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.

Bright Selene

郑州轻工业大学附属中学  河南省郑州市-金水区    China 19, 18   4 / 2 Engleză
Software de proiectare 3D: Fusion 360



1.1 - Descrierea proiectului

Tabăra lunară - o zonă în care oamenii trăiesc, lucrează și fac cercetări pe Lună. Construcția taberei lunare pune bazele pentru ca astronauții să desfășoare activități de cercetare științifică, cum ar fi reședința pe termen lung și experimente pe suprafața lunară; scopul este de a aprofunda înțelegerea umană a Lunii, de a dobândi un număr mare de resurse și de a efectua cercetări privind cultivarea plantelor. Tabăra lunară plănuiește să construiască tabăra lunară în două etape, prima etapă durează 20 de ani pentru a construi avanpostul lunar, iar a doua etapă durează aproximativ 10 ani pentru a moderniza avanpostul și a-l transforma într-o tabără lunară locuită permanent. Chiar și în viitor, tabăra lunară va deveni o bază de aprovizionare pentru explorarea umană a sistemului solar.

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).

Tabăra lunară este o trambulină pentru ca oamenii să meargă în spațiu. Baza lunară va deveni o tabără de antrenament pentru ca ființele umane să meargă în spațiul cosmic. Dacă ființele umane doresc să se familiarizeze cu mediul extraterestru, trebuie mai întâi să înțeleagă mediul lunar. Aceasta este utilizată în principal pentru cercetare științifică. În calitate de stație de testare pentru exploatarea și utilizarea resurselor lunare, folosește caracteristicile mediului atmosferic lunar pentru a efectua teste de mediu și producția experimentală de produse specifice. , cum ar fi materiale speciale și medicamente. Este mult mai ușor să lansezi o rachetă de pe Lună decât de pe Pământ. Bazându-se pe resursele de înaltă eficiență ale Lunii, aceasta poate explora spații mai îndepărtate.

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

Regiunea Shackleton de la polul sud al Lunii (0,0° longitudine estică, 89,9° latitudine sudică). Deoarece este probabil să fie bogată în apă și există o zonă cu soare permanent, ceea ce este favorabil sistemului de generare a energiei solare. Diferența de temperatură este mică și potrivită pentru a trăi. Poate fi folosită ca adresă pentru instalarea unui telescop mare în infraroșu în viitor. Mediul cu temperaturi scăzute de pe fundul craterului este ideal pentru observarea în infraroșu. Stând pe muntele Malabote, înalt de 5 kilometri, un vârf permanent și clar vizibil pe Pământ, poate acționa ca o stație de releu radio pentru comunicarea cu Pământul, dacă se instalează echipamentul adecvat.

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.

Tehnologia de imprimare 3D și tehnologia de fabricare a noilor materiale. Regolitul de pe suprafața lunară are o compoziție chimică similară cu cenușa zburătoare și poate fi folosit ca material de construcție pentru a construi tabere lunare. În plus, fierul, manganul, aluminiul, magneziul și alte minerale metalice de pe suprafața lunară pot fi extrase și topite și tipărite 3D pentru a obține o casă spațială locuibilă.

Tehnologia de operare robotică lunară. Roboții lunari includ sonde de patrulare lunară și roboți de lucru lunari. Roboții lunari trebuie să aibă capacități de autoîntreținere și reparare, iar detectoarele de patrulare lunară și roboții de lucru se pot întreține și repara reciproc pentru a asigura fiabilitatea procesului de lucru.

Tehnologia globală de utilizare a resurselor reziduale din bazele lunare. După ce vehiculul Pământ-Lună finalizează aselenizarea, misiunea platformei sale de zbor este încheiată. Vehiculele abandonate pot lua în considerare descărcarea diverselor aparate autonome ca piese de schimb pentru bazele lunare, cum ar fi bateriile și materialele de rezervă pentru stațiile energetice lunare, buteliile de gaz pot fi folosite ca rezervoare de stocare pentru mediile de gaz de pe suprafața lunară, iar rezervoarele de stocare a combustibilului pot fi folosite ca rezervoare de stocare a oxigenului pentru producția de oxigen lunar după curățare.

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

În același timp, materialul de stocare a căldurii cu schimbare de fază este utilizat ca strat intermediar pentru a reduce pierderile de căldură. Baza este echipată cu dispozitive de detectare a meteoriților și a cutremurelor lunare, care pot fi informate în timp util și pot scăpa în fața căderilor mari de meteoriți și a cutremurelor lunare.

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(水):1. Există gheață lunară în regiunile polare, care poate fi colectată și concentrată. Apoi, folosind dispozitive de focalizare și reflectare, energia solară poate fi folosită pentru a topi gheața lunară, care poate fi apoi colectată și purificată pentru a extrage resursele de apă. 2.Transpirația plantelor și instalațiile de filtrare pot fi folosite pentru a recicla apele reziduale produse.

Alimente(食物): Stabilirea unui sistem de susținere a vieții în buclă închisă în baza lunară, cu baze de cultivare a plantelor de susținere a culturilor, cum ar fi salata, ardeii, fasolea și grâul care au fost cultivate. Aceste culturi pot asigura principala sursă de hrană pentru personalul bazei și, în același timp, îngrijirea plantelor îi poate ajuta pe astronauți să își mențină stabilitatea mentală.

Power(能源)::pentru a ne adapta la mediul lunar și a furniza energie stabilă și pe termen lung pentru taberele lunare, am folosit două metode: energia solară și celulele de combustibil. Soarele de pe Lună radiază de aproximativ 1,5 ori mai multă lumină decât pe Pământ. Suficientă lumină solară, în principal în stațiile de energie solară lunară. Celulele de combustibil sunt principala sursă de energie pe timp de noapte.

Aer(空气):Considerând că o persoană consumă în medie aproximativ 0,7 kg de oxigen pe zi, este important să se ia în considerare utilizarea fotosintezei plantelor pentru a recicla oxigenul ca sursă primară de oxigen eficient din punct de vedere al costurilor. În plus, solul lunar conține minerale abundente de titan și de fier care sunt ușor de colectat. Reducerea acestor minereuri cu ajutorul hidrogenului gazos poate fi realizată prin încălzirea cu microunde, ceea ce duce la producerea de apă. Prin electroliza apei se vor obține apoi gaze de hidrogen și oxigen, în timp ce metalele extrase pot fi folosite și în scopuri de construcție.

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

Taberele lunare pot folosi o varietate de metode pentru a elimina deșeurile generate de astronauți pe Lună, inclusiv:

Reciclarea: Prin reciclarea resurselor, cum ar fi apele reziduale, gazele reziduale și deșeurile solide, cantitatea de deșeuri generate poate fi redusă la minimum, iar dependența față de pământ poate fi redusă într-o anumită măsură.

Depozitare și înmormântare: Gunoaiele și alte deșeuri care nu pot fi reciclate pot fi depozitate sau îngropate în condiții de siguranță la suprafață sau la adâncime pe suprafața lunară.

Reciclarea: Crearea unui sistem închis de reciclare în cadrul taberei, care să transforme deșeurile generate în resurse utile, cum ar fi transformarea deșeurilor umane și a deșeurilor vegetale în îngrășământ pentru a fi folosit în fermele de la baza lunară.

În general, tabăra trebuie să reducă la minimum cantitatea de deșeuri generate și să găsească opțiuni adecvate de eliminare prin metode științifice și rezonabile pentru a asigura existența și dezvoltarea continuă a bazei lunare.

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

Tabăra lunară este echipată cu o stație de bază macro pentru a transmite și a primi informații către Pământ și Lună, iar informațiile primite de satelit sunt apoi trimise pe Pământ, permițând astfel comunicarea între Pământ și Tabăra lunară. Comunicațiile de telemetrie și de telecontrol utilizează VHF pentru a comunica cu sateliții, iar modularea datelor utilizează FSK. Comunicarea între taberele lunare se realizează prin intermediul unei rețele de acces fără fir compusă din semnale de stații de bază pentru cele apropiate și prin releu de semnal prin satelit pentru cele îndepărtate.

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.).

Studiem în principal geologia și biologia. Luna are multe peisaje și forme de relief unice, așa că le putem folosi pentru cercetări științifice, cum ar fi structura geologică, compoziția chimică, structura minerală, proprietățile fizice și așa mai departe. Studiul materiei lunare: Compoziția materiei lunare este diferită de cea a Pământului, astfel încât materia lunară poate fi analizată și studiată în detaliu pentru a-i înțelege compoziția și proprietățile. Laboratorul este, de asemenea, echipat cu o serie de echipamente de testare a solului, pe lângă caracteristicile fizice unice ale Lunii, cum ar fi radiația solară asupra temperaturii și structurii suprafeței lunare. Mediul de pe suprafața Lunii afectează viața în mod diferit de cel de pe Pământ, astfel încât pot fi efectuate experimente de științe ale vieții pentru a studia adaptabilitatea și viabilitatea vieții în medii eterogene.

Site-ul are o zonă specială de cultură a plantelor pentru a studia creșterea plantelor, pentru a studia testul mediului de creștere. În același timp, avem și telescoape astronomice, care sunt convenabile pentru astronauți pentru a observa spațiul. Explorarea spațială și testarea mediului pe suprafața lunară, precum și producția experimentală de produse specifice, cum ar fi materiale speciale și medicamente, pot fi, de asemenea, efectuate profitând de caracteristicile de mediu spațial proprii Lunii (Luna însăși are condiții spațiale naturale, cum ar fi vidul ridicat, lipsa de protecție atmosferică și gravitația scăzută).

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

Pregătirea fizică

Astronauții au nevoie de exerciții fizice în mediul gravitațional natural pentru a-și menține sănătatea fizică și pentru a preveni osteoporoza. În plus, aceștia au nevoie de un antrenament fizic special în condiții de microgravitație pentru a-și menține echilibrul și coordonarea. Aceste antrenamente îi pot ajuta, de asemenea, să se adapteze la mersul pe Lună și la îndeplinirea altor sarcini.

Formare tehnică

Pe lângă întreținerea zilnică a echipamentelor mecanice și electronice și alte abilități, astronauții trebuie să stăpânească și abilitățile de operare a navelor spațiale și a roverelor lunare, precum și diverse metode de gestionare a situațiilor de urgență, cum ar fi scăderea presiunii oxigenului, defecțiuni ale echipamentelor etc.

Învățarea topografiei

Pentru a se adapta mai bine la misiunea lunară, astronauții trebuie să înțeleagă elementele de bază ale geomorfologiei și topografiei suprafeței lunare și să învețe să utilizeze instrumentele de navigație, precum și simțul direcției și controlul vehiculelor pe suprafața lunară.

Cunoștințe de medicină spațială

De asemenea, astronauții trebuie să învețe despre medicina spațială pentru a înțelege impactul călătoriilor în spațiu asupra sănătății umane. Aceștia trebuie să înțeleagă cum să facă față diferitelor accidente în spațiu și să învețe procedurile medicale de urgență de bază.

5.Teamwork training

În cadrul unui program de pregătire a astronauților, aceștia învață cum să lucreze în echipă și cum să gestioneze situațiile în mod corespunzător.

Astfel de programe de pregătire ar trebui să fie însoțite de asigurarea siguranței și sănătății astronauților și de satisfacerea, pe cât posibil, a propriilor nevoi și cerințe ale acestora.

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.

Nava spațială: Vom avea nevoie de o navă spațială capabilă să aterizeze și să decoleze de pe suprafața lunară și să se întoarcă și să revină pe Pământ. De asemenea, aceasta ar trebui să dispună de echipamentele și proviziile necesare pentru misiuni pe termen lung.

Transportul pe suprafața lunară: Putem folosi rovere sau alte vehicule concepute pentru a funcționa în medii lunare. Aceste vehicule ar trebui să fie capabile să reziste condițiilor dure de pe Lună și să aibă capacitatea de a parcurge distanțe lungi.

Explorați noi destinații pe suprafața Lunii: Putem folosi vehicule fără pilot controlate de la distanță. Aceste vehicule pot fi echipate cu camere și alți senzori pentru a colecta date și imagini ale terenului lunar.

Spre și de pe Pământ: Putem folosi nave spațiale capabile să transporte echipaj și încărcătură. Navele spațiale ar trebui să dispună de sistemele de susținere a vieții necesare și să fie capabile să reziste la rigorile călătoriei în spațiu.

Alte proiecte: