Galeria projektów Moon Camp Pioneers 2022 - 2023

Three-person trip

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

1.1 - Opis projektu

    Księżyc i dalsza przestrzeń kosmiczna zawsze miały dla nas wiele tajemnic, aby zwiększyć zrozumienie przestrzeni kosmicznej, zbudowaliśmy obóz księżycowy w celu dalszej eksploracji Księżyca, zbadania przyszłości, aby przenieść się na Księżyc i zbudować własny mały księżycowy dom.

    Nasz obóz składa się z dwóch części: jedna to zewnętrzny łazik księżycowy, satelita, generator tlenu, urządzenie do oczyszczania wody, stacja transferowa, panel słoneczny i inny sprzęt; druga to wewnętrzne sypialnie, jadalnie, strefy fitness, pokoje medyczne i inne obszary.

    Ze względu na surowe środowisko księżycowe i niedobór zasobów, wykorzystamy technologię recyklingu, aby w pełni wykorzystać wodę, tlen, żywność itp. Jeśli chodzi o komunikację, został on połączony z Ziemią, raportując stan fizyczny ludzi mieszkających w obozie księżycowym w czasie rzeczywistym i rejestrując, jaki rodzaj środowiska jest bardziej odpowiedni do zamieszkania przez ludzi.

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

    Nasz obóz księżycowy ma głównie na celu zbadanie, jakie środowisko jest bardziej odpowiednie do migracji ludzi.

    Grawitacja Księżyca i wiele naturalnych środowisk bardzo różni się od ziemskiego, więc niektóre eksperymentalne badania, które wymagają specyficznych środowisk, są bardziej odpowiednie na Księżycu. Wraz z rozwojem ludzkiej cywilizacji większość zasobów mineralnych na Ziemi została wyeksploatowana, więc Księżyc, który jest bogaty w zasoby mineralne, jest obecnie najbardziej odpowiednim obiektem rozwoju dla ludzi. Od czasów starożytnych istoty ludzkie były pełne bogatych fantazji na temat rozległego gwiaździstego nieba i bezgranicznego wszechświata, a obecnie eksploracja Księżyca jest tylko pierwszym krokiem ludzkiej eksploracji wszechświata, a utworzenie baz tranzytowych rakiet i statków kosmicznych na Księżycu może pomóc ludziom w eksploracji bardziej odległych planet.

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

    Wybieramy otoczenie obfitych zasobów, które mogą zaspokoić potrzeby wykorzystania obozu księżycowego; Teren jest stosunkowo płaski, co sprzyja startowi i lądowaniu statku kosmicznego jako miejsca obozu.

    Księżyc jest idealnym obszarem do zakładania obozów księżycowych na biegunach. Księżycowy region polarny jest wystawiony na działanie światła słonecznego przez około 70%～80% czasu, a energia słoneczna może zapewnić wystarczającą moc dla obozu księżycowego; Różnica temperatur w strefie polarnej jest niewielka, dzięki czemu środowisko obozu jest łagodniejsze; Regiony polarne są rozmieszczone z dużą liczbą mórz księżycowych i istnieje duża ilość lodu wodnego do uzupełnienia zasobów wodnych.

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: Ponieważ budowa obozów księżycowych pochłania dużo materiałów, więc lokalne materiały są doskonałym wyborem, planujemy wykorzystać łaziki księżycowe do wydobywania i zbierania materiałów budowlanych na Księżycu oraz wykorzystać technologię druku 3D do budowy obozów, a niektóre specjalne materiały, których nie można uzyskać na Księżycu, rozważa się przenieść z Ziemi.

    Materiał: stop krzemowo-aluminiowy (niewielka waga, dobre przewodnictwo cieplne i pewna wytrzymałość, twardość i odporność na korozję); materiały z azotku boru (o unikalnych właściwościach mechanicznych, termoelektrycznych, elektrycznych, optycznych i barierowych); aluminiowe szkło krzemionkowe (o wysokiej przezroczystości, odpowiednie do hartowania chemicznego itp. oraz zastosowanie szkła wielowarstwowego, skuteczniejsza ochrona przed promieniowaniem kosmicznym).

    Opcje konstrukcyjne: Stop krzemowo-aluminiowy dla wyposażenia zewnętrznego, pogrubione ściany obozu, konstrukcja przegrody typu clamshell dla sekcji szklanych, aby poradzić sobie z silniejszymi uderzeniami.

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

    Temperatura: Wykrywanie temperatury wewnętrznej obozu w czasie rzeczywistym i kontrola temperatury za pomocą określonych urządzeń.

    Meteoryt: Satelity radarowe są zainstalowane obok obozu, aby monitorować w czasie rzeczywistym, czy zbliża się niebezpieczeństwo, i wydawać ostrzeżenia przypominające członkom obozu o podjęciu odpowiednich środków lub ewakuacji na czas.

    Promieniowanie: Skuteczniejsze materiały antyradiacyjne dla obozów i sprzętu zewnętrznego oraz grubsze ściany blokujące promieniowanie.

    Indywidualni astronauci: sformułowanie rozsądnych norm żywieniowych w celu zwiększenia odporności: fitness w strefie fitness w celu zwiększenia sprawności fizycznej; Utworzenie pokładów obserwacyjnych, komunikacji w czasie rzeczywistym z użyciem dwóch piłek itp. w celu rozwiązania problemów psychologicznych astronautów.

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

    Na wczesnym etapie wykorzystywane będą zasoby wodne przeniesione z Ziemi, a budowa systemu cyrkulacji wody i wydobycie księżycowego lodu wodnego będą prowadzone na Księżycu w tym samym czasie, a woda użytkowa i mocz generowany przez obóz będą poddawane recyklingowi. Jednocześnie uzupełniane będzie źródło wody poprzez wydobywanie polarnego geo-lodu.

    Żywność: Pierwszym z nich jest skompresowana żywność i żywność w puszkach, a także mączniki, które mogą zapewnić bogate białko zwierzęce, zbudować prostą ekosferę, wyhodować i uprawiać niektóre warzywa o krótkich cyklach wzrostu i odpowiednie do przetrwania na Księżycu oraz zapewnić wystarczającą ilość pożywienia.

    Moc: Energia słoneczna jest wykorzystywana do pełnego gromadzenia energii świetlnej generowanej przez słońce w ciągu dnia i przechowywania jej, tak aby przechowywać energię elektryczną potrzebną w nocy, jednocześnie rozwiązując dzienne zużycie energii elektrycznej, tak aby utrzymać długoterminową stabilną pracę obozu.

    Powietrze: Tlen jest niezbędnym warunkiem przetrwania personelu obozu, biorąc pod uwagę, że nie może być przenoszony z Ziemi w dużych ilościach, zdecydowaliśmy się na wykorzystanie lokalnych materiałów, wykorzystując technologię produkcji tlenu w glebie księżycowej, reakcję elektrolizy gleby księżycowej w celu uzyskania tlenu, ale także zbierania tlenu wytwarzanego przez fotosyntezę roślin.

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

    Odpady stałe, takie jak ludzkie odchody, martwe gałęzie i liście roślin, zwłoki zwierząt i resztki żywności są przetwarzane w procesie wysokotemperaturowej fermentacji tlenowej, a przetworzone produkty mogą być stosowane jako nawóz organiczny, a dwutlenek węgla wytwarzany podczas procesu fermentacji może być również przekazywany do kabiny roślinnej jako surowiec do fotosyntezy roślin.

    Ludzki mocz, a także ścieki wytwarzane codziennie, będą oczyszczane przez systemy oczyszczania wody i poddawane recyklingowi lub wykorzystywane do nawadniania roślin.

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

    Nasz obóz ma dwa radary, które nie tylko przewidują nadejście niebezpieczeństwa, ale także utrzymują kontakt z planetą. Ziemia i Księżyc są połączone satelitami niczym mostami.

    Nasz obóz posiada wiele urządzeń komunikacyjnych. Utrzymywanie kontaktu z Ziemią ma na celu nie tylko informowanie o stanie badań astronautów na Księżycu w dowolnym momencie, ale także ochronę psychiki astronautów.

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.)

    Celem badawczym naszego obozu księżycowego jest dalsza eksploracja Księżyca, badanie przyszłej migracji na Księżyc i zbudowanie własnego małego księżycowego domu.

    Środowisko o niskiej grawitacji: Ponieważ grawitacja na Księżycu wynosi jedną szóstą grawitacji na Ziemi, w środowisku o niskiej grawitacji będzie stanowić duże zagrożenie dla zdrowia ludzkiego, dlatego konieczne jest, abyśmy my, ludzie, przystosowali się do środowiska o niskiej grawitacji, a gdy nie ma grawitacji, nie tylko kropelki nie spadają, ale także zawieszona materia nie tonie, a napięcie powierzchniowe odgrywa główną rolę w cieczy. Najbardziej atrakcyjnym aspektem środowiska mikrograwitacji są efekty w cieczach i gazach, takie jak zanik konwekcji ciepła i eliminacja pojemników na ciecze. Zmniejsza to zakłócenia w zjawiskach dyfuzji i eksperymentach transportu atomowego, umożliwiając dokładniejsze testowanie teorii i projektowanie nowych eksperymentów. Daje to również nowe możliwości badania ogólnego transportu, krystalizacji, zarodkowania i przechłodzenia materiałów.

    Brak atmosfery:Przy masie i objętości Księżyca powinien on być w stanie wytworzyć pewną atmosferę, ale tak nie jest. Naukowcy spekulują obecnie na temat trzech możliwych przyczyn: gaz księżycowy porusza się szybciej niż prędkość ucieczki planety, księżyc nie ma pola magnetycznego, a księżyc jest często uderzany przez asteroidy. astronauci będą to dalej badać.

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

    Sprawność fizyczna: Aby zostać astronautą, oprócz ponad 1000 godzin lotu i dobrej podstawowej sprawności fizycznej, należy również przejść "test techniczny" w unikalnych obiektach kosmicznego miasta, w tym: krzesło obrotowe z 24 obrotami na minutę, aby sprawdzić swoją tolerancję na wibracje i zawroty głowy; Elektryczna huśtawka o amplitudzie 15 metrów jest odchylana w przód iw tył, aby przetestować chorobę lokomocyjną, która może wystąpić w ludzkim ciele, gdy statek kosmiczny wejdzie na orbitę.

     Celem szkolenia podstawowego jest, po pierwsze, umożliwienie kandydatom na astronautów opanowania i uzupełnienia wiedzy naukowej i umiejętności niezbędnych do załogowych lotów kosmicznych, a po drugie, dalsza poprawa ich sprawności fizycznej i jakości psychicznej. Trening fizyczny i psychiczny, który muszą przejść astronauci, taki jak wystawienie na działanie wirówek o grawitacji 10 razy większej niż grawitacja Ziemi i trening w komorze ciszy przez długi czas, jest niewyobrażalnie trudny. 

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 przyszłości jest wyposażony w emiter laserowy w nosie, który jest penetratorem, dzięki któremu statek kosmiczny przebija się przez atmosferę. Szkło kabiny jest szkłem antylaserowym, które nie tylko pozwala wyraźnie widzieć kierunek we wszechświecie, ale także sprawia, że szkło nie jest łatwe do rozbicia. Aby jednak zapobiec stopieniu szkła przez ogromne ciepło generowane przez tarcie, nad szkłem należy zainstalować podnoszoną folię ochronną.

    Po dotarciu na orbitę Księżyca, będzie tam moduł kontrolny i moduł serwisowy, a moduł księżycowy zadokuje do nich ponownie, czekając, aż astronauci wejdą do modułu serwisowego, moduł księżycowy nie będzie już potrzebny, tylko moduł dowodzenia i moduł serwisowy powrócą na orbitę Ziemi pod kontrolą astronauty i wejdą na Ziemię.

Inne projekty:

  Ślady cywilizacji

  郑州轻工业附属中学

    河南省郑州市 - Chiny

  B1 Λ ΑΞΟΥ

  Λ ΑΞΟΥ

    ΓΙΑΝΙΤΣΑ - Grecja

  śruby

  郑州轻工业大学附属中学

    河南省郑州市 - Chiny