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 Stylite

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



1.1 - Opis projektu

Ludzkie wydobycie nie ma końca, ale zasoby Ziemi są ograniczone. Kiedy ziemskie zasoby się wyczerpią, gdzie powinna udać się ludzkość? Przez długi czas Księżyc był rozważany przez naukowców i astronomów jako potencjalna lokalizacja, ponieważ jest to najbliższe Ziemi ciało niebieskie. W ostatnich dziesięcioleciach przedstawiono wiele propozycji budowy "bazy" na Księżycu, która mogłaby zostać przystosowana do zamieszkania przez ludzi. Budowa bazy księżycowej jest pierwszym krokiem ludzkości w kierunku Księżyca. Nasza baza księżycowa znajduje się w kraterze Shackleton, który otrzymuje światło słoneczne przez prawie 80%-90% roku i może zapewnić długoterminowe stabilne źródło światła dla obozu. Obóz koncentruje się na badaniach i życiu astronautów, tworząc relaksujące środowisko pracy i podkreślając jakość życia astronautów. Jest on głównie podzielony na obszary mieszkalne i obszary robocze. Obszar mieszkalny obejmuje głównie ćwiczenia sportowe, rozrywkę, opiekę medyczną, funkcje podtrzymywania życia zapewniające bezpieczne i komfortowe środowisko życia dla astronautów. Obszar roboczy obejmuje kabiny do badań geologicznych Księżyca.

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

Nasz obóz będzie składał się z obszarów mieszkalnych, obszarów roboczych, zewnętrznych kabin, ogrodów. Obszar mieszkalny ma głównie zapewnić astronautom dobre miejsce do życia, wygodne środowisko do spania, miejsce do gotowania jedzenia, dobrze wyposażony pokój medyczny i toaletę zapewniającą odświeżenie. Obszar roboczy jest głównie wygodny dla astronautów do pracy i dyskusji, oprócz obszaru hodowli warzyw. Większość budynków pozaziemskich to sprzęt służący do dostarczania energii. Bardziej charakterystyczny jest nasz obszar ogrodowy, jego otoczenie jest pokryte roślinnością, nadającą się do oglądania, w ogrodzie astronauci mogą być bardzo zrelaksowani fizycznie i psychicznie, oprócz siłowni, ale także zbudowali salę do jogi, trening o wysokiej intensywności i niskiej intensywności może być spełniony, w naszej bazie, oprócz zapewnienia podstawowego życia astronautów, w miarę możliwości, aby dać im najlepsze poczucie doświadczenia życiowego.

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

Nasza baza księżycowa znajduje się w kraterze Shackleton, kraterze uderzeniowym na południowym biegunie Księżyca, gdzie części ścian krateru są wystawione na prawie ciągłe działanie promieni słonecznych, a w tych obszarach istnieje prawie ciągły przepływ energii elektrycznej z paneli słonecznych, co czyni go doskonałą lokalizacją dla przyszłych lądowań na Księżycu. Regiony te mają również niższe temperatury, a równikowy region szerokości geograficznej jest bardziej korzystny, aby uniknąć ekstremalnych temperatur od 100 ° Celsjusza w ciągu dnia do -150 ° w nocy. Obóz otoczony jest dużą liczbą starożytnych i słynnych kraterów, a starożytne warstwy księżycowe odsłonięte na dnie tych kraterów mogą dostarczyć cennych i dokładnych próbek danych dla naukowców do badania ewolucji geologicznej Księżyca.

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.

Budowa obozu jest podzielona na trzy okresy, pierwszy okres ma ziemską rakietę nośną, aby wysłać podstawową kabinę mieszkalną obozu i robota do budowy obozu na powierzchnię Księżyca, ten okres będzie ludzkim robotem zdalnie sterowanym, aby ukończyć budowę prototypu obozu, stopić glebę księżycową za pomocą technologii druku 3D, aby pokryć całą skorupę obozu, tworząc najsilniejszą strukturę skorupy obozu. W drugim okresie astronauci zostali wysłani z Ziemi, aby przewieźć dużą liczbę sprzętu naukowo-badawczego i codziennych potrzeb, aby wzbogacić wewnętrzne środowisko obozu. Trzeci okres to okres formowania ekologii obozu, w którym astronauci wybierają i uprawiają rośliny zielne lub glony odpowiednie do uprawy na Ziemi, poprawiają ekologię obozu i tworzą pełną cyrkulację pary wodnej w powietrzu. Ponadto w konstrukcji obozu wykorzystamy dużą liczbę pianek metalowych, które są wykonane z laserowo stopionego stopu metalu, a w środowisku kosmicznym prawie nie ma gazu spalania, takiego jak tlen, i prawie nie ma cząsteczek gazu i pyłu rozpraszających lasery o dużej mocy, które mogą zapewnić miejsce przetwarzania do laserowego spalania, spawania lub cięcia materiałów metalowych o dużych rozmiarach. Jednocześnie sama pianka metalowa ma również zdolność do trawienia i pochłaniania energii kinetycznej, a pianka metalowa może być również wykorzystywana do produkcji sztucznych kości, a stworzona sztuczna kość może wytrzymać przestrzeń obciążenia w ludzkim ciele.

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

Po pierwsze, temperatura jest kontrolowana w pomieszczeniach poprzez wykorzystanie zewnętrznego oświetlenia i energii uwalnianej z reaktora. Baza znajduje się w kraterze Shackleton, który zapewnia długoterminowe stabilne źródło światła dla obozu. Ponadto nasze ściany są zbudowane z nowego rodzaju płyty izolacyjnej z żelem magnezowym, która może izolować przed ciepłem zewnętrznym, utrzymując stałą temperaturę.

Po drugie, promieniowanie jest łagodzone na kilka sposobów w naszym obozie: zbudowaliśmy grube ściany, które są wystarczająco mocne, aby wzmocnić barierę przed promieniowaniem. Dodatkowo zapewniamy astronautom codzienną dietę bogatą w witaminy A i C, aby zneutralizować skutki promieniowania i wzmocnić ich układ odpornościowy.

Po trzecie, statek kosmiczny poza obozem jest zawsze gotowy do przeniesienia astronautów w razie nagłych wypadków, a podziemne roboty wsparcia medycznego zapewniają astronautom pomoc w nagłych wypadkach, jeśli zajdzie taka potrzeba.

Po czwarte, nasze pomieszczenia mieszkalne są zbudowane pod ziemią, co może skutecznie blokować uderzenia meteorytów,

Ponadto obóz księżycowy ma własną stację medyczną, a astronauci na Ziemi monitorują różne dane fizyczne przesyłane z kosmosu za pośrednictwem medycznej stacji monitorującej stacji naziemnej i bezpośrednio rozmawiają z astronautami za pośrednictwem telewizji, aby dokonywać kompleksowych ocen i prognoz dotyczących ich stanu fizycznego, a astronauci muszą również regularnie zgłaszać swój stan fizyczny na ziemię. Obóz księżycowy posiada bogate zapasy leków i przygotowaliśmy dużą liczbę leków na możliwe choroby, takie jak leki przeciw chorobie lokomocyjnej, leki uspokajająco-nasenne, leki przeciwbólowe, leki przeciwalergiczne, leki przeciwbiegunkowe, leki na kaszel, środki dezynfekujące, hemostatyczne taśmy urazowe i bandaże uciskowe. Obóz księżycowy jest wyposażony w nowoczesne obserwatory, które mogą wykonywać różne badania endoskopowe na astronautach, a jeśli wymagana jest operacja, można ją przeprowadzić pod kierunkiem lekarza naziemnego lub lekarza obozowego, a każdy astronauta ma dedykowanego asystenta zdrowia sztucznej inteligencji, a asystent zdrowia będzie odpowiedzialny za zdrowie każdego z nich.

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

Woda : Ponieważ gleba księżycowa zawiera dużą ilość wodoru, gdy wiatr słoneczny bombarduje powierzchnię Księżyca, łączy się z tlenem w glebie księżycowej, tworząc w ten sposób cząsteczki wody. Co więcej, woda w naszym obozie nadaje się do recyklingu i wielokrotnego użytku, więc jest wystarczająca dla astronautów.
Żywność : Planujemy zbudować szklarnię warzywną, aby zapewnić astronautom świeżą i zieloną żywność. Mogą oni również przetwarzać warzywa w kuchni, zapewniając im wystarczającą ilość witamin A i C. Jeśli chodzi o białko, będzie ono transportowane z Ziemi. Astronauci mogą również przywieźć z Ziemi skompresowaną suchą żywność dla wygody podczas pracy na zewnątrz, gdy muszą szybko napełnić żołądek.
Zasilanie: Głównymi źródłami energii wykorzystywanymi w naszym obozie są energia słoneczna i wodorowa. Zbudowaliśmy panele słoneczne, które zbierają duże ilości światła słonecznego. Ponadto możemy używać reaktorów termojądrowych do przekształcania helu-3 z księżycowej gleby w deuter i tryt, które następnie mogą być łączone w celu wytworzenia tlenu. Dlatego też energia wodorowa jest również jednym z głównych źródeł energii dla naszego obozu.
Powietrze: Ekosystem naszego obozu może utrzymać skład obozowego powietrza prawie taki sam jak na Ziemi, z około 21% tlenu, około 78% wodoru i mniej niż 1% pary wodnej, dwutlenku węgla i innych gazów obojętnych. Tlen można uzyskać poprzez elektrolizę stopionej księżycowej gleby i elektrolizę wody.

Głównym celem naszego batalionu księżycowego jest dalsza eksploracja i rozwój Księżyca. Chociaż Księżyc jest najbliższą nam planetą, niewiele o nim wiadomo i nie wiemy, czy są na nim inne zasoby, których nie znaleźliśmy. Zakładamy więc obóz księżycowy jako bazę do eksploracji Księżyca, badamy Księżyc za pomocą bezzałogowych teledetekcyjnych łazików księżycowych i załogowych łazików księżycowych, a następnie wydobywamy i zbieramy wykryte zasoby za pomocą pojazdów do rozwoju zasobów księżycowych.

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

Odpady te obejmują głównie odpady materialne generowane przez sprzęt obozowy, takie jak ścieki nuklearne, zużyte części itp., a także odpady metaboliczne, resztki żywności i pozostałości codziennych potrzeb generowane przez życie astronautów. W przypadku tych odpadów obóz automatycznie klasyfikuje je na kategorie nadające się do recyklingu i nienadające się do ponownego wykorzystania. Resztki żywności, odpady metaboliczne, które są przekształcane w składniki odżywcze roślinności obozowej poprzez biodegradację; W przypadku śmieci nienadających się do użytku są one oczyszczane przez spalanie w wysokiej temperaturze, a ich ciepło jest przekształcane w energię elektryczną.

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

Obóz jest wyposażony w trzy duże nadajniki komunikacji radiowej, które mogą zapewnić komunikację w czasie rzeczywistym o wysokiej częstotliwości z Ziemią i planetami bliskimi Ziemi. Komunikacja między obozami księżycowymi odbywa się za pośrednictwem satelitów przekaźnikowych na orbicie księżycowej, a obozy mogą również wykorzystywać łaziki księżycowe do operacji na krótkich dystansach i komunikacji twarzą w twarz z innymi obozami w bliskiej odległości.

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.)

Zbudowany przez nas obóz księżycowy ma przede wszystkim ułatwić astronautom prowadzenie badań naukowych i realizację długoterminowego planu ludzkiej nauki w eksploracji kosmosu. Zbudowanie stałej bazy pozwoliłoby nam dogłębniej zbadać powierzchnię Księżyca, badając jego charakterystykę, skład i historię. Budując bazy na Księżycu, możemy przetestować różne technologie i sprzęt, aby określić, czy nadają się one do dłuższych i bardziej złożonych misji. Główne zadania astronautów to obserwacja głębokiego kosmosu, eksploracja geologiczna, tranzyt komunikacji i testowanie długoterminowego przetrwania astronautów w środowisku księżycowym. Ponadto, siła kompresji ludzkich kości przetrwania w kosmosie jest znacznie zmniejszona, gęstość kości spada, mięśnie degenerują się w różnym stopniu, a środowisko kosmiczne łatwo powoduje problemy sercowo-naczyniowe, a gęstość mineralna kości obciążonych podczas astronautów w kosmosie zmniejsza się średnio o 1% do 1.5% miesięcznie; masa mięśniowa jest również szybciej tracona, a płyny ustrojowe przepływają do głowy w warunkach mikrograwitacji, co może wywierać nacisk na oczy i powodować problemy ze wzrokiem; po drugie, jeśli krew w głowie gromadzi się zbyt dużo, doprowadzi to również do zmian w zmysłu węchu i smaku astronauty, a nawet bólów głowy, nieprawidłowego ciśnienia krwi i innych schorzeń. W przypadku ludzkiej podróży kosmicznej, problemy te muszą być rozwiązywane jeden po drugim, więc obóz wykorzystuje kapsuły medyczne, moduły sportowe poprzez ćwiczenia fizyczne, monitorowanie zdrowia w czasie rzeczywistym, stymulację słabym prądem i inne środki do badania warunków adaptacyjnych ludzkiego ciała w środowisku kosmicznym, tak aby przygotować się do rzeczywistego wejścia ludzi w kosmos w przyszłości.

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

O godzinie 7 astronauci odpowiedzialni za nocny patrol wrócili do kabiny, aby odpocząć, a pozostali astronauci obudzili się ze snu. O 7:15 astronauci wstali i umyli się w łazience. O 7:30 astronauci weszli do strefy fitness, aby rozpocząć poranne ćwiczenia. O 8:00 astronauci zakończyli poranne ćwiczenia i udali się do kuchni, aby ugotować i zjeść śniadanie. O 8:30 astronauci weszli do sali konferencyjnej, aby przygotować dzienną misję, a od 8:40 do 11:40 astronauci rozpoczęli własną misję. Niektórzy zabrali załogowe łaziki księżycowe, aby zbadać Księżyc, inni udali się do ogólnego pokoju kontrolnego i pokoju badawczego, aby sondować i analizować dane, a jeszcze inni udali się do obszaru zielonej roślinności, aby obserwować wzrost roślin. 11:50 to pora lunchu, który w odpowiednim czasie uzupełnia wymagane składniki odżywcze, aby zapewnić zdrowie astronautów. Astronauci, którzy wyruszają na eksplorację Księżyca, mogą zjeść obfite jedzenie przywiezione z obozu. Od 12:40 do 14:00 to czas wolny. Astronauci mogą zrobić sobie przerwę na lunch lub udać się do ogrodu, aby podziwiać zieleń. Jeśli poczujesz się źle fizycznie lub psychicznie na Księżycu, możesz udać się do strefy medycznej w celu przeprowadzenia testów, a komputer opracuje odpowiedni plan leczenia dla astronautów w oparciu o przeciwnika. Między 14:10 a 18:40 astronauci nadal pełnili służbę. O 19:00 astronauci wrócili do obozu, aby rozpocząć posiłek. W tym czasie astronauci mogli podzielić się wynikami dziennej eksploracji Księżyca lub porozmawiać. Po kolacji astronauci zaczęli się swobodnie poruszać, patrząc na Ziemię z Księżyca lub rozmawiając z członkami rodziny na Ziemi przez odległe widoki, udając się do strefy fitness, aby ćwiczyć, obserwując w ogrodzie, idąc do sypialni, aby pracować, grając w gry itp. O godzinie 21 astronauci najpierw kończą pracę w sali konferencyjnej. Następnie wracali do domu, aby rozpocząć mycie i odpoczynek. Astronauci pełniący służbę tej nocy rozpoczęli swoje patrole.

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.

Przyszły statek kosmiczny musi mieć silnik cyrkulacyjny, który spełnia zarówno ziemską atmosferę, jak i próżniowe środowisko wszechświata, musi mieć aerodynamiczny kształt krzywej, stosunkowo przestronną przestrzeń wewnętrzną, może przenosić dużą liczbę materiałów i sprzętu w każdej misji i ma własny mały system wsparcia deklaracji, aby zapewnić krótkoterminowe przetrwanie astronautów w drodze na Księżyc, a także może być używany jako schronienie dla obozów w sytuacjach awaryjnych. Transport powierzchniowy obozu jest realizowany przez łazik księżycowy, który posiada kompletne i zaawansowane zaplecze naukowo-badawcze, które może sprostać długodystansowym operacjom astronautów na powierzchni Księżyca i wziąć na swoje barki narzędzia do cyrkulacji personelu między obozami.