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.

Sparks Of Fire

郑州轻工业大学附属中学  河南省郑州市-金水区    China 19   5 / 1 Engleză
Software de proiectare 3D: Fusion 360



1.1 - Descrierea proiectului

Tabăra noastră este amenajată pentru 4 astronauți, cabina secundară este pliabilă ca niște aripi. Materialul principal este adus pe Lună cu racheta, iar restul este completat prin imprimare 3D cu materii prime lunare, reducând mult timp și costuri, astfel încât astronauții să aibă un mediu de viață confortabil în premieră. Aici, astronauții studiază în principal minereul și astronomia. În studiul minereurilor, pe lângă instrumentele optice de bază, suntem dotați și cu camioane, aparate de curățare cu ultrasunete, concasoare de piatră și brațe robotice gigantice. Și chiar, am adăugat exoschelete, rucsacuri cu reacție și alte echipamente auxiliare portabile pentru a-i ajuta pe astronauți să transporte, să zdrobească și alte operațiuni. În studiul astronomiei, avem radiotelescoape pentru a observa și studia acele unde radio de la obiectele cosmice. Am folosit AR și VR în multe locuri pentru a servi astronauților care trăiesc și lucrează. Camera VR poate observa ecranul de detectare a roverului și datele în timp real, folosite pentru a construi baze și a studia terenul din zone necunoscute. AR în orice moment pentru a purta în orice moment în fața ochilor pentru a transmite date și a controla comutatorul și mișcarea fiecărui mobilier în viață, pentru a realiza simplu și confortabil.

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 principal al nostru este de a efectua cercetări științifice, cratere ca Shackleton, care pot deriva formarea Lunii și evoluția planetelor prin observarea și studierea mineralelor și a structurii geologice, avem locuri în care mineralele sunt prelucrate și studiate; În primul rând, temperatura medie de minus 183 de grade face ca mediul natural să elibereze foarte puține raze infraroșii, ceea ce este favorabil pentru utilizarea instrumentelor de observare în infraroșu, iar muntele poate proteja de interferențele radio cu spectru larg de pe pământ, ceea ce este foarte potrivit pentru instalarea unui radiotelescop în groapă.

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

Craterul Shackleton, situat în uriașul bazin Aitken din apropierea Polului Sud, nu a fost niciodată expus la lumina soarelui și stochează cantități mari de gheață de apă, în timp ce vârful de pe marginea craterului este expus aproape în permanență la lumina soarelui. Construcția unei baze lunare în apropierea craterului Shackleton va dispune de un teren plat, potrivit pentru decolarea și aterizarea navelor spațiale, de suficiente resurse de lumină și resurse de apă, iar craterul are, de asemenea, o mare importanță pentru cercetare.

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.

  • Unele materiale, cum ar fi aliajele de titan, pot fi aduse de rachete, iar apoi începe construcția și urmărirea taberei. Materialele de construcție din aliaje de titan pot evita unele deteriorări și eroziuni din partea lumii exterioare, în special deteriorarea cauzată de razele ultraviolete excesive.
  • Construiți podele de șantier cu buldozere și camioane pentru a colecta minerale din sol. Folosind căldura luminii solare, praful de nanoparticule din solul lunar este topit într-un solid asemănător ceramicii prin tehnologia de turnare prin depunere prin topire cu imprimare 3D; amestecând materialul lunar cu oxid de magneziu într-un material de construcție și apoi imprimând acest material de construcție într-un solid asemănător pietrei cu săruri de liant, această tehnologie poate atinge 3,5 metri pe oră la nivelul actual, iar construirea taberelor lunare în viitor va economisi mult timp și bani.
  • Electroliza extrage fierul, titanul și alte metale din solul lunar, iar apoi formează materiale de construcție prin tehnologia de sinterizare cu microunde pentru a construi corpul principal al taberei.

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

În ceea ce privește izolarea radiațiilor și menținerea temperaturii, partea de jos a cabinei noastre nu atinge solul, iar în exterior există o magazie anti-radiații, care este construită în principal prin imprimare 3D (principala componentă a consumabilelor este solul lunar, care poate proteja eficient împotriva radiațiilor); atmosfera Lunii este subțire și nu poate bloca razele cosmice, iar polimerii bogați în hidrogen pot proteja eficient împotriva razelor cosmice, astfel încât vom acoperi clădirile din tabără cu un strat de plastic bogat în hidrogen; Tabăra este echipată cu un sistem termostatic inteligent pentru a rezista la schimbările bruște de temperatură; Pentru pierderea severă de calciu în medii cu gravitație redusă, vom cultiva un număr mare de culturi bogate în calciu în seră și vom instala suficiente echipamente de fitness pentru a-i ajuta pe astronauți să suplimenteze calciul; Datorită mediului lunar dur și imprevizibil, am dezvoltat un plan de adăpost de urgență după distrugerea bazei, iar astronauții pot "hiberna" timp de luni de zile în ascunzători latente extrem de puternice, așteptând salvarea.

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: În principal din impactul cometei format de craterul bogat în multă gheață de apă, avem o mașină de filtrare a apei, atât ca apă menajeră, cât și ca apă de uz casnic, poate fi, de asemenea, descompusă în hidrogen și oxigen, pentru a furniza combustibil și combustie pentru rachete, hidrogenul produs, amestecat cu dioxidul de carbon produs de astronauți, poate produce, de asemenea, apă.
Hrană: Construiți zone ecologice, plantați plante, legume, completați elementele de bază ale corpului uman, suntem, de asemenea, dotați cu mașini de carne artificiale, care pot face mesele astronauților mai puțin monolitice.
Putere: Sub lumina aproape neîntreruptă a vârfurilor de la marginea craterului Shackleton, energia este obținută prin intermediul panourilor solare, iar bateriile cu izotopi radioactivi pot furniza, de asemenea, o cantitate mică de energie stabilă, iar hidrogenul poate fi folosit ca și combustibil.
Aer: Prin fotosinteza plantelor, energia solară este fixată în mod continuu sub formă de materie organică pentru supraviețuirea umană, furnizând în același timp oxigen; oxigenul și hidrogenul pot fi produse și prin electroliza apei sau prin electroliza solului lunar topit.

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

Reciclarea și refolosirea: Reciclarea și reutilizarea cât mai multor obiecte folosite de astronauți este o metodă foarte eficientă. De exemplu, deșeurile metabolice ale astronauților sunt diluate până la un miros slab și udate în sere ca îngrășământ, iar apa folosită pentru baie este reutilizată din nou prin ciclul apei.
Incinerare: Deșeurile sunt tratate prin incinerare la temperaturi înalte, o metodă eficientă, care poate transforma deșeurile în cenușă sau gaz, reducând volumul și pericolul deșeurilor.
Depozitul de deșeuri: Deșeurile pot fi eliminate și prin depozitare. Îngroparea deșeurilor la mare adâncime pe suprafața lunară poate reduce impactul asupra mediului, dar trebuie să se aibă grijă să se controleze adâncimea și cantitatea de deșeuri depozitate.
Valoarea de reciclare: Unele deșeuri pot fi reciclate și transformate în resurse utile. De exemplu, materiale precum metalul și sticla pot fi reciclate și utilizate pentru a fabrica echipamente noi.

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

Primim și transmitem, înregistrăm, procesăm și transmitem semnale de pe Pământ prin intermediul tehnologiei de comunicare cu laser și putem comunica cu personalul de pe Pământ și cu alte tabere lunare prin intermediul tehnologiei AR. Atunci când apar anumite situații de urgență, putem alege, de asemenea, să transmitem informații pe distanțe lungi prin intermediul roverului lunar fără pilot. Atunci când există materiale cu care trebuie să interacționăm, putem, de asemenea, să ne conducem roverul lunar pentru a obține sau furniza materiale.

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 în domeniul minereurilor se va axa pe subiecte științifice.

Cercetarea elementelor minerale. Prin intermediul roverului lunar, precum și a exoscheletelor, va fi exploatat minereul, precum și a jocurilor cu meteoriți din baza lunară, prin intermediul roboților VR, a brațelor robotice și a mașinilor de tăiat cu laser, prelucrarea preliminară, minereul obținut. Tipul și conținutul de elemente din minereu pot fi studiate prin microscopie optică, prin intermediul proprietăților optice ale diferitelor minereuri, sau cu ajutorul analizoarelor elementare.
Explorați dacă elementele din minereul lunar au suficiente elemente pentru creșterea soiei. Minereul este bogat în elemente, iar după ce minereul este curățat și spălat cu o mașină de curățare cu ultrasunete, elementele curățate sunt udate cu soia în seră pentru a furniza nutrienți, iar starea de creștere este observată și se înregistrează în timp util și se suplimentează nutrienții.
Cercetare astronomică. Pe Lună, undele din universul mai îndepărtat sunt recepționate prin radiotelescoape prin intermediul sistemului de recepție pentru a amplifica semnalul, a separa semnalul util, a măsura puterea semnalului, spectrul etc. pentru a detecta și a descoperi stelele mai îndepărtate din univers.

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

Pilotarea navelor spațiale. Pentru a asigura succesul misiunii, piloții trebuie să realizeze o aterizare ușoară și sigură, ceea ce necesită abilități de conducere extinse.
Funcționarea și întreținerea echipamentelor. Lopețile, roverele, radiotelescoapele și alte echipamente scurse direct în mediul spațial, suprafața lunară relativ complexă și micrometeoriții și razele cosmice nesigure, toate acestea reprezintă provocări severe pentru activitatea echipamentului, cum să se asigure funcționarea normală a echipamentului, care este inseparabilă de capacitatea de operare și întreținere a inginerilor și astronauților.
Cultivarea plantelor și prelucrarea alimentelor. Indiferent unde mănâncă astronauții, este indispensabilă, iar o aprovizionare rezonabilă cu alimente poate oferi o garanție solidă pentru munca și viața astronauților.
Gestionarea ecosistemelor. Ecosistemul conține o mulțime de conținut, iar monitorizarea și reglarea diferiților indicatori pentru a obține un echilibru reprezintă piatra de temelie a vieții astronauților pe Lună.
Sănătate fizică și sănătate mentală. Astronauții care lucrează mult timp într-un spațiu închis, relativ mic, într-o tabără lunară, pot produce iritabilitate, negativitate asemănătoare anxietății, iar microgravitația de pe Lună va cauza atrofierea mușchilor astronauților, care trebuie să fie depășite de astronauți în viața taberei lunare.
Gestionarea situațiilor de urgență. Scurgerile din tabără pot fi avariate în orice moment din cauza unor factori imprevizibili din mediul spațial, iar astronauții sunt pe deplin pregătiți să minimizeze daunele și să le repare cât mai curând posibil.

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.

Rachetele transportă astronauții și materialele de tabără de pe Pământ până la stația spațială de pe Pământ, de unde sunt transportate pe Lună de către nave de transport de marfă în spațiu îndepărtat. Modulul de reintrare a fost lansat dintr-o tabără lunară pentru a se întoarce pe Pământ. Efectuarea de explorări la sol și furnizarea de servicii de poziționare prin intermediul sateliților lunari, precum și trimiterea de rovere lunare pe solul lunar pentru explorări mai detaliate.