descoperire imagine interactivă

Galeria de proiecte Moon Camp Pioneers 2022 - 2023

 

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

Epovator

Shanghai Qingpu Senior High School Senior High School  Shanghai-Qingpu    China 16   6 / 2 Engleză
Software de proiectare 3D: Fusion 360



1.1 - Descrierea proiectului

Am stabilit ca numele echipei să fie Epovator, care este o combinație între două cuvinte: epoch (epocă) și innovator (inovator), ceea ce înseamnă inovator de epocă. Numim tabăra noastră lunară "SECOND FOUNDATION". Acesta provine din celebrul roman științifico-fantastic "Fundația" al lui Asimov. Nu este doar pentru a comemora marele scriitor care a adus contribuții la literatura și știința umană, ci și pentru a exprima determinarea noastră de a explora luna: Să construim o a doua patrie pe Lună, unde oamenii se pot stabili acasă și să o folosim ca stație de tranzit pentru explorarea universului de către oameni. Din motive de siguranță, corpul principal al taberei este construit în peștera de lavă, iar pe suprafața lunii au fost amplasate doar echipamentele de detecție și de comunicare necesare. Folosim un stil de decorare minimalist, care se potrivește cu tendințele viitoare ale modei. Învelișul bazei este o imagine de fluture, care exprimă dragostea noastră pentru mediul natural al Pământului. În plus, fluturele este un simbol al frumuseții și al libertății în cultura tradițională chineză, cunoscut sub numele de "flori zburătoare". Schema de culori adoptă albastru și galben Heung de toamnă. În conformitate cu estetica clasică chineză.

1.2 - De ce vrei să construiești o tabără lunară? Explicați scopul principal al taberei dvs. lunare (de exemplu, scopuri științifice, comerciale și/sau turistice).

Scopul taberei noastre pe Lună este de a permite oamenilor de știință să efectueze cercetări științifice, studii în aer liber și explorări ulterioare ale universului pe Lună pentru o perioadă lungă de timp. În tabără există laboratoare de reproducere spațială și laboratoare spațiale pentru a cerceta problemele genetice ale plantelor și efectele diferitelor raze cosmice asupra plantelor, analiza materialelor din solul lunar, experimente fizice și chimice în medii cu gravitație redusă și explorarea ulterioară a spațiului. În plus, tabăra este, de asemenea, menită să preia conducerea în abordarea problemei vieții umane pe termen lung pe Lună. Prin urmare. Am amenajat zona de circulație, zona de divertisment, zona de locuit, zona de plantare și zona de reproducere pentru a satisface nevoile materiale și spirituale ale ființelor umane din mediul îndepărtat.

2.1 - Unde doriți să vă construiți tabăra lunară? Explică-ți alegerea.

Într-un tub de lavă din apropierea zonei vulcanice antice a Muntelui Marius. Este o structură geologică care se formează în mod natural în interiorul unei curgeri de lavă, asemănătoare unei țevi. Învelișul său poate juca nu numai rolul de conservare a căldurii, ci poate deveni și un dispozitiv natural de protecție, deoarece este foarte dur. Partea internă poate asigura supraviețuirea vieții. Diametrul intrării este de aproximativ 65 de metri, iar sub intrare există o peșteră orizontală aproape verticală la 50 de metri, care se curbează în jos și se extinde pe ambele părți. Spațiul interior este foarte mare, conform datelor. Se întinde pe o lungime de 50 de kilometri, iar analizele relevante sugerează că în interior ar putea exista un aer relativ rarefiat. Acest lucru nu numai că va ajuta proiectul de construire a fundației, dar va contribui și la rezolvarea problemelor de respirație ale astronauților de la bază.

2.2 - Cum intenționați să vă construiți tabăra lunară? Gândiți-vă cum puteți utiliza resursele naturale ale Lunii și ce materiale ar trebui să aduceți de pe Pământ. Descrieți tehnicile, materialele și opțiunile dumneavoastră de proiectare.

Tabăra lunară a echipei noastre a fost construită într-un tub de lavă din apropierea regiunii vulcanice antice a "Muntelui Marius", împărțită în principal în clădiri interioare ale tubului de lavă și clădiri exterioare în jurul deschiderii tubului de lavă. Principalul material de construcție al primelor este "betonul lunar" amestecat cu sol lunar de proveniență locală și urină, în timp ce al doilea se bazează pe "betonul lunar" cu aliaj de siliciu, magneziu și aluminiu ca strat protector al clădirii. Merită menționat faptul că toate aceste materiale pot fi obținute pe Lună, economisind costurile de transport al materialelor între Pământ și Lună.

Procesul de construcție a betonului este împărțit în trei etape: în primul rând, un lot de instrumente de precizie cu cerere mare va fi produs pe Pământ, apoi va fi lansat direct pe Lună; a doua parte folosește tehnologia de imprimare 3D pentru a construi structura principală a taberei, având ca materie primă "betonul lunar". A treia etapă constă în utilizarea mineralelor existente pe Lună (Si,Al,Mg,Mg,Ti,Fe etc.) pentru a completa stratul de protecție al clădirii de la suprafață și construcția altor facilități din cadrul clădirii.

2.3 - Cum protejează tabăra voastră lunară și cum oferă astronauților un adăpost împotriva mediului dur al Lunii?

Ca răspuns la problema impactului cu meteoriții, dispozitivul de securitate a suprafeței lunare este echipat cu o armă cu laser, care poate zdrobi eficient meteoriții mari și poate elimina amenințarea pe care aceștia o reprezintă pentru taberele lunare. Deoarece tabăra se află aproape în întregime în tuburi de lavă, iar instalațiile și echipamentele necesare pentru astronauți se află sub suprafața lunii, un impact de meteorit la scară mică nu va reprezenta o amenințare prea mare pentru tabără.
În ceea ce privește problema razelor cosmice și a altor radiații, tubul de lavă în sine are o capacitate puternică de protecție împotriva radiațiilor. Cu toate acestea, așa cum se spune în întrebarea anterioară, din motive de siguranță, la peretele tubului de lavă se adaugă un perete subțire din material din aliaj de siliciu, magneziu și aluminiu pentru a îmbunătăți și mai mult efectul de protecție împotriva radiațiilor și pentru a consolida rezistența taberei lunare.
Având în vedere că Luna este încălzită în mod inegal și că aproape nu există atmosferă, la intrarea în tabăra lunară vor fi amplasate porți cu două straturi pentru a asigura o presiune stabilă a aerului și evacuarea căldurii. În interior există un sistem circulator pentru a menține atmosfera, presiunea și temperatura relativ constante. Există un dispozitiv de monitorizare a componentelor aerului în bază, dacă este anormal, poate fi eficient filtrul de cărbune activ și zeolit și alte materiale, purifică aerul.

Baza dispune de o zonă medicală pentru astronauții care se pot accidenta la locul de muncă. Există aparate cu raze X, aparate RMN și alte echipamente de testare, dar și dotare cu analgezice, ace și alte echipamente medicale simple, pentru a face față situațiilor neprevăzute. În același timp, un sistem de comunicare de la lună la sol la bază poate asigura comunicarea instantanee și poate contacta experți de la sol pentru problemele medicale cărora astronauții nu le pot face față.

3.1 - Cum va asigura tabăra voastră pe Lună accesul durabil al astronauților la nevoile de bază, cum ar fi apa, hrana, aerul și energia?

Apă: Există resurse considerabile de apă dulce pe suprafața Lunii. Tabăra este echipată cu un rover lunar bionic care poate lua gheață lunară și o poate transporta înapoi la bază. Între timp, distilarea prin compresie a vaporilor din tabără poate fi folosită pentru a trata urina, iar procesorul cu membrană de osmoză inversă poate fi folosit pentru a purifica apa produsă de transpirația plantelor în zonele de creștere, apele reziduale sanitare și gheața de apă lunară pentru supraviețuirea umană.

Hrană: În primele etape ale existenței lor, astronauții au mâncat alimente sigilate în vid și transportate de pe Pământ. După ce culturile din parcul de plantare sunt mature, ei pot găti mâncăruri conform unor rețete sănătoase, cum ar fi fructe care conțin fibre alimentare, legume cu frunze verzi bogate în vitamine, leguminoase bogate în proteine. În plus, tabăra crește și Tenebrio molitor care se hrănesc cu plantele din zona de cultură. Acesta poate furniza proteine bogate, care pot rezolva problema cărnii în perioada ulterioară, după un tratament adecvat.

Aer: Există un sistem complet de circulație și filtrare a aerului. Oxigenul este produs în două moduri principale. Inițial, astronauții ardeau pulbere de clorat de sodiu transportată de pe Pământ pentru a produce cantități mari de oxigen. După ce se obține o cantitate mare de apă lichidă printr-un sistem de reciclare a apei, oxigenul poate fi furnizat prin electroliza apei.

Electricitate: Cele două moduri principale de producere a energiei electrice sunt producerea de energie fotovoltaică și producerea de energie termică. Panourile solare sunt amplasate în jurul taberei pentru a absorbi radiația solară; principalul combustibil pentru producerea de energie termică este reprezentat de deșeurile menajere și de hidrogenul produs prin reacția electrolitică a apei. În același timp, banda de alergare și bicicleta din zona de sport sunt încărcate cu mici echipamente de generare a energiei. Toată energia va fi concentrată în placa de stocare a camerei centrale de control al resurselor pentru o programare rațională a resurselor.

3.2 - Cum se va ocupa tabăra dvs. lunară de deșeurile produse de astronauți pe Lună?

Excremente: Vom colecta metanul produs prin fermentarea excrementelor astronauților, ureea produsă de urină în procesul de distilare prin comprimare a vaporilor pentru producerea de energie din biogaz sau regenerarea resurselor de apă.

Deșeuri respiratorii: În cazul dioxidului de carbon expirat, acesta este mai întâi absorbit și concentrat cu ajutorul unei tehnologii de amină solidă care a ajuns în prezent la maturitate, apoi este introdus parțial în zona de plantare pentru fotosinteză. Restul participă la reacția de reducere a metanizării pentru a genera metan și apă, care este apoi electrolizată din nou pentru a realiza regenerarea oxigenului.

Deșeuri de hârtie: Utilizați procesorul de deșeuri de hârtie din tabără pentru a procesa hârtia reciclată.

Alte deșeuri: Pentru a proteja mediul spațial, gunoaiele, cum ar fi produsele din plastic, nu vor fi aruncate în spațiu în tabără, ci vor fi depozitate în mod centralizat, comprimate în vid și arse atunci când nava spațială revine în atmosferă.

3.3 - Cum va menține tabăra voastră lunară comunicațiile cu Pământul și cu alte baze lunare?

Am decis să folosim satelitul releu "Queqiao" care rulează pe orbita punctului de translație Pământ-Lună L2 pentru transmiterea semnalului pentru a finaliza comunicarea Pământ-Lună, care a realizat bine acoperirea ridicată a semnalelor. Comunicarea între bazele lunare va adopta comunicații radio UHF, deoarece o cantitate mare de praf lunar va interfera cu transmiterea semnalelor, în timp ce semnalele emise de banda de frecvență UHF au o penetrare puternică și sunt mai puțin afectate de schimbările climatice. Tehnologia terminalelor este matură, ceea ce poate facilita comunicarea pe suprafața lunară. În același timp, putem folosi și Micius, primul satelit de experiment științific cuantic spațial al Chinei. Acesta poate depăși limita distanței și poate realiza comunicarea între Lună și Pământ cu ajutorul tehnologiei de comunicare cuantică. Datorită stării de încurcare a comunicării cuantice, nu numai că poate garanta în continuare iminența comunicării, dar poate asigura și securitatea informațiilor.

4.1 - Pe ce subiect(e) științific(e) se va(u) axa cercetarea în Tabăra Lunii? Explicați ce experimente intenționați să faceți pe Lună (de exemplu, în subiecte legate de geologie, mediu cu gravitație redusă, biologie, tehnologie, robotică, astronomie etc.).

Principalul subiect și obiectiv de cercetare al taberei noastre este modul în care se poate rezolva problema supraviețuirii pe termen lung a ființelor umane în medii cu gravitație redusă. Și pentru a realiza acest lucru, tabăra noastră este dotată cu diverse echipamente sofisticate și de înaltă calitate pentru a efectua cercetări științifice în diverse aspecte și domenii. În ceea ce privește geologia, baza noastră este dotată cu un detector de compoziție a solului lunar și un dispozitiv de microscopie electronică pentru a face cercetări aprofundate asupra materialelor disponibile pe Lună. De asemenea, încercăm să folosim solul lunar ca material de imprimare 3D pentru a economisi costurile costisitoare de transport al materialelor de construcție. În ceea ce privește energia chimică, baza dispune de un mic dispozitiv de centrifugare în vid pentru a studia impactul mișcării centrifuge asupra eficienței reacțiilor electrolitice în mediul lunar cu gravitație scăzută. Acest lucru ajută la îmbunătățirea eficienței energetice și pune bazele unei locuiri umane pe termen lung în viitor. În ceea ce privește biologia, există nu numai zone de plantare pentru a studia creșterea culturilor de pe Pământ în solul lunar, ci și cutii experimentale profesionale de cultivare biologică pentru modificarea genetică și altoire în mediul unic de gravitație scăzută al Lunii pentru a se adapta la mediul de plantare al solului lunar. Aceste studii au implicații semnificative asupra explorării spațiului cosmic în viitor. În ceea ce privește astronomia, telescopul astronomic din tabăra noastră profită de condițiile favorabile de pe Lună, cu mai puține interferențe, un mediu mai stabil, o transmisie de date mai convenabilă și un timp de detecție continuă mai lung. Se crede că utilizarea telescopului din tabăra noastră ne va ajuta să explorăm universul vast.

5.1 - Ce ați include în programul dumneavoastră de pregătire a astronauților, pentru a-i pregăti pentru o misiune pe Lună?

Antrenamentul de rezistență și adaptabilitate pentru supraponderali. Acesta are ca scop să le permită astronauților să suporte supraîncărcări uriașe și să se mențină treji în timpul procesului de ascensiune și coborâre a navei spațiale;

formarea funcției vestibulare. Este utilizat în principal pentru a antrena funcția vestibulară a astronauților, pentru a îmbunătăți stabilitatea funcției vestibulare și pentru a preveni apariția bolii de mișcare în spațiu;
Antrenament de impact la aterizare. Simularea mediului de impact al navelor spațiale care se întorc pe Pământ pentru a consolida rezistența la impact a astronauților și pentru a studia diverse măsuri de protecție.
Antrenament cu rezervor de flotabilitate neutră. Să ofere astronauților un mediu de antrenament în condiții de imponderabilitate simulată, care să permită antrenarea activităților extravehiculare ale astronauților, în special activitățile extravehiculare, cum ar fi mersul extravehicular, asamblarea și întreținerea extravehiculelor;
Formare în domeniul activităților externe. Învățarea teoretică este combinată cu instruirea practică a operațiunilor, care include atât instruirea pentru o singură operațiune, cât și instruirea pentru programe, cum ar fi simularea programului de ieșire din cabină, instruirea în realitate virtuală și instruirea pentru identificarea, judecarea și procesarea defecțiunilor.
Formarea în domeniul calității psihologice este împărțită în patru părți. Prima parte este o pregătire cuprinzătoare, care antrenează în principal stabilitatea psihologică a astronauților în mediul rău; A doua parte este o pregătire psihologică profesională care vizează atenuarea emoțiilor negative, cum ar fi nervozitatea, iritabilitatea și anxietatea; A treia parte este pregătirea pentru compatibilitate psihologică pentru a îmbunătăți înțelegerea tacită dintre astronauți pentru a desfășura mai bine activitatea; A patra parte este pregătirea imagistică, care permite astronauților să simuleze toate operațiunile procesului de aselenizare într-o stare relaxată pentru a reduce erorile în procesul real de operare și pentru a crește siguranța.

5.2 - De ce vehicule spațiale va avea nevoie viitoarea misiune pe Lună? Descrieți vehiculele găsite în Moon camp și luați în considerare modul în care veți călători spre și de pe Pământ și veți explora noi destinații pe suprafața Lunii.

În prezent, Republica Populară Chineză dezvoltă o nouă generație de rachete purtătoare Long March-9 de transport greu, care poate satisface pe deplin nevoile de explorare lunară cu echipaj uman pe Lună și înapoi în viitorul apropiat.

Vehiculul din tabăra de pe Lună a fost un rover proiectat de echipa mea. Roverul folosește energia solară ca sursă principală de energie, iar biogazul generat de deșeurile menajere din tabără ca sursă de energie auxiliară. Acesta are o autonomie garantată și o capacitate de transport considerabilă.

Noile destinații pentru explorarea suprafeței lunare sunt pregătite pentru a explora mai multe tuburi de lavă lunară și partea îndepărtată a Lunii. Tubul de lavă lunară este un loc ideal pentru construirea bazei lunare în viitor și are o mare valoare pentru explorarea umană. Partea îndepărtată a Lunii, care a fost mai puțin explorată, este, de asemenea, o nouă destinație demnă de urmat.

Alte proiecte: