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.

SL

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


Zewnętrzna przeglądarka dla projektów 3D


1.1 - Opis projektu

Wraz z szybkim wzrostem liczby ludności na Ziemi, stopniowo zaczyna brakować różnych zasobów. Jako naturalny satelita Ziemi, Księżyc ma wyjątkową pozycję w przestrzeni kosmicznej i obfite zasoby. Zalety te sprawiają, że Księżyc jest pierwszym wyborem dla ludzkiej eksploracji kosmosu oraz rozwoju i wykorzystania zasobów. Stanie się głównym miejscem przyszłej eksploracji Księżyca i pionierami eksploracji.

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

Wraz z głębokim rozwojem eksploracji Księżyca, wiele programów eksploracji Księżyca i programów rozwojowych w kraju i za granicą traktuje budowę bazy księżycowej jako ważny cel. Budowa bazy księżycowej będzie służyć kolejnym bezzałogowym i załogowym misjom na Księżyc. Nasza baza to obóz łączący badania naukowe i życie. Głównym celem jest zbudowanie bazy badawczej, która może żyć przez długi czas, zapewnić podstawowe gwarancje życia, zdrowia i bezpieczeństwa dla naukowców, a jednocześnie zapewnić sprzyjające środowisko dla badań naukowych.

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

Naszą lokalizacją będzie krater uderzeniowy Von Karman na grzbiecie Księżyca w basenie Aitoken. Po pierwsze, krater zachowuje skały pierwotnej skorupy księżycowej, której materiały i składniki są bardzo reprezentatywne, takie jak tlenek żelaza, tor, dwutlenek tytanu itp. Zbieranie danych na temat skał może pomóc naukowcom lepiej zrozumieć formowanie się skorupy księżycowej i aktywność starożytnych wulkanów, co ma dużą wartość naukowo-badawczą. Po drugie, basen jest na tyle płaski, że znajduje się na szerokości geograficznej, która zapewnia wystarczającą ilość światła słonecznego, ale nie jest narażona na oślepiające słońce. Ponadto istnieje duża liczba stałych obszarów cienia i obfite zasoby lodu wodnego, które zapewniają bezpieczeństwo codziennego życia astronautów i badań nad wodą; Wreszcie, czyste środowisko elektromagnetyczne po drugiej stronie Księżyca zapewnia również doskonałe miejsce do eksperymentów 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.

Obóz księżycowy musi być niezniszczalny, duża liczba stale zacienionych obszarów na grzbiecie księżyca jest dobra do budowy obozów. Na powierzchni księżyca panuje próżnia i występuje wiele burz pyłowych, aby chronić astronautów przed burzami pyłowymi, powinniśmy używać hermetycznych materiałów, a sprzęt chroniący przed promieniowaniem jest również ważny. Zewnętrzna skorupa obozu księżycowego to Whipple, nazwana na cześć astronoma o nazwisku Whipple. Osłona Whipple'a składa się z cienkiej płyty zewnętrznej z niewielkimi szczelinami w warstwie środkowej. Za płytą wewnętrzną materiał zewnętrzny nie pochłania dużej prędkości uderzenia, ale rozbija impaktor na wiele drobnych fragmentów, rozpraszając energię kinetyczną na płytę wewnętrzną, znacznie zmniejszając uderzenie impaktora.

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

Jako miejsce, w którym astronauci mieszkają i prowadzą badania, Moon Camp chroni ich przed burzami piaskowymi, burzami magnetycznymi i promieniowaniem kosmicznym. Aby zapobiec uderzeniom fragmentów meteorytów lub śmieci kosmicznych, używamy prostej powłoki ochronnej, aby zmniejszyć energię kinetyczną uderzenia, aby lepiej chronić obóz.

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

Woda

Gleba księżycowa zawiera wiele minerałów żelaza zawierających tlen, które mogą być wykorzystywane jako surowce do produkcji świeżej wody i tlenu. Metoda ta polega na zbieraniu gleby księżycowej za pomocą kosmicznego pojazdu wydobywczego, wybieraniu minerałów żelaza zawierających tlen za pomocą inteligentnej maszyny, a następnie reagowaniu i redukcji wodoru z minerałami żelaza zawierającymi tlen w celu uzyskania świeżej wody.

Żywność

Na wczesnym etapie istnienia bazy będziemy jeść żywność przywiezioną z Ziemi, a w miarę dojrzewania księżycowej farmy będziemy stopniowo jeść żywność wyhodowaną w kosmosie.

Energia

Zbudujemy elektrownie słoneczne na Księżycu. Ponieważ na powierzchni Księżyca nie ma wiatru ani deszczu, jest słonecznie i pochmurno, a słońce świeci na powierzchni Księżyca i nie ma atmosfery, która mogłaby je pochłonąć. Intensywność promieniowania słonecznego jest około 1,5 razy większa niż na Ziemi, więc możemy w pełni wykorzystać energię słoneczną do oświetlenia, ogrzewania, ogrzewania i wytwarzania energii elektrycznej. Ponadto, księżycowa gleba jest bogata w hel III, który może być pozyskiwany do kontrolowanej fuzji jądrowej w celu zasilania bazy.

Air

Baza wykorzystuje generatory tlenu do produkcji tlenu. Po pierwsze, kosmiczne pojazdy wydobywcze są wykorzystywane do zbierania księżycowej gleby, która jest bogata w związki żelaza i tytanu. Może być ona wykorzystywana jako katalizator do przekształcania wody i dwutlenku węgla w tlen, wodór, metan i metanol za pomocą technologii syntezy sztucznego światła.

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

W przypadku astronautów śmieci wygenerowane na Księżycu są przechowywane w szczelnym worku w pomieszczeniu magazynowym po rozmrożeniu i zapakowaniu za pomocą kompresora do śmieci. Następnie śmieci są przechowywane w statku kosmicznym. Po powrocie na Ziemię ulegną one dezintegracji w wyniku tarcia podczas przechodzenia przez atmosferę.

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

Księżyc i Ziemia są transmitowane przez satelitę. Na przedłużeniu dalekiej strony Księżyca znajduje się specjalny punkt zwany drugim punktem Lagranga układu Ziemia-Księżyc i gdyby satelita został umieszczony w pobliżu tego punktu, dryfowałby w pobliżu tego punktu. Możemy kontrolować jego dryf tak, aby mógł być widziany przez obserwatoria po drugiej stronie Księżyca i z Ziemi w tym samym czasie, a następnie możemy przesyłać sygnały przez satelitę. Obozy księżycowe mogą komunikować się ze sobą drogą radiową.

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.)

Na naszym obozie księżycowym skupimy się na zagadnieniach związanych z biologią i materiałoznawstwem. Środowisko na Księżycu jest zupełnie inne niż na Ziemi i jest to doskonałe miejsce do badań naukowych. Planujemy przeprowadzić na Księżycu badania z zakresu uprawy roślin, nauk przyrodniczych i fizyki kosmicznej. Warunki niskiej grawitacji i braku tlenu na Księżycu są odpowiednie do badania odmian roślin; środowisko na powierzchni Księżyca ma inny wpływ na życie niż na Ziemi, więc eksperymenty z zakresu nauk przyrodniczych mogą być prowadzone w celu zbadania zdolności adaptacyjnych i zdolności życia do przetrwania w heterogenicznym środowisku; różne zjawiska i efekty fizyki kosmicznej, takie jak promieniowanie słoneczne, jonizacja i promienie kosmiczne, mogą być badane eksperymentalnie na powierzchni Księżyca.

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

Muszą oni przejść rygorystyczne i systematyczne szkolenie i naukę w zakresie przedmiotów kosmicznych, w tym ćwiczenia fizyczne, szkolenie teoretyczne, szkolenie psychologiczne, szkolenie w zakresie wytrzymałości i zdolności adaptacyjnych w specjalnym środowisku, szkolenie w zakresie umiejętności przetrwania i technologii kosmicznej, szkolenie w zakresie medycyny kosmicznej, szkolenie w zakresie nauk kosmicznych i umiejętności oraz różne kompleksowe ćwiczenia i szkolenia. Oprócz powyższego szkolenia, astronauci muszą również trenować z tą samą załogą. Na koniec załoga przeprowadziła zintegrowany trening symulacji lotu z naziemnym centrum kontroli lotów. Dzięki treningowi astronauci mogą poprawić tolerancję swojego ciała i zdolność adaptacji do specjalnych czynników środowiskowych, opanować profesjonalną wiedzę i specjalne umiejętności w zakresie lotnictwa i kosmonautyki oraz nauczyć się prowadzić skafandry kosmiczne.

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.

Liczba statków kosmicznych do rozmieszczenia jest duża, misje są różne, praca jest złożona, a okres budowy długi. Musimy użyć rakiet załogowych i statków towarowych, aby wysłać astronautów i materiały do budowy bazy księżycowej na Księżyc, a także użyć łazików księżycowych i kosmicznych pojazdów górniczych na Księżycu do eksploracji i wydobywania zasobów księżycowych do eksperymentów. Wykorzystując środowisko powierzchni Księżyca do stworzenia warunków nadprzewodzących dla elektromagnetycznego startu samolotów, można rozważyć sposób przyspieszenia liniowego lub cyklotronowego, aby wysłać małe samoloty bezpośrednio do księżycowego wejścia transferowego na Ziemię. Do wykonania wielu prac na powierzchni Księżyca potrzebne są roboty. Praca pojedynczego robota i współpraca wielu robotów w celu ukończenia budowy obiektu, rozwoju sprzętu, konserwacji sprzętu, naprawy i wymiany sprzętu stały się kluczem do długoterminowej eksploatacji bazy.

Inne projekty: