moon_camp

Galeria Moon Camp Pioneers 2021-2022

În Moon Camp Pioneers, misiunea fiecărei echipe este de a proiecta 3D o tabără lunară completă folosind Fusion 360. De asemenea, trebuie să explice cum vor folosi resursele locale, cum vor proteja astronauții de pericolele din spațiu și cum vor descrie spațiile de locuit și de lucru.

Team: Queen Cells

郑州轻工业大学附属中学  河南省郑州市    China 19, 18   6 / 3   Locul I - State membre non-ESA


Vizualizator extern pentru proiect 3d

Descrierea proiectului
  • Baza Queen Cells este primul pas pentru ca ființele umane să meargă spre Lună. Așa cum îi spune și numele, acolo unde se află regina. Semnificația sa constă în faptul că, indiferent cât de mare va fi extinsă baza în viitor, Baza Celulelor Reginei este, fără îndoială, centrul, astfel încât să se asigure că baza noastră poate forma un întreg organic care să se adapteze la mediul lunar în viitor. Principalul scop al bazei Queen Cells este cercetarea științifică. Este un loc de cercetare și utilizare a resurselor lunare in situ, cum ar fi extracția de heliu-3, extracția și utilizarea titanului și a fierului.
  • Am modularizat baza în zonă de locuit și zonă de lucru, iar zona de lucru este subdivizată în cabine mici pentru a menține funcționarea bazei și activitățile normale de viață ale astronauților.
  • În ceea ce privește amenajarea internă, vom începe de la culoare și aspect, pentru a atinge scopul de a ușura presiunea asupra astronauților, introducând în același timp conceptul de casă inteligentă pentru a face baza mai inteligentă și mai automatizată.
  • În ceea ce privește energia, proiectăm o aripă solară din folie de hârtie pliabilă bazată pe mecanismul de pliere a hârtiei metamorfice și folosim algoritmul PID pentru a controla cu precizie plierea aripii solare din hârtie pliabilă cu ajutorul unui motor combinat cu laserul. Acesta previne deteriorarea prafului lunar și a diferenței de temperatură și prelungește durata de viață.
2.1 Unde doriți să vă construiți tabăra lunară?

Am decis să ne stabilim tabăra lunară în craterul Shackleton din Antarctica. Menținem funcționarea normală a bazei prin ciclul de lumină 80 % - 90 %. În același timp, aceasta are avantaje geografice de neegalat pentru ca noi să desfășurăm cercetări. În primul rând, baza vizitează zona de umbră permanentă, există o mulțime de gheață de apă care ne așteaptă să o extragem, să o cercetăm și să o folosim ; în al doilea rând, resursele minerale abundente ne oferă mai multe oportunități de a studia și de a ne construi bazele ; în al treilea rând, diferența de temperatură este mai prietenoasă decât la ecuator ; în al patrulea rând, la aproximativ 120 de kilometri de aici, se află la aproximativ 5 kilometri înălțime Muntele Marabert, care este cea mai bună alegere pentru releul Pământ-Lună.

2.2 Cum intenționați să vă construiți tabăra lunară? Descrieți tehnicile, materialele și opțiunile dvs. de proiectare.

În construcția bazei, folosim baza bionică în formă de fagure de miere, astfel încât densitatea structurii clădirii să fie cea mai mare, materialele necesare să fie cele mai simple, spațiul de utilizare să fie cel mai mare, structura să fie stabilă și solidă; aceasta este favorabilă construcției bazei și extinderii ulterioare. În prima etapă, vom transporta pe Lună imprimante 3D gigantice, roboți, structuri de domuri rezistente la radiații și așa mai departe. După ce vom găsi locația potrivită, vom face o transformare rezonabilă, astfel încât să asigurăm condiții favorabile pentru imprimarea ulterioară. De exemplu, vom repara luna neuniformă și așa mai departe. După aceea, robotul va extinde membrana gonflabilă de pe Pământ, iar apoi va acoperi betonul geopolimeric cu rezistență extremă la mediu pe suprafața exterioară a membranei ( geopolimerul nostru este compus în principal din agregate, ciment și apă ) pentru a juca un rol de protecție. În plus, folosim și sticlă de silicat de bariu cu rezistență excelentă la radiații în structura domului pentru a permite astronauților să observe fenomenele cosmice. În a doua etapă, vom transporta pe Lună tot felul de echipamente pentru a menține funcționarea bazei, pentru a forma un sistem de securitate ecologică controlată perfectă. În cea de-a treia fază, doi astronauți se vor îmbarca pe Lună și vor începe viața pe Lună. Această situație nu va dura mult timp. După ce baza va fi stabilizată, zona de locuit va fi extinsă în continuare pentru a găzdui mai mulți astronauți și cercetători științifici.

2.3 Mediul de pe Lună este foarte periculos pentru astronauți. Explicați cum îi va proteja tabăra voastră lunară. (maximum 150 de cuvinte)
  • În funcție de mediul de pe Lună, aproximativ următoarele cazuri: meteorit, radiații, diferență de temperatură, praf lunar;
  • Un număr mare de aterizări de meteoriți : construirea de baze în regiunile polare reduce probabilitatea căderii de meteoriți, în timp ce radarele de la baze detectează în permanență condițiile de deasupra bazelor pentru a permite astronauților să ia măsuri de urgență.
  • Radiații teroriste : Pe lângă utilizarea geopolimerilor și a sticlelor de silicat de bariu rezistente la radiații, adăugăm și un strat de intemperii lunare la peste 50 cm.
  • Diferență de temperatură extremă: astronauții se află în bază pentru o perioadă lungă de timp. În bază, vom folosi tehnologia de temperatură constantă pentru a asigura o temperatură constantă a astronauților.
  • Invazia prafului lunar: Structura internă a membranei gonflabile și intrările și ieșirile de blocare a aerului asigură o presiune constantă a aerului și puritatea compoziției aerului în interiorul bazei.
2.4 Explicați cum tabăra dvs. de pe Lună le va oferi astronauților:

Apă
Alimente
Putere
Aer

Deoarece rezervele de apă de pe Pământ sunt foarte scumpe, gheața de apă și solul cu gheață de apă sunt folosite ca surse principale de apă în baza lunară, iar sistemul de circulație a apei este folosit ca principal cadru în întreaga bază. Atunci când se adoptă gheața de apă, alegem un rover lunar special cu burghi de încălzire și cuptor de încălzire pentru a topi gheața de apă. În viața de zi cu zi a bazei, vom stoca apă în rezervorul care poate menține funcționarea normală a bazei timp de o jumătate de lună. În același timp, echipamentul de circulație a apei va conecta fiecare cabină și va colecta urina, transpirația și așa mai departe, astfel încât să se realizeze circulația apei.

În prima etapă, astronauții își mâncau propria hrană spațială (în principal carne) de pe Pământ. După finalizarea laboratorului de cultură a apei și a zonei de plantare, astronauții ar planta morcovi ( vitamina C ), cartofi dulci ( proteine, grăsimi, vitamine ), roșii ( vitamina A ), linte ( potasiu ), soia ( calciu, proteine ) și așa mai departe.

În sistemul nostru energetic, pentru a ne adapta la mediul lunar, pentru a asigura stabilitatea pe termen lung a taberei lunare și pentru a furniza energie, folosim două metode: sistemul de generare a energiei fotovoltaice și sistemul de pile de combustie. Echipamentul de generare a energiei fotovoltaice utilizează pe deplin energia solară în timpul zilei lunare pentru a furniza energie directă pentru bază ; celulele de combustibil funcționează în timpul nopții lunare pentru a furniza căldură și electricitate pentru bază. În același timp, vom înființa echipamente de gestionare integrată a energiei pentru a monitoriza starea generală de funcționare a bazei și pentru a gestiona programarea.

Aerul este o parte importantă a sistemului ecologic controlat și de protecție a mediului. Algele unicelulare și camerele de oxigen sunt responsabile pentru această sarcină. Acestea au o capacitate puternică de a elibera oxigen și de a absorbi dioxidul de carbon. Folosim electroliza topită și electroliza apei. Solul sau roca lunară este încălzit și topit prin electroliză de topire, iar apoi electrolizat. Oxigenul este eliberat sub formă de bule din topitură. De obicei, atunci când este încălzită la 1600 - 2500 de grade, masa de rocă ce conține oxigen poate fi descompusă pentru a produce oxigen. Metoda de electroliză a apei utilizează mai multe resurse de apă pentru a produce oxigen.

2.5 Explică care ar fi scopul principal al taberei tale lunare.

Scopul principal al bazei noastre este cercetarea științifică, în principal pentru explorarea, mineritul, cercetarea și depozitarea resurselor minerale, a heliului-3, a gheții de apă și așa mai departe pe Lună. În ceea ce privește explorarea resurselor, observăm în principal tipurile, distribuția și rezervele de resurse și evaluăm dacă exploatarea minieră are beneficii economice. După ce explorarea este finalizată, resursele lunare vor fi detectate și exploatate ; transportul resurselor lunare ; separarea și extragerea resurselor lunare ; depozitarea resurselor lunare o serie de lucrări.

3.1 Descrieți o zi pe Lună pentru echipajul de astronauți din tabăra lunară.
  • Pentru a preveni situațiile de urgență pe Lună, vom aranja orare diferite pentru cei doi oameni, iar pentru a-i face pe astronauți să se adapteze la viața din spațiul cosmic, vom continua să menținem un sistem de 24 de ore și o zi. Împărțim fiecare zi în trei ore opt. Unul dintre astronauți se odihnește în primele opt ore. A doua opt ore reprezintă ora de trezire comună a celor doi, care își pot comunica rezultatele cercetării din ziua respectivă. A treia opt ore reprezintă odihna altui astronaut.
  • În același timp, am introdus casa inteligentă. Manipulatorul de bucătărie poate găti independent prin controlul EEG al astronauților. Roboții de casă inteligentă pot monitoriza în timp real schimbările de temperatură, umiditate, concentrația de oxigen și așa mai departe în bază. Monitorizarea somnului și măsuri de trezire forțată de urgență pentru astronauți în cabina de somn.
  • Pentru timpul de veghe al astronauților, îl împărțim în timp de lucru fix și timp liber:
  • În timpul unui timp de lucru fix, astronauții vor transmite informații către Pământ la o oră fixă, cum ar fi datele experimentale, consumul de materiale de bază etc., urmate de inspecția de siguranță și de întreținerea echipamentelor din fiecare cabină, precum și de colectarea de probe de testare în exterior, sau de judecarea zilei și nopții lunii pentru a se adapta la plierea aripilor solare de hârtie etc.
  • În timpul liber, în plus față de cele trei mese la o oră fixă, astronauții merg adesea în sala de fitness și divertisment pentru a face exerciții în fiecare zi, cum ar fi alergarea ( antrenamentul forței membrelor inferioare ), inelul de fitness + exercițiul VR ( combinație de divertisment și fitness ) și așa mai departe pentru a preveni deteriorarea corpului uman de către mediul lunar și, în același timp, pot viziona filme care au fost stocate în memoria cache. Apoi, ei pot, de asemenea, să citească în dormitor, să asculte muzică și să facă videochat în familie și așa mai departe.
  • De fapt, aceasta este doar o situație preliminară. După ce baza va fi stabilă, ne vom extinde din nou pe baza bazei existente și plănuim să transportăm oameni de știință, ingineri mecanici și așa mai departe pe Lună pentru cercetări științifice. În acel moment, rolul bazei Queen Cells va fi mai mare.

Alte proiecte:

  Proiectul Apollo

 

  郑州轻工业大学附属中学
    China
  Selene

 

  郑州轻工业大学附属中学
    China
  DMH

 

  Liceul matematic Dr. Petar Beron
    Bulgaria
  Tabăra Polaris

 

  郑州轻工业大学附属中学
    China