorzystywany do eksploracji i eksperymentów na glebie księżycowej, w ramach przygotowań do przyszłej kolonizacji Księżyca przez ludzi.

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

        Zdecydowaliśmy się zbudować nasz obóz w kraterze znajdującym się po drugiej stronie Księżyca, w pobliżu bieguna południowego.

  • Po pierwszeLokalizacja znajduje się w polarnym regionie Księżyca, który doświadcza długiego okresu światła słonecznego, umożliwiając obozowi zbieranie większej ilości energii słonecznej.
  • Po drugieIstnieją głębokie doły znajdujące się w stałym cieniu księżyca, zawierające dużą ilość lodu, który może zapewnić wystarczające zasoby wody poprzez wydobycie i transformację.
  • Ponadtodostępne są wystarczające zewnętrzne zasoby mineralne, aby wesprzeć budowę obozu i badania.
  • WreszcieBudowa krateru może również w pewnym stopniu zapewnić ochronę przed uderzeniami asteroid, a różnica temperatur między dniem a nocą w regionach polarnych jest stosunkowo niewielka.

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.

         Jeśli chodzi o główną konstrukcję podstawy, używamy dużej powierzchni figur geometrycznych, aby utorować sobie drogę. parterdzięki czemu konstrukcja budynku jest stabilna i wytrzymała. W warstwa środkowaUżywamy kombinacji okrągłych i trójkątnych kształtów, które mogą równomiernie podzielić przestrzeń na więcej pomieszczeń i zwiększyć jej praktyczność. Wreszcie, używamy szkła odpornego na promieniowanie dla dachDzięki temu pracownicy wewnątrz bazy mogą zobaczyć piękne rozgwieżdżone niebo. Rozszerza również wizualnie przestrzeń.

        W pierwszym etapiewyślemy na Księżyc gigantyczne drukarki 3D, roboty, szklane kopuły odporne na promieniowanie itd. Gdy znajdziemy odpowiednie miejsce, odpowiednio je zmodyfikujemy, aby zapewnić korzystne warunki do przyszłego drukowania. Ponadto naprawimy powierzchnię księżyca, która nie jest zbyt gładka, i zbadamy podłoże, aby zapobiec niestabilnym fundamentom i tak dalej.

        W drugiej fazieNastępnie wyślemy na Księżyc sprzęt potrzebny do utrzymania bazy, aby stworzyć kompletny, kontrolowany ekosystem. W trzecim etapie dwóch astronautów wyląduje na Księżycu i rozpocznie tam życie. Obozy będą nadal budowane w innych częściach księżyca, aby pomieścić więcej ludzi.

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

Zagrożenia w przestrzeni kosmicznej mogą obejmować promieniowanie, pył księżycowy, różnice temperatur i meteoryty

Aby rozwiązać problemy związane z promieniowaniem

        Można wdrożyć następujące metody: użyte materiały budowlane powinny być w stanie pogrubić ściany obozu, aby zapewnić, że zamknięte życie w obozie nie zostanie naruszone w normalnych okolicznościach; można również zbudować stacje radarowe, aby monitorować ruch słońca i przygotować się na burze z wyprzedzeniem; astronauci mogą wykorzystywać lokalne materiały, takie jak gleba księżycowa lub zwietrzała gleba, aby zablokować promieniowanie.

W przypadku uderzeń meteorytów

        Zbudowanie obozu w kraterze w pobliżu obszaru polarnego może w pewnym stopniu uniknąć wypadków związanych z uderzeniami, a monitorująca stacja radarowa może przewidywać uderzenia meteorytów, ułatwiając astronautom przygotowanie się z wyprzedzeniem.

W przypadku obaw dotyczących pyłu księżycowego

         W pełni zamknięta konstrukcja obozu skutecznie zapobiega przedostawaniu się pyłu księżycowego. Wewnątrz obozu zainstalowano również urządzenia oczyszczające cyrkulację powietrza, aby zapewnić bezpieczeństwo powietrza.

Aby uwzględnić różnice temperatur

         Obóz został zaprojektowany w oparciu o szczelną i stałą konstrukcję szklarniową, a normalna temperatura jest utrzymywana wewnątrz za pomocą lamp klimatyzacyjnych.

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

Woda:
        Pozyskiwanie wody na Księżycu odbywa się głównie poprzez wydobywanie i przekształcanie warstwy lodu w kraterach księżycowych i gleby księżycowej zawierającej wodę, ponieważ trudno jest przenieść wodę na Księżyc. Ponadto w bazie zbudowano ogólny zakład recyklingu w celu zbierania ścieków generowanych w życiu, a także odpadów płynnych z eksperymentów do ponownego wykorzystania. Pomaga to w promowaniu cyrkulacji wody i zwiększeniu stopnia jej wykorzystania.
Jedzenie:
        Podczas cyklu budowy obozu, na wczesnych etapach, zanim obóz będzie w stanie osiągnąć samowystarczalność, jest on wspierany głównie przez pakowaną żywność przywiezioną z Ziemi. Po zakończeniu budowy i osiągnięciu samowystarczalności, jest on wspierany głównie przez żywność uprawianą w kosmicznej szklarni, z wyborem upraw do sadzenia w oparciu o tabelę wartości odżywczych, aby zapewnić normalne parametry życiowe astronautów.
Moc:
        Elektrownie fotowoltaiczne, zlokalizowane w regionach polarnych o długich cyklach oświetlenia, mogą gromadzić energię słoneczną za pomocą składanych paneli słonecznych i przechowywać ją w akumulatorach. Baterie te mogą być również składane, gdy nie są używane, aby przedłużyć ich żywotność. W okresie, gdy wytwarzanie energii fotowoltaicznej nie jest możliwe, moc bazy może być podtrzymywana przez system wytwarzania energii z ogniw paliwowych. W codziennych ćwiczeniach rower generujący energię może być wykorzystywany do rozrywki, jednocześnie generując pewną ilość energii elektrycznej.
Powietrze:
        Po pierwsze, głównym źródłem powietrza na Księżycu jest topnienie księżycowej gleby i skał. Duża ilość tlenu może być produkowana poprzez elektrolizę topnienia, która jest głównym źródłem tlenu na Księżycu. Po drugie, dwutlenek węgla może być przetwarzany chemicznie lub mikrobiologicznie za pomocą urządzenia do cyrkulacji powietrza, przekształcając go z powrotem w nadający się do oddychania tlen. Wreszcie, można go poddać elektrolizie w celu wytworzenia pewnej ilości tlenu i wodoru.

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

odpady stałe:
        Ponieważ trudność przetwarzania odpadów księżycowych jest wyższa, przyjmuje się głównie obróbkę sklasyfikowaną, odpowiednio, odpowiadającą trudności przetwarzania, obróbce pierwotnej, obróbce wtórnej itp. Recykling bezpośredni; w przypadku odpadów i innych gatunków nadających się do fermentacji poprzez konwersję i wykorzystanie metodą biologiczną lub chemiczną, zbieranie niepodlegające obróbce i scentralizowane zakopywanie.
odpady stałe:
        Nasza baza wykorzystuje ideę cyrkulacji wody, aby połączyć basen każdego pomieszczenia itp., a niektóre odpady są wprowadzane do unikalnego urządzenia do oczyszczania ścieków po oddzieleniu ciał stałych od cieczy, a następnie są redukowane, oczyszczane i przechowywane metodami fizykochemicznymi lub biologicznymi.
odpady gazowe:
        Po pierwsze, głównym gazem spalinowym wytwarzanym przez zwykłe oddychanie jest dwutlenek węgla, a poprzez urządzenie do cyrkulacji powietrza powietrze wewnątrz całego obozu będzie zbierane do procesora powietrza w części hutniczej i redystrybuowane do obozu po oczyszczeniu.

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

        Przede wszystkim, jeśli chodzi o udogodnienia, zbudowaliśmy szereg radarów do przesyłania sygnałów i monitorowania środowiska, o szerokim zasięgu sygnału, które mogą odbierać i wysyłać informacje między Ziemią a Księżycem, a także sale konferencyjne do monitorowania komunikacji w obozie, które mogą uzupełniać kontakt online;

        Po drugie, jeśli chodzi o sprzęt do wychodzenia na zewnątrz, korzystamy z wielofunkcyjnego łazika księżycowego, który ma niezależny ekologiczny system konserwacji, może osiągnąć długodystansowe i długoterminowe operacje, może ukończyć połączenie między Księżycem a Księżycem i zostanie skonfigurowany z platformą startową i lądowniczą statku kosmicznego do bezpośredniego połączenia Ziemi i Księżyca, aby zakończyć połączenie offline.

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.)

        Główne kierunki eksperymentalne naszego obozu to biologia, geologia i robotyka
         Pierwszym zadaniem badawczym w dziedzinie biologii jest zbadanie rozkładu gleby księżycowej, rozkładu śmieci, oczyszczania wody i innych aspektów mikroorganizmów, a następnie przeprowadzenie badań nad zmiennością genetyczną.

        Geologia bada głównie materiały, takie jak minerały księżycowe, odkrywa nowe minerały lub pierwiastki oraz bada, które materiały budowlane w środowisku księżycowym są bardziej zgodne z potrzebami budowlanymi i przygotowuje się do przyszłej budowy na dużą skalę.

        Robotyka to badania wtórne mające na celu utrzymanie i ulepszanie sprzętu, takiego jak roboty do eksploracji Księżyca lub księżycowe pojazdy bezzałogowe niezależnie na Księżycu.

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

        Po pierwsze, astronauci przechodzą podstawowe szkolenie z zakresu wiedzy zawodowej, umiejętności zawodowych i misji lotniczych. W szczególności obejmuje to przezwyciężenie dyskomfortu spowodowanego stanem nieważkości poprzez szkolenie w wirówce, naukę korzystania z instrumentów i sprzętu w kabinie oraz przeprowadzanie eksperymentów naukowych, zdolność do szybkiego wykrywania i rozwiązywania usterek w obserwacji naziemnej, telemetrii i komunikacji, i komunikacji, a także umiejętność przetrwania i szukania pomocy lub samodzielnego ratowania się w sytuacjach awaryjnych, takich jak nienormalne powroty po sytuacjach awaryjnych, czy to lądowanie na rzekach, jeziorach, morzach, pustyniach, Gobi, wysokich górach, kanionach, tropikalnych dżunglach, czy rozległych lasach i zaśnieżonych obszarach, przed dotarciem do celu.

        Po drugie, mieszkając w bazie księżycowej, wszyscy astronauci muszą nauczyć się prowadzić łaziki księżycowe, obsługiwać zaawansowane roboty i posiadać podstawową wiedzę z zakresu pierwszej pomocy. Wśród nich dwóch astronautów zostało przydzielonych do nauki obsługi konsoli sterującej w centralnym pomieszczeniu kontrolnym, jeden do nauki uprawy roślin w komorze ekologicznej, a jeden do nauki regularnej kontroli i konserwacji pomieszczenia dystrybucyjnego.

        Wreszcie, wszyscy astronauci muszą nauczyć się, jak schronić się, gdy baza zostanie uderzona przez meteoryty i jak naprawić uszkodzenia bazy w przypadku pęknięcia.

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.

Podczas pierwszego lądowania na Księżycu wybraliśmy statek kosmiczny z modułem lądownika i statkiem powrotnym. Statek powrotny wykorzystał moduł lądownika jako platformę startową podczas startu, zapewniając normalny odlot z Księżyca. Moduł lądownika pozostawiony na Księżycu został zmodyfikowany w niezależną platformę startową, która mogła zostać wykorzystana jako zintegrowany statek kosmiczny w późniejszych misjach. Metoda ta nie tylko zmniejszyła trudności związane z późniejszą produkcją, ale także pozwoliła zaoszczędzić materiały w dłuższej perspektywie.

Na powierzchni Księżyca eksplorowaliśmy za pomocą mechanicznych psów i łazików księżycowych. Niezależne systemy podtrzymywania życia łazików księżycowych pozwoliły na przedłużenie zadań eksploracyjnych na dłuższych dystansach. Bezprzewodowe mechaniczne psy, sterowane za pomocą technologii VR, były wykorzystywane do bezzałogowych eksploracji zewnętrznych, przy minimalnych wymaganiach środowiskowych. Dodatkowo, zdolne do eksploracji złożonych środowisk zewnętrznych i przeprowadzania precyzyjnych inspekcji sprzętu wewnętrznego.