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: offensive lunar

郑州轻工业大学附属中学  河南省郑州市    China 19   4 / 2   Proiectare cu mențiune specială - State membre non-ESA


Vizualizator extern pentru proiect 3d

Descrierea proiectului

În cazul creșterii rapide a populației Pământului, al penuriei treptate a diferitelor resurse și al dificultății extreme de explorare a oceanelor, explorarea și migrarea spațiului cosmic este o direcție de dezvoltare foarte bună, iar cea mai apropiată lună este o alegere foarte bună. Proiectul nostru va fi o tabără pilon pentru viitoarea explorare lunară. Acesta nu numai că va oferi un mediu de viață, de cercetare științifică și alte medii pentru viitorii astronauți care vor explora luna, dar va deveni și un pilot pentru viitoarea migrație pe Lună.

Tabăra noastră este compusă în principal din patru părți: camera de control, zona de locuit, zona de plante verzi și camera de cercetare. Și având în vedere că exploratorii de luna trecută au fost oameni care au trăit pe Pământ timp de mulți ani și trebuiau să rămână pe Lună pentru o perioadă lungă de timp, tabăra noastră a oferit un mediu similar cu cel al Pământului de acolo, pe cât posibil, reducând trauma psihologică și fizică a astronauților într-un mediu închis, necunoscut și cu un singur loc de muncă.

Sistemul închis al taberei noastre adoptă cele mai recente rezultate experimentale "Moon Palace 365", astfel încât apa și oxigenul sunt regenerate 100%, iar regenerarea alimentelor este de până la 83%, realizând în același timp o acoperire completă a rețelei taberei, astfel încât aproape toate echipamentele să poată fi controlate prin intermediul rețelei, astronauții pot finaliza munca dificilă și periculoasă într-un mediu cu gravitație redusă prin controlul roboților, astfel încât astronauții să poată trăi mai confortabil pe Lună.

2.1 Unde doriți să vă construiți tabăra lunară?

Tabăra noastră lunară a fost construită în apropierea craterului Shackleton, unde vârfurile de la marginea craterului erau expuse la lumina soarelui aproape tot timpul, oferind acces la o resursă de lumină extrem de bogată, în timp ce interiorul era mereu în umbră. Zonele umbrite din regiunile polare conțin gheață de apă de care oamenii au nevoie și pot fi folosite și pentru a produce combustibil. Iar temperatura scăzută din interiorul său, care acționează ca o capcană rece, poate capta și îngheța substanțele volatile și umiditatea eliberate atunci când meteoriții lovesc Luna. Temperatura scăzută de pe fundul craterului este un loc ideal pentru observarea în infraroșu și poate servi ca punct de observare pentru telescoape mari de observare în infraroșu în viitor. Muntele Malaput, aflat la 120 de kilometri distanță, este vizibil de pe Pământ și poate fi folosit ca stație de releu radio.

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

Majoritatea materialelor de construcție pentru taberele noastre pot fi procurate la nivel local. Obținem în principal resursele bogate în metale din solul lunar prin topirea solului lunar prin metoda electrolizei solului lunar și prin reducerea cu hidrogen a ilmenitului. În cazul metodei de electroliză a solului lunar topit, putem introduce direct solul lunar în instrumentul de electroliză și îl putem folosi direct fără niciun fel de tratament; iar la cei doi poli, putem genera aliaje metalice sau metale și, respectiv, oxigenul de care avem nevoie pe Lună. În cazul ilmenitului redus cu hidrogen, folosim ilmenitul cu niveluri mai ridicate de pe Lună pentru a obține materiale de construcție și oxigen printr-o reacție de reducere; în același timp, deoarece solul lunar este bogat în hidrogen datorită influenței vântului solar, o cantitate mare de reacții secundare de hidrogen sau de apă se produce atunci când reacția este efectuată.

Pe lângă utilizarea metalului ca material de construcție, folosim, de asemenea, tehnologia de imprimare D-shape-3D pentru a construi direct clădiri. Putem folosi bazalt lunar sau alte minereuri lunare ca materii prime pentru imprimarea 3D și putem adăuga polietilenă pentru a face materialul imprimat mai rezistent la radiații. Iar materialele imprimate prin D-shape au o duritate și o durată de viață mult mai mari decât betonul armat. Pe termen lung, pe măsură ce explorarea umană a Lunii devine mai aprofundată și tehnologia devine mai avansată, tehnologia de imprimare 3D cu materiale ușoare și de înaltă calitate va fi cea mai bună alegere.

2.3 Mediul de pe Lună este foarte periculos pentru astronauți. Explicați cum îi va proteja tabăra voastră lunară. (maximum 150 de cuvinte)

Temperatura: Izolați temperatura exterioară, utilizați o pompă capilară pentru a controla temperatura în tabără și vă rugăm să vă bazați pe dependența țevilor de căldură tradiționale de gravitație.

Radiații: În primul rând, am făcut pereții taberei suficient de groși, în al doilea rând am amestecat substanțe care conțin hidrogen în unele materiale de construcție pentru a spori bariera împotriva radiațiilor și, în cele din urmă, am oferit astronauților alimente bogate în vitaminele A și C pentru dieta zilnică, reducând efectele radiațiilor și îmbunătățind imunitatea.

Praf de lună: Folosim metode active și pasive de îndepărtare a prafului dezvoltate de NASA și de inginerii Kavia Manyap de la Boeing pentru a îndepărta praful lunar transportat în interiorul și în afara taberei; acoperirea atomică cu dioxid de titan pentru a reduce daunele provocate de praful lunar asupra instalațiilor externe.

Meteoriți: Situl are mai puține atacuri de meteoriți, iar pereții taberei sunt suficient de puternici pentru a rezista la impactul cu meteoriți de dimensiuni mici și medii.

2.4 Explicați cum tabăra dvs. de pe Lună le va oferi astronauților:

Apă
Alimente
Putere
Aer

Apa este obținută direct prin extracția apei din gheață și din rachetă. Cu toate acestea, din cauza cantității mari de hidrogen din solul lunar, reacția de utilizare a solului lunar pentru a prepara oxigen și metale va produce, de asemenea, un număr mare de reacții secundare pentru a produce apă, obținându-se indirect apă.
În plus, apa din tabăra noastră este 100% reciclabilă, așa că nu trebuie să vă faceți griji că nu veți rămâne fără apă în tabăra noastră când apa este de proveniență largă și reutilizabilă.

În primele zile, toate tipurile de alimente erau transportate de pe pământ. Atunci când sistemul închis al taberei va funcționa în mod oficial, pentru alimentele verzi, cum ar fi legumele, acestea pot fi consumate în tabără prin cultivare fără sol, iar ciclul de creștere al plantelor hidroponice este scurt, ceea ce poate asigura astronauților posibilitatea de a mânca legume proaspete; pentru proteinele pe care corpul uman trebuie să le completeze, acestea pot continua să fie transportate de pe Pământ și pot fi completate și cu alimente imprimate de microorganisme.
Deoarece putem regenera până la 83% din hrana noastră în tabăra noastră, aproape că nu ducem lipsă de toate tipurile de hrană în tabăra noastră, chiar dacă nu livrăm mâncare de pe Pământ.

În prezent, principala energie folosită în tabără este energia solară și energia hidrogenului.
Tabăra este situată la polul sudic al lunii, are resurse bogate de lumină, iar luna nu are atmosferă, eficiența generării de energie luminoasă este de 1,5 ori mai mare decât cea a Pământului, iar noi folosim panouri solare rotative zi de zi pentru a face ca panourile solare să primească cea mai bună lumină. Prin urmare, energia solară este, în acest moment, sursa de energie preferată pentru tabere. Dar, datorită maturității tehnologiei de transport al hidrogenului și a producției facile de hidrogen în luna de reacție, energia hidrogenului este, de asemenea, principala sursă de energie în tabăra noastră.
Pe termen lung, luna conține o cantitate mare de trioxid de heliu, care este principala materie primă pentru fuziunea nucleară curată, eficientă și sigură, astfel încât energia nucleară ar trebui să fie sursa de energie a viitoarei tabere.

Ecosistemul din tabăra noastră poate susține o compoziție a aerului de tabără aproape la fel ca cea a pământului, cu un nivel de oxigen de aproximativ 21 la sută, azot de aproximativ 78 la sută și mai puțin de 1 la sută rămas este reprezentat de vapori de apă, dioxid de carbon și alte gaze inerte. Printre acestea, gazele inerte pe care le putem comprima de pe Pământ și transporta pe Lună; dioxidul de carbon abia începe să fie transportat de pe Pământ, iar dioxidul de carbon poate fi autosuficient mai târziu, pe măsură ce ecosistemul taberei se stabilizează. Oxigenul poate fi obținut prin electroliza solului lunar topit, prin electroliza apei și prin alte metode. Cele mai ridicate niveluri de azot trebuie să le obținem prin transport de pe Pământ și prin extragerea acestuia din solurile lunare.

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

Principalul scop al taberei noastre lunare este de a explora și dezvolta în continuare Luna. Deși Luna este cea mai apropiată planetă de noi, omenirea cunoaște doar foarte puține lucruri despre ea și nu știm dacă există și alte resurse pe Lună pe care noi nu le-am descoperit. Prin urmare, am înființat o tabără lunară ca bază pentru explorarea Lunii, explorând Luna prin intermediul unor vehicule de explorare lunară fără echipaj uman și cu echipaj uman, iar apoi exploatând și colectând resursele explorate prin intermediul vehiculului de dezvoltare a resurselor lunare.

Și pentru că viitorii oameni vor emigra pe Lună, tabăra noastră poate, de asemenea, să colecteze date despre toate aspectele vieții umane pe Lună, punând bazele unei viitoare migrații pe Lună, astfel încât viața coloniștilor să fie mai sigură și mai confortabilă.

3.1 Descrieți o zi pe Lună pentru echipajul de astronauți din tabăra lunară.

La ora 7:00, astronautul de serviciu s-a întors pentru a face reglajele de odihnă, iar ceilalți astronauți s-au trezit din somn. La ora 7:15, astronauții s-au ridicat și au mers în baie pentru a se spăla. La ora 7:30, astronauții intră în zona de fitness sau ocolesc drumul principal al zonei de locuit pentru exercițiile de dimineață, în timp ce astronauții care se ocupă de dieta zilei intră în restaurant pentru a pregăti micul dejun conform rețetei. La ora 8.00, astronauții au intrat în restaurant pentru micul dejun la sfârșitul exercițiilor de dimineață. La ora 8:30, astronauții au intrat în sala de conferințe pentru a aranja misiunea zilei. De la ora 8:40 până la 11:40, astronauții și-au început propriile misiuni. Unii iau un rover lunar cu echipaj uman pentru a explora Luna, alții merg în sălile de control și de cercetare pentru a detecta și analiza date, iar alții merg în zonele de vegetație verde pentru a observa creșterea plantelor. 11:50 ~ 12:30 este ora prânzului, în funcție de rețeta astronauților pentru a mânca diferite prânzuri, refacerea la timp a nutrienților necesari, astfel încât să se asigure sănătatea astronauților. Astronauții care pleacă să exploreze luna pot mânca mâncarea consistentă pe care o aduc din tabără. De la 12:40 la 14:00 este timp liber. Astronauții pot merge în pauza de masă sau pot merge în zona verde pentru a se bucura de peisajul lunar. Dacă simțiți disconfort fizic sau psihologic pe Lună, puteți merge la cabina medicală din camera medicală pentru teste, iar computerul va face un plan de tratament adecvat pentru astronauți pe baza datelor. De la 14:10 la 18:40, astronauții își continuă misiunile. Astronauții care au plecat la ora 19:00 s-au întors în tabără și au început să ia cina. Astronauții care pleacă la cină pot împărtăși cu ceilalți ce au învățat în timpul zilei. După cină, astronauții au început să se miște liber, privind Pământul de pe Lună printr-un telescop sau vorbind cu familiile lor de pe Pământ. La ora 21:00, astronauții au făcut mai întâi un rezumat al zilei în sala de conferințe, iar apoi s-au întors în casă pentru a începe să facă baie și să se odihnească. Astronautul însărcinat cu serviciul de noapte a mers în camera de depozitare din zona plantelor verzi pentru a verifica rezervele de hrană și a scos ingredientele necesare pentru a doua zi, apoi a intrat în camera de control pentru a începe serviciul.

Alte proiecte:

  Lunar Explorers

 

  郑州轻工业大学
    China
  Trekkeri perseverenți

 

  郑州轻工业大学附属中学
    China
  SCN Aerospace

 

  Colegiul Petroc
    Regatul Unit
  刘子昂

 

  郑州轻工业大学
    China