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.

Moon Exploration

郑州轻工业大学附属中学  河南省郑州市-金水区    China 18   6 / 2 Engleză
Software de proiectare 3D: Fusion 360



1.1 - Descrierea proiectului

Luna este singurul satelit al Pământului și cel mai apropiat de Pământ, iar înființarea primei baze extraterestre umane pe Lună este cea mai fezabilă opțiune. Am stabilit o bază pe Lună pentru a explora sustenabilitatea unui sistem de supraviețuire independent, creat de om și pentru a explora impactul Mediul unic al Lunii asupra sănătății umane și fezabilitatea reabilitării medicale lunare să acumuleze experiență în vederea explorării umane a spațiului în viitor. Am proiectat un rezervor de îngrășăminte compuse pentru a atinge autosuficiența în cultivarea legumelor și să asigure hrana astronauților. O zonă de reabilitare medicală a fost amenajată pentru a proteja sănătatea astronauților și pentru a efectua explorări biomedicale. De asemenea, am a adus câini de pe Pământ pentru a-i însoți pe astronauți și experimentează posibilitatea ca și alte animale să migreze împreună în spațiul cosmic. Pentru a facilita accesul astronauților la fiecare zonă, baza în ansamblu adoptă o structură semi-încercită în formă de inel care leagă fiecare cabină, cu un buncăr de lucru central emisferic cu două etaje, inelul conținând în principal zone de locuit, zone de sănătate și reabilitare, zone de luat masa și zone de fitness.

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).

Luna este singurul satelit de pe Pământ. Este cel mai apropiat de Pământ. Ființele umane au înființat prima bază extraterestră pe Lună.

Este cea mai fezabilă alegere. Am înființat o bază pe Lună pentru a explora durabilitatea sistemelor de supraviețuire artificială independentă și pentru a explora impactul mediului unic al Lunii asupra sănătății umane și fezabilitatea reabilitării medicale lunare, astfel încât să acumulăm experiență pentru viitoarea explorare umană a spațiului. Testele de teren privind reabilitarea medicală pot avea un impact profund asupra cercetării în domeniul sănătății umane.

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

Am decis să construim baza în apropierea craterului Shackleton de la polul sud al Lunii, în primul rând pentru că o parte din peretele craterului se află sub lumina solară aproape constantă, ceea ce permite o alimentare continuă cu energie.

În al doilea rând, la aproximativ 120 de kilometri de crater se află muntele Malapert, înalt de 5 kilometri, un vârf care este vizibil în permanență de pe Pământ și care ar putea servi ca stație de radiorelee pentru comunicarea cu Pământul, cu instalarea de echipamente adecvate.

În al treilea rând, există resurse de apă disponibile la Polul Sud.

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.

În combinație cu planul lunar de asamblare și construcție, în cursul lunii, folosim tehnologia de imprimare tridimensională microgravitațională pentru a construi un capac de protecție. Acesta devine un material de sticlă deosebit de pur ca lumina lunii a bazei lunare. Dispozitivele inteligente, cum ar fi roboții de excavare inteligenți și roboții de consolidare a solului lunar, sunt utilizate pentru colectarea solului lunar, pentru umplere, îngropat și așezat. Resursele in situ ale tablei lunare pot fi mult reduse pentru a reduce presiunea de transport. Unele componente structurale utilizează aliaje cu memorie de formă pentru a reduce spațiul și a transporta spațiul pentru a asigura precizia dispozitivului și pentru a fi ușor de transportat. Echipamentele greu de construit necesită modulul de producție de pe Pământ pentru a fi instalate la instalarea pe Lună. Aceste echipamente cheie de precizie pot fi puse în funcțiune după o asamblare simplă, ceea ce îmbunătățește eficiența și dificultatea producției.

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

În condițiile de vid de pe suprafața lunii, rata de ghidare termică a lunii este extrem de scăzută, ceea ce reprezintă un strat izolator foarte bun. Capacitatea Lunii de a conduce căldura este de doar o zecime din cea a aerului. Se poate acoperi un strat de sol lunar de peste 50 cm pe suprafața bazei pentru a preveni radiațiile dăunătoare ale universului și pentru a evita o temperatură excesivă în timpul zilei și o răcire excesivă pe timp de noapte. Scheletul inelar din exterior asigură suportul și protecția bazei. Baza noastră adoptă o structură integrată circulară pentru a conecta fiecare cabină pentru a evita uniformele spațiale grele ale astronauților în fiecare zonă. Zona noastră de reabilitare medicală oferă tratament pentru daunele pe care astronauții le pot întâmpina.

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?

În plus față de apa transportată de pe Pământ la aterizare, vom colecta în totalitate resursele de apă de pe masa lunară și vom folosi echipamente de purificare pentru a recicla resursele de apă poluată în timpul operațiunilor zilnice. Alimentarea cu apă pe mai multe canale este garantată.
Spațiul bazei lunare este valoros. Pentru culturile alimentare, aceste obiecte pe termen lung și portabile sunt transportate de pe Pământ. Cu toate acestea, pentru legume, care se păstrează pe termen scurt, dar sunt necesare pentru reședința pe termen lung, alegem să le cultivăm la etajul al doilea al bazei.
Construcția centralei solare utilizează pe deplin resursele abundente de energie solară din Antarctica. Celula solară flexibilă din arsenură de galiu are o bună rezistență la radiații, rezistență la temperaturi ridicate și o rată de conversie fotoelectrică de 30 % ! Folosim pilele de combustie ca sursă de energie de rezervă pentru a furniza energie de rezervă atunci când energia solară este insuficientă sau se pierde în mod neașteptat. Cabina de energie și consola principală pot monitoriza și programa situația energetică.
Sistemul de pile de combustie din cabina energetică poate furniza oxigen prin electroliza apei, iar plantele din bază pot absorbi dioxidul de carbon pentru a furniza oxigen. Echipamentele de purificare a aerului și de aer condiționat mențin temperatura și prospețimea aerului. Algele din rezervorul microbian pot furniza, de asemenea, oxigen.

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

Am proiectat rezervorul de îngrășământ microbian și am introdus în el deșeurile metabolice ale astronauților ca una dintre materiile prime pentru a furniza îngrășământ pentru legumele pe care le cultivăm la bază, reducând presiunea asupra bazei lunare pentru a stoca și elimina deșeurile metabolice ale astronauților, obținând în același timp o creștere puternică a plantelor și o circulație a materialelor în sistemul artificial.

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

Bazându-ne pe faptul că baza noastră se află în apropierea craterului Sharkton, craterul polar sudic al Lunii, am profitat de teren pentru a instala un turn de semnalizare la 120 km distanță pe Muntele Malapert, un vârf vizibil în permanență de pe Pământ, pentru a acționa ca o stație de releu radio pentru comunicarea cu Pământul. De asemenea, am amplasat un emițător de semnale deasupra părții principale a bazei pentru a transmite și recepționa semnale de la turn.

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.).

Cercetarea noastră se concentrează pe reabilitarea bolilor umane și pe cercetarea microbiologică, iar echipamentul experimental avansat al modulului de reabilitare medicală monitorizează schimbările fizice ale astronauților în timp real, furnizând astfel date pentru a explora potențialul de reabilitare medicală al mediului lunar special (de exemplu, microgravitația). Utilizarea de către noi a îngrășămintelor microbiene este o practică vie în explorarea ciclului material al ecosistemelor create de om. În plus, ieșim cu roverele lunare pentru a colecta resurse lunare și efectuăm analize fizico-chimice la bază.

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

Pentru a-i ajuta pe astronauți să se pregătească pentru o misiune pe Lună, iată care sunt elementele programului de pregătire propus de mine pentru astronauți:

Cunoștințe de fizică și inginerie: Astronauții trebuie să înțeleagă concepte fizice de bază, cum ar fi gravitația, inerția, impulsul și energia, precum și cunoștințe de inginerie privind structura, mecanica, electronica și comunicațiile navelor spațiale. De asemenea, fiecare astronaut ar trebui să aibă propriul domeniu de expertiză.
Învățarea sistemelor de mediu spațial și de susținere a vieții: Astronauții trebuie să înțeleagă condițiile speciale ale mediului spațial, cum ar fi radiațiile, microgravitația și vidul, precum și modul de proiectare și funcționare a sistemelor de susținere a vieții pentru a asigura siguranța vieții astronauților. Stăpâniți principiile biotehnologiei și ale reabilitării și efectuați experimente de bioreabilitare.
să fie familiarizați cu operarea și întreținerea navelor spațiale: astronauții trebuie să învețe cum să opereze și să întrețină navele spațiale, inclusiv cunoștințe despre controlul zborului, navigație, controlul atitudinii, gestionarea energiei etc.
Cunoștințe despre ieșirile în spațiu și misiunile lunare: Astronauții trebuie să învețe cum să efectueze ieșiri în spațiu și misiuni lunare, inclusiv să știe cum să poarte un costum spațial, să opereze un rover lunar și să colecteze mostre.
Excelentă muncă în echipă și calitate psihologică: Astronauții trebuie să învețe cum să lucreze în echipă, cum să facă față situațiilor de urgență și stresului și cum să își mențină sănătatea mentală.
Îmbunătățirea abilităților de intervenție în caz de urgență: Astronauții trebuie să învețe cum să răspundă la o varietate de situații de urgență, inclusiv pierderea presiunii, imponderabilitate, incendii și pene de curent.(237pagini)

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 viitoarele misiuni spre Lună, ar putea fi dezvoltate nave spațiale de înaltă tehnologie, cum ar fi rovere lunare mai rapide și mai flexibile și module de aterizare lunară mai avansate.

Vehiculele găsite în taberele lunare ar putea fi rovere lunare realizate din materiale spațiale. Aceste vehicule ar trebui să aibă anvelope adecvate pentru suprafața lunară, să se poată deplasa rapid și flexibil și să poată transporta o varietate de instrumente și echipamente științifice diferite. Roverii lunari ar trebui să fie autonomi și să poată fi controlați de la distanță sau dirijați în prealabil pentru a efectua studii și investigații ale mediului înconjurător.

Este nevoie de o tehnologie de transport fiabilă, economică și eficientă pentru a călători spre și dinspre Pământ. Aceasta poate utiliza tehnologia de planare spațiu-atmosferă sau tehnologia de navigație solară pentru a reduce consumul de combustibil. În ceea ce privește explorarea de noi destinații, ar putea fi luată în considerare cercetarea exploratorie la Polul Sud al Lunii. Echipele de explorare ar putea utiliza rovere lunare pentru a călători spre aceste destinații și a colecta mostre și date.