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.

Infinite Space

郑州轻工业大学附属中学  河南省郑州市-金水区    Chiny 17, 18, 19   5 / 1 Angielski
Oprogramowanie do projektowania 3D: Fusion 360



1.1 - Opis projektu

"Infinity Space" to obóz z symbolami nieskończoności jako elementami projektu, wskazującymi, że "Infinity Space" ma nieskończone możliwości, a jego budynki i struktury wytrzymają próbę czasu i ryzyka. Jego głównym celem są badania naukowe, mające na celu zbadanie powierzchni księżyca pod względem geologicznym, chemicznym i fizycznym. Infinite Space obejmuje obszar badań naukowych, obszar mieszkalny i obszar zaopatrzenia. Jednocześnie wykorzystujemy cechy nieskończonych symboli do realizacji automatycznego dokowania za pomocą technologii dokowania wahadłowców. Dokładność dokowania jest wysoka, a obsługa prosta. Jest odpowiedni dla astronautów do łączenia obozów na Księżycu. Jednocześnie, jako placówka, Infinite Space przygotuje się na bardziej ambitne misje ludzkości w przyszłości.

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

Założyliśmy obóz księżycowy głównie w celu prowadzenia badań naukowych, jako placówkę z laboratoriami, a także jako poligon i miejsce postojowe dla ludzi, aby zbadać, poprzez życie w obozie, ich zdolność do adaptacji na obcym ciele bez atmosfery i ekstremalnych zmian temperatury, a także w celu zbadania zasobów mineralnych na Księżycu, helu-3, lodu wodnego itp. w ramach przygotowań do bardziej ambitnych misji ludzkich w przyszłości!

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

Zdecydowaliśmy się zbudować Infinite Space w kraterze Rex Scarborough. Po pierwsze, obóz znajduje się w przedniej części Księżyca, blisko Ziemi, a komunikacja bazy może być bardziej niezawodna i stabilna, co jest bardzo ważne dla codziennych operacji, badań naukowych i zarządzania bezpieczeństwem. Po drugie, teren obozu jest stosunkowo płaski, a w pobliżu znajdują się bogate zasoby metali, takich jak żelazo, magnez i aluminium, które są odpowiednie do budowy i utrzymania obiektów bazy, a także mogą wspierać inne aspekty wydobycia i budowy księżyca. Po trzecie, obóz znajduje się w pobliżu równika Księżyca, dzięki czemu jego cykl świetlny 80%~90% pozwala utrzymać normalne funkcjonowanie bazy. Warto więc założyć tu obóz księżycowy.

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 wygląd podstawy, zbudowaliśmy Infinite Space z symbolem nieskończoności jako elementem projektu. Jego unikalny wygląd sprawia, że ma doskonałą rozszerzalność i stabilność strukturalną oraz zapewnia dobre wykorzystanie przestrzeni i ochronę środowiska. Drukarki 3D są wykorzystywane w konstrukcji do wytwarzania struktury i powłoki bazy nieskończonego symbolu, a zasoby metali, takie jak żelazo, magnez i aluminium w pobliżu krateru Rex Scarborough, są wykorzystywane do wytwarzania stopów do produkcji zewnętrznej warstwy metalu, pojazdów księżycowych, sprzętu i konstrukcji budowlanych itp, podczas korzystania z pianki polistyrenowej (EPS), politetrafluoroetylenu (PTFE) materiałów izolacyjnych do lamp przywiezionych z ziemi, aby utrzymać stabilną temperaturę wewnątrz obozu, oraz materiałów ekranujących do izolacji promieniowania , Ponadto, przetwarzając i wydobywając pył księżycowy i włókno szklane w celu wytworzenia światłowodu, jest on używany do transmisji danych i energii w całej bazie.

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

Astronauci na Księżycu muszą stawić czoła zagrożeniom środowiskowym, takim jak środowisko o niskiej grawitacji, wysokie zmiany temperatury, promieniowanie słoneczne i śmieci kosmiczne.

W obliczu środowiska o niskiej grawitacji: Obóz posiada kosmiczną siłownię. Codzienne utrzymywanie sprawności fizycznej może skutecznie zapobiegać fizycznym skutkom osteoporozy, atrofii mięśni i dysfunkcji układu sercowo-naczyniowego spowodowanych środowiskiem niskiej grawitacji.

W obliczu ekstremalnych temperatur, ochrony przed promieniowaniem i próżni kosmicznej: Infinite Space to dobrze uszczelniona stacja kosmiczna Moon Shadow Camp, która chroni astronautów i sprzęt przed wpływem próżni zewnętrznej, a jednocześnie wykorzystuje piankę polistyrenową (EPS) i politetrafluoroetylen przywieziony z Ziemi. Materiały izolacyjne do lamp z fluorku polietylenu (PTFE) są używane do utrzymywania stabilnej temperatury wewnątrz obozu, a materiały ekranujące są używane do izolowania promieniowania. Jednocześnie stworzyliśmy inteligentne systemy kontroli i monitorowania zdrowia oraz sprzęt medyczny do monitorowania temperatury otoczenia i wykrywania stanu zdrowia astronautów w czasie rzeczywistym.

W obliczu kosmicznych śmieci: wybór krateru Rex Scarborough na bazę zmniejsza prawdopodobieństwo upadku meteorytów. Jednocześnie radar bazy będzie stale wykrywał sytuację nad bazą, aby astronauci mogli podjąć działania awaryjne.

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

Woda: Infinite Space zbudowało komorę zaopatrzenia w wodę i łapacz zasobów wodnych. Komora zaopatrzenia w wodę przetwarza uzyskane zasoby wody i lodu na wodę za pomocą metod pirolizy, odparowywania i chłodzenia, a także wykorzystuje sprzęt do cyrkulacji wody do łączenia każdej kabiny w celu zbierania moczu, potu itp.

Żywność: Zbuduj mikroekologię księżycową w nieskończonej przestrzeni kosmicznej: Nasiona ziemniaka, nasiona Arabidopsis, jaja jedwabnika, gleba, powietrze, woda itp. zostaną umieszczone w księżycowej mikroekologii, a odpowiednia temperatura i wilgotność w ekosferze zostaną zapewnione. Naturalne światło na powierzchni księżyca jest wprowadzane przez światłowód, aby stworzyć środowisko wzrostu roślin. Światło wspomaga wzrost roślin, dostarczając jedwabnikom pożywienia i tlenu, wzrost jedwabników zapewnia dwutlenek węgla potrzebny do wzrostu roślin, a łajno jedwabników jest również dobrym nawozem, tworząc w ten sposób dobry ekologiczny krąg do pozyskiwania żywności.

Energia elektryczna: Infinite Space posiada fotowoltaiczny system wytwarzania energii oraz system energii jądrowej. Sprzęt do wytwarzania energii fotowoltaicznej wykorzystuje panele słoneczne do przekształcania energii słonecznej w energię elektryczną i bezpośrednio wykorzystuje energię słoneczną do ogrzewania w celu uzyskania energii elektrycznej podczas księżyca i dnia; pomieszczenie do dostarczania energii jądrowej wykorzystuje reaktory jądrowe i izotopy radioaktywne do generowania energii jądrowej w celu wytworzenia dużej ilości energii na małej przestrzeni przez całą bazę. Jednocześnie mamy urządzenia wykrywające bezpieczeństwo, aby zapobiec wyciekom promieniowania.

Air (powietrze): Infinite Space posiada pomieszczenie generujące tlen. Poprzez przetwarzanie ilmenitu i tlenku żelaza w glebie księżycowej, materiały te są podgrzewane do 1600 stopni Celsjusza do 2500 stopni Celsjusza, a następnie elektryzowane, a różne pierwiastki w glebie księżycowej zostaną zjonizowane, w tym jony swędzące, a zjonizowane jony tlenu same połączą się ze sobą, tworząc tlen.

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

Utylizacja odpadów generowanych przez astronautów na Księżycu jest kluczową kwestią, ponieważ odpady te nie tylko mają wpływ na środowisko, ale mogą również stanowić zagrożenie dla zdrowia i bezpieczeństwa astronautów. Śmieci i odpady są poddawane recyklingowi w celu wzrostu roślin lub innych zastosowań przemysłowych, a odpady, których nie można poddać recyklingowi, można skompresować i przechowywać w celu zmniejszenia ich objętości. Infinite Space minimalizuje wpływ odpadów na środowisko i astronautów oraz zapewnia zdrowsze i bezpieczniejsze środowisko dla obozów księżycowych.

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

Infinite Space wykorzystuje komunikację kosmiczną z Ziemią, wykorzystując technologie takie jak komunikacja laserowa lub mikrofalowa, aby ustanowić kosmiczne łącze komunikacyjne między Księżycem a Ziemią. Ta metoda komunikacji ma zalety wysokiej prędkości, dużej przepustowości i niskiego opóźnienia, i może zaspokoić potrzeby komunikacji w czasie rzeczywistym i transmisji dużych ilości danych;

Infinite Space wykorzystuje komunikację światłowodową z innymi obozami księżycowymi: technologię wykorzystującą światłowody do przesyłania danych. Infinite Space buduje światłowodową sieć komunikacyjną za pośrednictwem ogólnego pokoju kontrolnego, aby połączyć różne obozy księżycowe. Komunikacja światłowodowa ma zalety wysokiej prędkości, dużej przepustowości i niskiego opóźnienia, a także może zaspokoić potrzeby komunikacji w czasie rzeczywistym i transmisji dużych ilości danych.

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.)

Temat naukowy Infinite Space koncentruje się na technologii inżynieryjnej i biologii, ponieważ środowisko na Księżycu jest zupełnie inne niż na Ziemi, takie jak niska grawitacja, wysoka różnica temperatur, silne promieniowanie itp. Konieczne jest opracowanie technologii inżynieryjnych, które dostosowują się do środowiska księżycowego, takich jak technologia energetyczna, technologia budowlana, technologia transportu transportowego itp. w celu zapewnienia wsparcia technicznego dla ludzi w celu prowadzenia badań naukowych i zakładania baz na Księżycu. Jednocześnie w przyszłych planach stworzenia przez ludzi baz na Księżycu, prowadzenia głębokiej eksploracji kosmosu i osiedlenia się, niezbędne jest długoterminowe przetrwanie na Księżycu. Badania biologiczne mogą stanowić podstawę do rozwiązania podstawowych problemów związanych z przetrwaniem na Księżycu, takich jak żywność, tlen i woda, a także stanowić punkt odniesienia dla przyszłego tworzenia ekosystemów na innych planetach.

Eksperyment biologiczny:

(1) Eksperymenty z sadzeniem roślin: sadzenie roślin na powierzchni Księżyca, badanie zdolności adaptacyjnych roślin w środowiskach takich jak niska grawitacja i wysokie promieniowanie oraz badanie możliwości produkcji żywności na Księżycu.

(2) Eksperymenty na zwierzętach: zbadanie zdolności adaptacyjnych małych zwierząt na Księżycu, zbadanie możliwości hodowli zwierząt na Księżycu i zapewnienie odniesienia dla ustanowienia ekosystemu w przyszłości.

(3) Eksperymenty z mikroorganizmami: badanie przeżywalności i reprodukcji mikroorganizmów w warunkach niskiej grawitacji, wysokiego promieniowania i innych środowiskach oraz badanie możliwości badania i wykorzystywania mikroorganizmów na Księżycu.

Eksperyment z technologią inżynieryjną:

(1) Eksperyment z technologią energetyczną: zbadanie zastosowania energii słonecznej i jądrowej na Księżycu oraz zbadanie możliwości realizacji samowystarczalnej energii na Księżycu.

(2) Eksperyment z technologią budowlaną: zbadanie wykonalności księżycowych materiałów budowlanych i zbadanie wykonalności budowy ludzkich siedzib i baz naukowo-badawczych na powierzchni Księżyca.

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

Aby pomóc astronautom przygotować się do misji na Księżyc, w planie szkolenia astronautów zawarłbym następujące elementy:

(1) Trening adaptacyjny w przestrzeni kosmicznej: Astronauci muszą przystosować się do życia w stanie nieważkości przez długi czas, a także przystosować się do promieniowania kosmicznego i innych czynników środowiskowych. W związku z tym muszą oni przejść trening adaptacyjny w przestrzeni kosmicznej, w tym trening w stanie nieważkości na symulatorach kosmicznych, trening ochrony przed promieniowaniem itp.

(2) Trening fizyczny i fizjologiczny: Astronauci muszą mieć dobre cechy fizyczne i psychiczne, aby być w stanie wytrzymać wysokie ciśnienie i wysokie ryzyko w środowisku kosmicznym. Dlatego też potrzebują treningu fizycznego, psychicznego i treningu reakcji.

(3) Szkolenie misyjne: Astronauci muszą opanować umiejętności obsługi sprzętu w kapsule kosmicznej, w tym skafandrów kosmicznych, systemów dostarczania tlenu, przechowywania i korzystania z żywności i wody itp. Ponadto muszą oni również przeprowadzić trening symulacji misji, takich jak start i lądowanie statku kosmicznego oraz chodzenie po powierzchni Księżyca.

(4) Szkolenie w zakresie pracy zespołowej: Astronauci potrzebują pracy zespołowej w misjach kosmicznych, więc potrzebują szkolenia w zakresie pracy zespołowej, w tym budowania zespołu, komunikacji i rozwiązywania konfliktów.

(5) Szkolenie w zakresie wiedzy kosmicznej: Astronauci muszą zrozumieć środowisko kosmiczne i wiedzę z zakresu nauk planetarnych, w tym geologiczną, chemiczną i fizyczną charakterystykę Księżyca.

(6) Szkolenie w zakresie reagowania w sytuacjach awaryjnych: Astronauci muszą szybko reagować i podejmować działania w sytuacjach awaryjnych, dlatego muszą przejść szkolenie w zakresie reagowania w sytuacjach awaryjnych, takich jak usuwanie usterek, pożar, nagła choroba itp.

Dzięki tym szkoleniom astronauci mogą być przygotowani do stawienia czoła różnym wyzwaniom i zagrożeniom związanym z misją na Księżyc oraz zapewnić bezpieczeństwo i powodzenie misji.

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.

W przypadku przyszłych misji księżycowych wymagany jest silny i niezawodny statek kosmiczny, który umożliwi długotrwałe życie i pracę na powierzchni Księżyca, a także szybką ewakuację w razie potrzeby. Pojazd zdolny do poruszania się po trudnym terenie Księżyca, taki jak łazik księżycowy lub robot badawczy, jest niezbędny w bazie księżycowej do transportu astronautów do różnych miejsc eksploracji.

Do podróży na Ziemię i z powrotem niezbędny jest statek kosmiczny z wystarczającą ilością paliwa i mocy, aby zapewnić astronautom bezpieczeństwo i komfort. Podczas eksploracji nowych miejsc na powierzchni Księżyca, połączenie robotów eksploracyjnych i współpracy astronautów może zwiększyć wydajność i zmniejszyć ryzyko.

Bezpieczeństwo musi być najwyższym priorytetem, z niezbędnym wsparciem technicznym i środkami ratunkowymi, aby zapewnić powodzenie i bezpieczeństwo misji.