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.

Whirlwind

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


Zewnętrzna przeglądarka dla projektów 3D


1.1 - Opis projektu

Baza ma na celu zapewnienie schronienia dla astronautów, aby zmaksymalizować ich codzienne życie i badania naukowe. Zbudowaliśmy trzypiętrowy budynek z ukrytymi kołami pod spodem, a wnętrze naśladuje strukturę pajęczyny, dzięki czemu ogólna waga budynku jest lżejsza i łatwiejsza do przenoszenia.

Pierwsze piętro budynku to obszar roboczy, obejmujący głównie laboratoria, sale konferencyjne, pokoje medyczne, stacje produkcji wody i stacje tlenowe; Drugie piętro to część mieszkalna, która może zaspokoić codzienne potrzeby astronautów, obejmująca głównie kuchnię restauracyjną, kabinę do sadzenia i hodowli, toaletę i pokój rekreacyjny (siłownię); Trzecie piętro to główna sala kontrolna, która jest głównie odpowiedzialna za ruch budynku bazy, komunikację z ziemi na księżyc i powiadamianie o zagrożeniach. Główny pokój kontrolny jest również wyposażony w system nawigacji, system termostatyczny i system cyrkulacji.

Stworzyliśmy wysoce zamknięty biologiczny system podtrzymywania życia w bazie, zapewniający astronautom żywność, a także maksymalizujący utylizację odpadów i cyrkulację wody; inteligentne roboty zostały zbudowane w celu ograniczenia niepotrzebnej pracy astronautów, takiej jak zbieranie, gotowanie i sprzątanie.

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

Naszym głównym celem są badania naukowe. Specjalne środowisko na Księżycu sprawia, że jest on naturalnym laboratorium do badań naukowych. Powierzchnia Księżyca jest naturalnym, ultra-stabilnym, ultra-próżniowym, ultra-cichym, ultra-czystym i nisko-grawitacyjnym laboratorium, które nie może spełnić tych wymagań na Ziemi. Środowisko księżycowe jest bardzo czyste, mikrograwitacyjne, wolne od zanieczyszczeń, pól magnetycznych i atmosfery, dzięki czemu nadaje się do przeprowadzania eksperymentów fizycznych i przyrodniczych. Eksperymenty środowiskowe w warunkach niskiej grawitacji na Księżycu mogą również zastąpić eksperymenty w warunkach mikrograwitacji na niektórych stacjach kosmicznych. Dlatego planujemy przeprowadzić kilka eksperymentów naukowych na Księżycu.

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

Baza księżycowa będzie początkowo zlokalizowana wokół basenu Aikent na południowym biegunie Księżyca, co jest doskonałą lokalizacją. Ponieważ południowe wyżyny Księżyca mogą otrzymywać więcej promieniowania słonecznego. Jednocześnie krater meteorytowy na południowym biegunie Księżyca może pomóc w tworzeniu wody, która nie może odparować przez długi czas. Lód wodny może być gromadzony w celu zaspokojenia zapotrzebowania bazy na wodę. Ze względu na mobilną bazę, jeśli miejsce nie jest odpowiednie do przetrwania astronautów i badań naukowych, nawigacja satelitarna może zostać wykorzystana do przeniesienia się w bardziej odpowiednie miejsce do przetrwania.

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.

Pierwszym z nich jest wybór materiałów budowlanych. Używamy tytanu i odpornego na promieniowanie szkła kwarcowego do blokowania skutków promieniowania, meteorytów i różnic temperatur. Ponadto uszczelnimy budynek i pokryjemy jego powierzchnię warstwą farby słonecznej, która pochłania ciepło, izoluje ciepło i odbija promieniowanie, czyniąc budynek bardziej ochronnym. Stworzyliśmy system ostrzegania o niebezpieczeństwie, który może wykrywać i analizować wpływ meteorytów, promieniowania kosmicznego, wiatru słonecznego i innych czynników na bazę oraz zapewniać odpowiednie rozwiązania w odpowiednim czasie. System może automatycznie wykrywać temperaturę, wilgotność, jakość powietrza i inne czynniki w bazie i dokonywać regulacji w odpowiednim czasie lub ogłaszać alarm.

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

Pierwszym z nich jest wybór materiałów budowlanych. Używamy tytanu i odpornego na promieniowanie szkła kwarcowego do blokowania skutków promieniowania, meteorytów i różnic temperatur. Ponadto uszczelnimy budynek i pokryjemy jego powierzchnię warstwą farby słonecznej, która pochłania ciepło, izoluje ciepło i odbija promieniowanie, czyniąc budynek bardziej ochronnym. Stworzyliśmy system ostrzegania o niebezpieczeństwie, który może wykrywać i analizować wpływ meteorytów, promieniowania kosmicznego, wiatru słonecznego i innych czynników na bazę oraz zapewniać odpowiednie rozwiązania w odpowiednim czasie. System może automatycznie wykrywać temperaturę, wilgotność, jakość powietrza i inne czynniki w bazie i dokonywać regulacji w odpowiednim czasie lub ogłaszać alarm.

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

Woda：
Woda pochodzi głównie z lodu wodnego Księżyca, który emituje skoncentrowane promieniowanie, takie jak energia słoneczna, do lodu wodnego Księżyca, umożliwiając odparowanie substancji lodu wodnego, a następnie zbiera je. Ponadto stworzyliśmy system cyrkulacji wody, w którym cała zużyta woda będzie zbierana do sadzenia roślin i oczyszczania. Inne substancje, takie jak mocz po oczyszczeniu, będą dalej przetwarzane i wykorzystywane jako składniki odżywcze do sadzenia roślin.
Żywność：
Początkowa żywność będzie transportowana z Ziemi, dopóki żywność w kabinie sadzenia i hodowli nie będzie jadalna. Wykorzystamy hydroponikę do uprawy żywności, warzyw i owoców w module hodowlanym oraz będziemy uprawiać Tenebrio molitor jako źródło białka zwierzęcego, aby zaspokoić potrzeby żywieniowe astronautów.
Moc：
Naszym głównym źródłem energii elektrycznej jest energia słoneczna. Używamy składanych paneli słonecznych do czyszczenia paneli słonecznych, aby zapobiec przyleganiu kurzu i zmniejszeniu wydajności paneli słonecznych. Zainstalowaliśmy ruchomą podstawę pod panelami słonecznymi i automatyczny system wyszukiwania światła na panelach słonecznych, aby zwiększyć wydajność paneli słonecznych. Zainstalowaliśmy sprzęt do magazynowania energii, aby niewystarczająca ilość światła nie wpływała na korzystanie z obiektów bazowych.
Powietrze：
Używamy stopionej elektrolizy do produkcji tlenu, który jest syntetyzowany najpierw przez ogrzewanie, a następnie elektrolizę ilmenitu i tlenku żelaza w glebie księżycowej. Ponadto skonfigurujemy system cyrkulacji powietrza w celu oczyszczania powietrza bogatego w dwutlenek węgla generowanego przez zwierzęta i przetwarzanie odpadów i dostarczania go do kabiny roślinnej w celu fotosyntezy roślin; Następnie powietrze wzbogacone w tlen generowane przez kabinę roślinną jest oczyszczane i wysyłane do kompleksowej kabiny w celu oddychania ludzi i zwierząt oraz dostarczania tlenu wymaganego do przetwarzania odpadów, kończąc w ten sposób recykling powietrza.

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

Niejadalna biomasa, taka jak słoma, ludzkie odchody i resztki żywności, jest przetwarzana wraz z rozwiniętą biotechnologią w celu przygotowania matrycy glebowej do recyklingu w uprawie roślin. Powietrze bogate w dwutlenek węgla generowane przez zwierzęta i odpady jest oczyszczane i dostarczane do komory roślinnej w celu fotosyntezy roślin. Powietrze bogate w tlen generowane przez kabinę roślinną jest oczyszczane i przesyłane do kompleksowej kabiny w celu oddychania ludzi i zwierząt, a także dostarczania tlenu do przetwarzania odpadów. Skroplona woda generowana przez transpirację roślin w kabinie roślinnej, po oczyszczeniu, jest częściowo zaopatrywana w pierwiastki śladowe przez system i przesyłana do kabiny kompleksowej w celu zaspokojenia potrzeb wody użytkowej. Pozostałe oczyszczone ścieki domowe i mocz są wykorzystywane razem do uprawy roślin.

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

Nasz obóz planuje wykorzystać laserowy system komunikacji do utrzymywania kontaktu z Ziemią i innymi bazami księżycowymi. System komunikacji laserowej składa się z dwóch części: nadawczej i odbiorczej. Część nadawcza zawiera głównie laser, modulator optyczny i optyczną antenę nadawczą. Część odbiorcza obejmuje głównie optyczną antenę odbiorczą, filtr optyczny i fotodetektor. Komunikacja laserowa charakteryzuje się szerokim pasmem częstotliwości, krótką długością fali, dużym wzmocnieniem optycznym, wysoką spójnością i orientacją przestrzenną. Metoda ta charakteryzuje się dużą pojemnością, lekką konstrukcją, ekonomicznym sprzętem, niewielkimi rozmiarami, niskim zużyciem energii i dużą poufnością.

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.)

Planujemy przeprowadzać eksperymenty w warunkach niskiej grawitacji na Księżycu, co czyni go naturalnym laboratorium do badań naukowych i idealną bazą do produkcji specjalnych produktów ze względu na unikalne środowisko. Stworzyliśmy wyspecjalizowane laboratoria do przeprowadzania eksperymentów z zakresu fizyki i nauk przyrodniczych, a także badań nad specjalnymi produktami biologicznymi. Na przykład wpływ środowiska o niskiej grawitacji na zdolność mikroorganizmów do wydobywania minerałów ze skał oraz projektowanie i badanie systemów egzoszkieletów o niskiej grawitacji. Biogórnictwo to proces wykorzystujący mikroorganizmy do wydobywania cennych pierwiastków ze skał i gleby. Ponadto mikroorganizmy mogą bezpośrednio wydobywać z rud inne pierwiastki, takie jak cynk, nikiel, kobalt i uran. Dlatego też wykorzystanie mikroorganizmów do pozyskiwania niezbędnych pierwiastków ze skał i gleby w przestrzeni kosmicznej może zmniejszyć potrzebę importowania materiałów z Ziemi. W celu dalszej poprawy mobilności i zdolności operacyjnych astronautów na powierzchniach planet o niskiej grawitacji, planujemy przeprowadzić badania egzoszkieletu na Księżycu, aby zmniejszyć ryzyko obrażeń astronautów.

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

Planujemy zapewnić astronautom trening fizyczny, trening zadań symulacyjnych, trening na symulatorze, trening współpracy zespołowej, trening wielojęzyczny i trening psychologiczny. Trening fizyczny: długotrwałe ćwiczenia aerobowe w warunkach grawitacji ziemskiej, w tym bieganie, pływanie i jazda na rowerze; trening siłowy na siłowni w celu przystosowania się do pracy i aktywności w warunkach niskiej grawitacji; nauka korzystania ze sprzętu sportowego, takiego jak bieżnia kosmiczna i sprzęt fitness. Trening zadań symulacyjnych: symulacja obsługi i konserwacji zadań w statku kosmicznym; Symulacja obsługi i konserwacji spacerów kosmicznych; Planowanie przeprowadzania eksperymentów naukowych. Szkolenie na symulatorze: Symulowanie różnych operacji awaryjnych i reakcji w symulatorze, takich jak pożary, wycieki tlenu i awarie zasilania; Symulowanie operacji startu, lotu i lądowania statku kosmicznego. Szkolenie w zakresie współpracy zespołowej: Przeprowadzanie symulacji zadań i treningów na symulatorze z innymi astronautami w celu zapewnienia efektywnej współpracy podczas misji. Szkolenie wielojęzyczne: Nauka i posługiwanie się wieloma językami, takimi jak angielski, rosyjski i chiński, w celu zapewnienia skutecznej komunikacji z innymi międzynarodowymi astronautami i naziemnymi centrami kontroli. Szkolenie psychologiczne: szkolenie psychologiczne w celu radzenia sobie z samotnością, stresem i innymi możliwymi problemami psychologicznymi; nauka radzenia sobie ze stresem i trudnościami w sytuacjach awaryjnych.

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.

Do misji księżycowych planujemy wykorzystać ciężkie rakiety nośne. Najpierw wystrzelimy na Księżyc roboty budowlane oraz materiały i narzędzia potrzebne do budowy bazy. Do budowy bazy użyjemy zdalnie sterowanych robotów, a następnie wystrzelimy na Księżyc astronautów i zapasy żywności. Planujemy użyć rakiet załogowych do podróży w obie strony między Ziemią a Księżycem. Zbudowaliśmy łaziki księżycowe, które mogą prowadzić badania na małą skalę, a nasza baza jest ruchomym budynkiem, który może poruszać się po powierzchni Księżyca, aby odkrywać nowe miejsca.

Inne projekty: