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.

CX330

郑州轻工业大学附属中学  河南省郑州市-金水区    Chiny 19, 18   6 / 3 Angielski
Oprogramowanie do projektowania 3D: Fusion 360



1.1 - Opis projektu

  • Rozległy wszechświat zawsze był miejscem, które chcemy eksplorować, dlatego planujemy zbudować na Księżycu bazę do badań naukowych, aby zbadać główne składniki księżycowej gleby, a także niektóre zasoby energetyczne dostępne na Księżycu. Jednocześnie, aby zweryfikować wykonalność dostępu do energii w procesie badań naukowych.
  • Nasza baza ma dwa piętra, pierwsze piętro to obszar badań naukowych: znajduje się tam duże laboratorium i moduł medyczny; drugie piętro to część mieszkalna: podstawowa kuchnia i sypialnia. Astronauci muszą żyć w środowisku mikrograwitacji, więc posiadanie silnego ciała jest niezbędne, stworzyliśmy dla nich siłownię do ćwiczeń, a także kapsuły rekreacyjne i wypoczynkowe dla astronautów, aby odciążyć się od pracy.

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

Głównym celem naszego obozu księżycowego są badania naukowe. Od najdawniejszych czasów ludzie marzyli o Księżycu. Teraz nie tylko marzymy o eksploracji Księżyca. Księżyc jest bogaty w energię, którą możemy wykorzystać. Unikalne zasoby mineralne i energia na Księżycu są również ważnymi suplementami i rezerwami dla zasobów Ziemi. Astronauci zbadają dostępność tych źródeł energii i ulepszą obóz księżycowy, który położy solidne podwaliny pod przyszłą działalność "turystyczną" i "komercyjną".

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

Chcemy umieścić bazę na szczycie wzgórza między kraterem Sverdrup a kraterem Shackleton. Oto cztery powody:

  • Regiony polarne Księżyca spędzają około 70 do 80 procent czasu w świetle słonecznym, zapewniając dobre warunki dla bazy energii słonecznej
  • Mała różnica temperatur, odpowiednia dla przetrwania
  • Jest dużo lodu, co również rozwiązuje problem wody
  • Basen Aitken ma duże zasoby wydobywalne

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.

  • Nasza powłoka wykorzystuje tytanowo-magnezowo-aluminiowe trzy rodzaje stopów metali, odporne na korozję, odporne na pewne ryzyko meteorytów.
  • Nasza podstawowa powłoka szklana ze szkłem antyradiacyjnym, aby zapobiec silnemu promieniowaniu w kosmosie.
  • Ściany naszej bazy są wykonane z księżycowej gleby, która może być używana lokalnie i ma pewną izolację, dzięki czemu astronauci mogą żyć w stałej temperaturze i komfortowym środowisku.
  • Technologia:
  • Korzystając z technologii druku 3D, będziemy automatycznie produkować materiały budowlane z księżycowej gleby, skał i innych zasobów, oszczędzając w ten sposób koszty transportu materiałów z Ziemi na Księżyc.
  • Używamy również projekcji holograficznej, aby pokazać niektóre osiągnięcia technologiczne.
  • Jakie materiały należy zabrać:
  • Jedzenie: Astronauci potrzebują wystarczającej ilości pożywienia, aby zachować zdrowie fizyczne i stan psychiczny.
  • Sprzęt komunikacyjny i nawigacyjny: Astronauci muszą pozostawać w kontakcie z Ziemią i innymi astronautami, a także potrzebują dokładnego sprzętu nawigacyjnego, aby znaleźć miejsce docelowe.
  • Narzędzia i sprzęt: Astronauci potrzebują narzędzi i sprzętu do wykonywania misji i naprawy sprzętu.
  • Środki ochrony osobistej: Astronauci potrzebują odpowiedniego sprzętu ochrony osobistej, aby chronić się przed środowiskiem księżycowym.

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

  • Jeśli chodzi o naukę i technologię, używamy monitorowania radarowego do przewidywania nadejścia klęsk żywiołowych, takich jak meteoryty, aby przygotować się z wyprzedzeniem. Mamy też roboty z mechami, które monitorują bazę przez cały dzień, ostrzegając załogę o zbliżającym się niebezpieczeństwie.
  • Nasza powłoka wykorzystuje tytanowo-magnezowo-aluminiowe trzy rodzaje stopów metali, twardą odporność na korozję, może wytrzymać pewne ryzyko meteorytów.
  • Szkło powłoki naszej podstawy przyjmuje szkło antyradiacyjne, aby zapobiec silnemu promieniowaniu w kosmosie.
  • Ściany naszej bazy są wykonane z księżycowej gleby, która może być używana lokalnie i ma pewną izolację, dzięki czemu astronauci mogą żyć w stałej temperaturze i komfortowym środowisku.

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

Woda : W sierpniu 2018 r. NASA potwierdziła obecność lodu wodnego w warstwach powierzchniowych biegunów Księżyca, które mogą mieć łączną masę ponad 600 milionów ton. 26 października 2020 r. NASA potwierdziła, że woda występuje również w częściach Księżyca oświetlonych światłem słonecznym, więc początkowo można ją wykorzystać. Lód księżycowy jest zbierany przez łazik i filtrowany do wymaganego standardu. I system recyklingu wody. Nasza chińska stacja kosmiczna odzyskuje 93 procent wody.
Żywność : Weź trochę kosmicznej żywności oraz nasion warzyw i owoców, a możesz zacząć od warzyw, które można przetrwać, takich jak ziemniaki, a następnie rozwijać ekosystem. Gdy owoce i warzywa dojrzeją, nasiona można zebrać i ponownie zasadzić. Tworzenie sztucznego mięsa poprzez hodowlę komórkową i inżynierię tkankową, umożliwiając komórkom zwierzęcym namnażanie się w laboratorium.
Zasilanie: Biegun księżyca jest nasłoneczniony przez około 70 do 80 procent czasu, więc używamy technologii energii słonecznej do generowania energii elektrycznej. Mamy dwa rodzaje paneli słonecznych, jeden to składany panel słoneczny, który można odciągnąć, aby uniknąć uszkodzeń przy złej pogodzie. Drugim jest przekształcenie okien w przezroczyste panele słoneczne, które oszczędzają miejsce i są estetyczne.
  Powietrze: Według badań, na Księżycu znajduje się mnóstwo tlenu, ale nie występuje on w postaci gazowej. Zamiast tego jest uwięziony w warstwie skał i drobnego pyłu pokrywającego powierzchnię księżyca. Liczba pierwiastków tlenu w glebie księżycowej osiągnęła 40%, a ponad 99,9% księżycowych równin i wyżyn zawiera pierwiastki tlenu. Na powierzchni znajduje się wystarczająca ilość tlenu, aby utrzymać około 8 miliardów ludzi na Ziemi przez 100 000 lat. Używamy więc elektrolizy stopu do ekstrakcji tlenu z księżycowej gleby.

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

Recykling: Jednym z najważniejszych sposobów zarządzania odpadami jest recykling w jak największym stopniu. Obejmuje to recykling wody, żywności i innych materiałów. Nasz stół może zamienić resztki w energię elektryczną i ponownie je wykorzystać.
Spalanie: Niektóre rodzaje odpadów mogą wymagać spalenia w celu zmniejszenia ich masy i objętości. Systemy spalania mogłyby być instalowane w obozach księżycowych w celu spalania odpadów i przekształcania ich w popiół, który można bezpiecznie przechowywać.
Kompost: Odpady organiczne mogą być kompostowane w celu stworzenia gleby bogatej w składniki odżywcze. Obóz księżycowy będzie prawdopodobnie posiadał system kompostowania, który wykorzystuje bakterie do rozkładania odpadów organicznych na kompost, który można wykorzystać do uprawy roślin.
Składowanie: Odpady, które nie mogą zostać poddane recyklingowi, spaleniu lub kompostowaniu, muszą być przechowywane. Obozy księżycowe mogą być wyposażone w specjalne kontenery do bezpiecznego przechowywania odpadów, dopóki nie zostaną one przetransportowane z powrotem na Ziemię.

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

Satelity księżycowe: Na Księżycu mogą znajdować się orbitujące satelity, które przenoszą sygnały komunikacyjne między księżycowym obozem a Ziemią. Umożliwiłoby to komunikację w czasie rzeczywistym między Księżycem a Ziemią.
Anteny naziemne: Obozy księżycowe mogą wykorzystywać anteny naziemne do komunikacji z Ziemią. Anteny te muszą być strategicznie rozmieszczone, aby zapewnić niezawodną komunikację.
Komunikacja radiowa (RF): Komunikacja radiowa może być wykorzystywana do przesyłania danych między obozami księżycowymi a Ziemią. Wymagałoby to użycia specjalistycznego sprzętu do nadawania i odbierania sygnałów RF.
Komunikacja laserowa: Komunikacja laserowa to kolejna opcja przesyłania danych między obozem księżycowym a Ziemią. Wiązałoby się to z wykorzystaniem laserów do przesyłania danych na duże odległości z dużą prędkością.
Komunikacja między bazami: Jeśli istnieje wiele baz księżycowych, konieczna będzie komunikacja między nimi. Można to zrobić w taki sam sposób, jak w przypadku komunikacji na Ziemi.

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.)

Geologia: Księżyc jest geologicznie zróżnicowanym i złożonym światem. Naukowcy mogą wykorzystać eksperymenty do zbadania charakterystyki powierzchni Księżyca, mineralogii i historii geologicznej. Może to obejmować wiercenie w powierzchni Księżyca w celu zbadania próbek rdzenia, analizowanie składu skał i gleby oraz tworzenie mapy geologicznej Księżyca.
Środowisko niskiej grawitacji: Środowisko niskiej grawitacji na Księżycu stwarza wyjątkowe wyzwania i możliwości dla badań naukowych. Naukowcy mogą badać wpływ niskiej grawitacji na fizjologię człowieka, wzrost roślin i materiałoznawstwo. Na przykład, wzrost roślin w niskiej grawitacji i zachowanie materiałów w niskiej grawitacji mogą być badane eksperymentalnie.
Biologia: Księżyc może być również cenną platformą do badania pochodzenia życia i ewolucji biologicznej. Eksperymenty naukowe mogą być przeprowadzane w celu zbadania zachowania mikroorganizmów w środowiskach o niskiej grawitacji lub w celu zbadania wpływu promieniowania na organizmy.
Technologia i robotyka: Księżyc mógłby być idealnym miejscem do testowania nowych technologii i robotów do eksploracji kosmosu. Eksperymenty mogłyby zostać przeprowadzone w celu przetestowania nowych skafandrów kosmicznych, łazików i innego sprzętu zaprojektowanego dla środowisk o niskiej grawitacji. Robotyka może być wykorzystywana do badania powierzchni Księżyca i przeprowadzania eksperymentów naukowych.
Astronomia: Księżyc jest doskonałą platformą do obserwacji wszechświata, ponieważ nie ma atmosfery i ma niski poziom zanieczyszczenia światłem. Naukowcy mogą prowadzić obserwacje astronomiczne i eksperymenty w celu badania wszechświata, w tym badania promieni kosmicznych i poszukiwania ciemnej materii.

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

Sprawność fizyczna: Astronauci muszą być w doskonałej kondycji fizycznej, aby wytrzymać rygory lotu kosmicznego i środowiska księżycowego. Program treningowy obejmowałby ćwiczenia fizyczne, trening wytrzymałościowy i treningi sercowo-naczyniowe, aby pomóc astronautom w budowaniu siły, wytrzymałości i elastyczności.
Obsługa statku kosmicznego: Astronauci muszą być biegli w obsłudze statku kosmicznego, który zabierze ich na Księżyc i z powrotem. Program szkoleniowy obejmowałby wszystkie aspekty operacji statku kosmicznego, w tym start, dokowanie i ponowne wejście na orbitę.
Aktywność pozaziemska (EVA): Misja na Księżyc wymagałaby od astronautów przeprowadzenia EVA w celu zbadania powierzchni Księżyca i przeprowadzenia eksperymentów naukowych. Program szkoleniowy obejmowałby procedury EVA, takie jak korzystanie ze skafandra kosmicznego, poruszanie się w środowisku o niskiej grawitacji oraz przeprowadzanie eksperymentów na powierzchni Księżyca.
Geologia Księżyca: Zrozumienie geologii księżycowej jest niezbędne do prowadzenia badań naukowych na Księżycu. Program szkoleniowy obejmowałby podstawy geologii księżycowej, w tym formowanie się Księżyca, skład jego skał i gleby oraz cechy geologiczne powierzchni Księżyca.
Planowanie misji: Astronauci muszą być w stanie zaplanować i przeprowadzić udaną misję. Program szkoleniowy obejmowałby wszystkie aspekty planowania misji, w tym cele misji, oś czasu i plany awaryjne.
Komunikacja: Komunikacja ma kluczowe znaczenie podczas misji kosmicznych. Program szkoleniowy obejmowałby ćwiczenia komunikacyjne, podczas których astronauci ćwiczyliby komunikację z kontrolą misji i między sobą.
Trening psychologiczny: Życie i praca w przestrzeni kosmicznej przez dłuższy czas mogą stanowić wyzwanie psychiczne. Program szkoleniowy obejmowałby wsparcie psychologiczne i szkolenie, aby pomóc astronautom radzić sobie ze stresem związanym z lotami kosmicznymi.

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.

Lądownik księżycowy: Lądownik księżycowy jest potrzebny do transportu astronautów i sprzętu z orbity księżycowej na powierzchnię Księżyca. Lądownik musi być w stanie bezpiecznie wylądować na powierzchni Księżyca i ponownie wystartować, aby powrócić na orbitę księżycową.
Łazik inżynieryjny: Do eksploracji powierzchni Księżyca i zbierania próbek potrzebny jest łazik. Łazik musi być w stanie przemierzać nierówny, skalisty teren Księżyca i pracować w surowym środowisku księżycowym.
Kosmiczny system nośny: Wystrzelenie statku kosmicznego z Ziemi i umieszczenie go na orbicie księżycowej wymaga kosmicznego systemu nośnego.
Pojazd powrotny: Pojazd powrotny jest potrzebny do bezpiecznego powrotu astronautów i próbek na Ziemię. Pojazdy powrotne muszą być w stanie wytrzymać ciepło i ciśnienie związane z ponownym wejściem w atmosferę ziemską.

Inne projekty: