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.

Broccoli

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



1.1 - Descrierea proiectului

Din cauza cererii tot mai mari de resurse minerale de către oameni, am construit o bază lunară -Kale Crest - pe Lună pentru a transporta resurse rare de pe Lună pe Pământ printr-un lift spațial în scopuri comerciale, științifice și de altă natură. În ceea ce privește materialele de construcție, folosim materiale periferice (geopolimeri de pe suprafața lunară) pentru a satisface nevoile de construcție; În ceea ce privește stilul, adoptăm un design de terasă în formă de nor scufundat, care este frumos și practic; În timpul procesului de construcție, folosim imprimarea 3D pentru a adăuga diferite substanțe la amestec pentru a realiza diferite nevoi; În zonele de locuit și de agrement, avem multe facilități de recreere pentru a asigura o viață de înaltă calitate pentru astronauți.

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).

"Summitul verzei" își propune să satisfacă cererea tot mai mare de minerale și energie în scopuri comerciale. Extragem minerale și energie de pe Lună și le transportăm pe orbita sincronă și pe stația spațială prin intermediul unor lifturi spațiale. O parte din minerale sunt folosite pentru a fi schimbate cu materiale necesare pentru viața lunară, iar restul vor fi transferate în contul companiei sub formă de monedă virtuală. "Cabbage Summit" se angajează să extragă minerale de înaltă calitate pentru a atenua criza de minerale a omenirii. Transportăm cumpărătorii în a doua săptămână a fiecărei luni terestre cu număr par. Dacă există o nevoie, vă rugăm să formați xxxxxxx.

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

Baza Kale Crest este situată într-o groapă din regiunea ecuatorială Jinghai. Regiunea ecuatorială are cea mai groasă acoperire de sol lunar și un conținut abundent de heliu 3, ceea ce este conform cu intenția inițială a construcției bazei; Viteza unghiulară a regiunii ecuatoriale este egală cu viteza unghiulară a orbitei lunare sincrone, iar viteza sa mare de rotație oferă posibilitatea construirii de ascensoare spațiale. Datorită reliefului gropii, temperatura în groapa din zona Jinghai este menținută la 17-19 grade Celsius pe tot parcursul anului, ceea ce poate asigura că baza este lipsită de majoritatea radiațiilor cosmice și de interferențele prafului, reducând considerabil presiunea asupra supraviețuirii. Datorită gravitației scăzute a Lunii, oamenii trebuie să se bazeze doar pe dispozitive de ridicare hidraulice pentru a urca și a coborî.

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.

Corpul principal al Kale Crest adoptă tehnologia de imprimare 3D, iar materialul de fundație folosește în principal geosintetice (beton lunar) de pe suprafața lunară, care poate proteja împotriva radiațiilor cosmice și a micrometeoriților. În mijloc sunt încorporate fibre și armături din fibră de sticlă asemănătoare cu structura chipsurilor de cartofi pentru a spori performanța de rezistență la presiune a podelei. În timpul procesului de preparare a geopolimerilor, 98% din apă poate fi refolosită. În plus față de activatorul alcalin care trebuie transportat de pe Pământ, peste 90% din apa rămasă poate fi obținută de pe Lună, asigurând o rată ridicată de utilizare a resurselor in situ.

Pentru partea de perete, folosim sticlă de silicat de bariu cu performanțe excelente de protecție împotriva radiațiilor și atașăm un amestec de intemperii de pe suprafața lunară și periclase ca strat izolator exterior pentru a rezista diferenței extreme de temperatură diurnă de pe Lună.

Ascensorul spațial este o metodă similară cu cea a transportului cu liftul, care transportă mineralele exploatate pe orbita sincronă lunară. Cu toate acestea, distanța de la suprafața lunară până la orbita sincronă este foarte îndepărtată, ceea ce necesită ca materialul să aibă o capacitate de compresie uriașă. Prin urmare, am ales nanotuburile de carbon ca material principal pentru frânghie. Acesta are cel mai puternic raport de conicitate dintre materialele cunoscute și poate rezista la presiunea imensă a gravitației. Pentru a preveni atacurile cu meteoriți, am renunțat la frânghia cilindrică tradițională și am ales în schimb o frânghie panglică. în comparație cu frânghiile tradiționale care se rup la impact, frânghiile panglică pot rezista la mai multe impacturi cu meteoriți.

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

Partea superioară a colhozului este construită într-o groapă, unde tasarea terenului stabilizează temperatura pe tot parcursul anului și menține un interval potrivit pentru supraviețuirea umană. În același timp, pereții noștri sunt realizați din sticlă de silicat, care poate reduce foarte mult efectele nocive ale radiațiilor cosmice lunare asupra astronauților și poate evita în mod eficient uzura prafului lunar pe suprafața exterioară a bazei prin utilizarea proprietăților sale de rezistență la radiații și potrivirea cu topografia gropii. Sala de sport de la ultimul etaj al bazei și hamacul mic din seră le permit astronauților să se relaxeze și să se elibereze de stres în timpul liber. Astronauții noștri au primit pregătire medicală înainte de a ajunge pe Lună, iar medicamentele și dispozitivele medicale din micile camere medicale pot trata boli comune.

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
Alimente
Putere
Aer

Apa este baza materială a supraviețuirii oamenilor. Pe Kale Crest, principalele surse de apă sunt solul lunar și gheața de apă, care pot fi încălzite și topite pentru a obține o cantitate mare de apă.După ce este colectată și se depune în sol, este transportată în rezervorul de captare pentru decontaminare fizică și depozitare și este pusă la dispoziția astronauților pentru a asigura funcționarea normală a muncii și a vieții lor.În același timp, vom recicla și urina, apele reziduale menajere, apele reziduale industriale și alte modalități de stocare prin îndepărtarea impurităților chimice, ca sursă de apă de rezervă. (95 de cuvinte)
Pe Kale Crest, există o gamă largă de surse de hrană. Primii astronauți au fost hrăniți și îmbrăcați cu alimente aduse de pe Pământ. După ce construcția taberei este pe drumul cel bun, celulele de bovine și iepuri sunt cultivate pe schele de gelatină pentru a produce carne umană. Legumele și fructele (spanac, varză, ardei gras, morcovi, roșii, căpșuni etc.) din seră vor fi suplimentate pentru a le oferi astronauților proteinele și nutrienții necesari. După finalizarea ascensorului spațial, acesta va livra în mod regulat la bază și unele alimente care nu sunt disponibile de obicei pe Lună, diversificând dieta și oferind mese suplimentare pentru astronauți. (108 cuvinte)
Deoarece Kale Crest este construită într-o groapă naturală, energia electrică este o condiție necesară pentru menținerea funcționării normale a bazei. Aici, aproximativ 80% din rezervele de electricitate provin de la reactoarele nucleare, care eliberează o cantitate mare de energie în timpul fuziunii heliului 3. Heliu 3 este injectat în ilmenit, atât în modul de vid cât și în modul de gol, și încălzit la peste 1000K. În acest moment, cantitatea de heliu 3 eliberată este cea mai ideală. În plus, liftul spațial este echipat cu panouri solare rotative care stochează energia luminoasă ca sursă de energie de rezervă în baterii cu volane mai performante.(97 de cuvinte)
(1) În stratul intermediar din partea superioară a serei, se pavează un strat de microorganisme (Chilobacterium ammoniacum, Chlorella etc.) pentru a transporta oxigenul generat de acestea în jos, în diferite zone, prin conducte din perete. În plus, plantele din seră pot furniza hrană și evolua aerul, asigurând în același timp și o parte din oxigen pentru bază.

(2) Oxigenul se obține prin lovirea foliei de aur cu dioxid de carbon. Lovind CO2 pe suprafața inertă a foliei de aur, folia de aur nu poate fi oxidată și nu ar trebui să genereze oxigen molecular. Prin urmare, oxigenul poate fi eliberat în mod continuu de pe suprafața foliei de aur, iar prin această metodă se poate obține și o cantitate mare de oxigen.(119 cuvinte)

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

Eliminarea gunoiului pe Lună este o sarcină complexă care ia în considerare mai multe aspecte, cum ar fi spațiul limitat, protecția mediului și utilizarea resurselor. În primul rând, sortăm și comprimăm gunoiul pentru a reduce spațiul de depozitare și transport. Pentru deșeurile combustibile, se poate folosi incinerarea deșeurilor pentru a le arde în cenușă și fum și pentru a filtra substanțele nocive. Deșeurile incombustibile pot fi eliminate în depozitele de deșeuri. Reciclarea este, de asemenea, o verigă importantă, prin clasificarea reciclării și a reciclării, pentru a minimiza poluarea gunoiului pentru mediu. În al doilea rând, pe Lună, folosim microbi pentru a procesa deșeurile umane și a le transforma în gaze și îngrășăminte utile. Utilizarea unor microorganisme specifice, cum ar fi bacteriile anaerobe, poate descompune materia organică în medii cu nivel scăzut de oxigen și poate produce gaz metan, oferind o valoare potențială pentru producția de combustibil și energie.

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

Pământ-lună: La Kale Crest, avem un detector echipat cu o antenă direcțională de mare câștig, iar un panou solar îi furnizează 20 de wați de energie, concentrând puterea limitată într-o singură zonă pentru a asigura transmiterea informațiilor între Pământ și Lună. Pe Pământ există, de asemenea, stații speciale de recepție a semnalelor, care primesc și transmit semnale prin intermediul unor antene direcționale uriașe. În plus, folosim propriile noastre transmisii de semnale codificate, astfel încât informațiile să nu fie ușor de furat.

Între bazele lunare: Având în vedere mediul vidat de pe Lună, pentru transmiterea semnalelor între bazele lunare se adoptă unda electromagnetică, care nu este confortabilă cu mediul. Atunci când este necesar să comunice, astronautul pornește interfonul, vorbește în el, iar dispozitivul convertește "sunet - undă electromagnetică - sunet" pentru a restabili semnalul sonor. De asemenea, ei folosesc undele radio pentru a transmite cuvinte, date, imagini etc.

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.).

La Kale Crest, oamenii noștri de știință studiază geologia și biologia.

În ceea ce privește geologia, deși a trecut mult timp de la prima aselenizare a omului pe Lună în 1969, în această perioadă au fost explorate relativ puțin craterele lunare. Deși tabăra noastră este orientată în principal spre activități comerciale, avem încă o capacitate puternică de cercetare științifică. Acum, experimentele noastre nu se mai limitează la aducerea de mostre de sol de pe Lună pe Pământ pentru monitorizare. După extragerea minereurilor și a solului lunar cu ajutorul unui manipulator în zona de operațiuni, acestea vor fi transportate în corpul principal al bazei cu ajutorul unor vehicule de transport, ceea ce este convenabil pentru oamenii de știință să efectueze cercetări. Cercetările se referă în principal la următoarele aspecte: (1) Mineralul unic de zirconiu din zona Jinghai - piatra Jinghai este studiat cu ajutorul unor mijloace de testare cu rezoluție ultra-înaltă dezvoltate independent. (2) Să se studieze când s-a oprit odată activitatea magmatică pe Lună; (3) să se studieze structura rețelei subterane a craterelor din zona mării statice pentru a înțelege mai bine structura internă a Lunii.

În ceea ce privește biologia, vom profita de condițiile speciale de pe Lună pentru a muta microorganismele producătoare de oxigen aduse de pe Pământ, pentru a găsi un microorganism cu o eficiență mai mare de producere a oxigenului și o mai bună furnizare pentru munca și viața astronauților. În același timp, deși aderăm la principiul protecției ecologice a mediului și încercăm să folosim materiale reciclabile, este inevitabil să producem o mulțime de gunoaie greu de eliminat, astfel încât cercetarea privind descompunerea eficientă a microorganismelor de descompunere a gunoaielor va fi adăugată la cercetare.

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

Pentru a pregăti cei mai buni astronauți pentru programul lunar "Kale Crest", programul nostru de pregătire este împărțit în trei categorii principale: cunoștințe și abilități, pregătire fizică și pregătire mentală.

Cunoștințe și aptitudini: Pentru a asigura o aterizare pe Lună și o cercetare solidă, astronauții noștri vor beneficia de o pregătire intensivă în medicină, fizică, astronomie, inginerie mecanică și alte discipline. În plus, vom face în așa fel încât astronauții să fie echipați cu competențe tehnice relevante în domeniul expertizei zborurilor spațiale, al procedurilor de zbor și al simulării misiunilor.

Condiția fizică: Pentru a ne adapta mai bine la mediul de imponderabilitate din spațiu, în special la activitățile în afara cabinei, antrenamentul în imponderabilitate simulată este prioritatea principală a pregătirii noastre. Vom face antrenamente în condiții de imponderabilitate subacvatică, în care astronauții poartă costume de antrenament subacvatice pentru a se antrena în condiții de imponderabilitate simulată subacvatică, ceea ce garantează că astronauții vor efectua antrenamente în condiții de imponderabilitate simulată într-un rezervor cu flotabilitate neutră, vor dezvolta obiceiurile de operare ale astronauților în condiții de imponderabilitate și vor finaliza antrenamente simulate pentru activitățile de ieșire, care se aplică, de asemenea, la evaluarea ergonomiei operațiunilor de ieșire din navă spațială sau din bază și la verificarea rezonabilității procedurilor de ieșire. În același timp, vom permite astronauților să efectueze un număr mare de antrenamente de supraviețuire și de salvare a vieții și exerciții comune de amploare pentru a asigura pregătirea pentru toate misiunile.

Calitatea psihologică: Pregătirea psihologică este o parte esențială a pregătirii astronauților. Deoarece misiunea spațială trebuie să părăsească mediul nostru familiar, iar această schimbare de mediu are un impact psihologic mare. Astronauții trebuie să se adapteze mai întâi la situația din spațiu din punct de vedere psihologic. Creșteți stabilitatea psihologică. Pentru a asigura fiabilitatea cercetărilor noastre comerciale, antrenăm împreună întregul echipaj pentru a le îmbunătăți eficiența și munca în echipă în spațiu.

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.

Atunci când astronauții vor trebui să călătorească spre noi destinații, vor folosi vehicule lunare pentru explorare. Aceste vehicule vor fi proiectate să reziste la terenul accidentat și la temperaturile extreme de pe suprafața lunară, astfel încât astronauții să poată traversa cu ușurință suprafața Lunii.

Atunci când astronauții vor trebui să se întoarcă pe Pământ, vor folosi modulul lunar pentru a se întoarce pe orbita Pământului și apoi vor folosi liftul spațial pentru a se întoarce pe Pământ. Aceste vehicule vor fi proiectate pentru a fi extrem de autonome și reutilizabile pentru a sprijini viitoarele misiuni de explorare lunară.