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 Utopia

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



1.1 - Descrierea proiectului

Numele bazei noastre este Moon Utopia. Baza este un avanpost construit pe Lună care se ocupă cu cercetarea științifică, producția, viața și dezvoltarea de noi industrii. Scopul bazei este de a oferi o experiență practică pentru imigrația umană pe scară largă pe Lună, pentru a construi o nouă casă în viitor. Forma de utopie, în mediul de viață închis al taberei lunare, ne poate ajuta să oferim o mulțime de idei în ceea ce privește diviziunea socială a muncii, securitatea resurselor și satisfacerea nevoilor de personal. Baza noastră le va oferi astronauților care lucrează pe Lună resursele de care au nevoie pentru a trăi bine și va continua să le ofere mai multe resurse pentru a satisface nevoile cercetării științifice de ultimă oră, menținându-i în același timp în stare bună de sănătate. Pentru o mai bună explorare a Lunii de către om, pentru ca omul să caute o nouă casă pentru a oferi mai multe idei.

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).

Principalul scop al taberei lunare construite de grupul nostru este de a oferi experiență practică pentru migrația umană pe scară largă pe Lună în viitor, pentru a construi o nouă casă, în plus față de unele echipamente necesare pentru viața de zi cu zi, grupul nostru a realizat, de asemenea, atât știința, cât și turismul în timpul procesului de construcție. Au fost create o serie de locuri de cercetare științifică, de divertisment și altele pentru a se asigura că ființele umane pot trăi în mod normal pe Lună, iar apoi să formeze un oraș lunar.

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

Plănuim să construim tabăra noastră lunară în bazinul Aitken, în apropierea polului sud al Lunii, deoarece este situat pe spatele Lunii, ca un crater imens, terenul este plat și convenabil pentru activitățile umane, iar în zona de umbră permanentă din apropierea polului sud există gheață de apă, care este bogată în resurse de apă. Lumina este suficientă și poate fi iradiată continuu de soare timp de o lună în condiții de lumină naturală extremă, ceea ce oferă un mediu bun pentru colectarea energiei solare. Polul sud al Lunii este muntoasă, iar eficiența conversiei fotoelectrice a panourilor solare instalate pe munți este mai mare decât cea de pe formele de relief plate.

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 noastră Moon Camp adoptă o structură semi-gropită și scufundată. Pe baza avantajelor Lunii însăși, unele cratere uriașe pot fi transformate direct în baza noastră lunară. Metoda de realizare este realizată în principal de roboți inteligenți, iar funcțiile sale sunt în principal următoarele: Transportarea materialelor și a obiectelor grele necesare pentru construcție, precum și tăierea aspectului bazei lunare. În ceea ce privește materialele necesare pentru construcție, folosim solul lunar ca material principal și materiale de înaltă rezistență, cum ar fi fibra de sticlă și oțelul spumă adus de pe Pământ, ca materiale suplimentare pentru a construi baza noastră lunară. Solul lunar poate fi folosit pentru conservarea căldurii, raze anti-cosmice, vânt solar și meteoriți Impactul poate spori duritatea, rezistând în același timp la radiațiile cosmice. Fibra de sticlă poate fi arsă în sticlă din solul lunar ca materie primă, iar apoi extrasă în stare topită la temperaturi înalte. Are rezistență ridicată, modul mare, rezistență bună la impact și stabilitate chimică. Performanță bună, rezistență la temperaturi ridicate etc. Metoda de preparare a probei de sticlă constă în cântărirea, amestecarea și măcinarea completă a materiilor prime în funcție de designul formulei de sticlă, apoi punerea pulberii de materie primă într-un altar de platină și topirea acesteia într-un cuptor de rezistență la temperaturi înalte.

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

Cărămizi lunare Construiți o bază lunară pe suprafața Lunii și aveți nevoie de o mulțime de cărămizi. Solul lunar este alcătuit dintr-un amestec unic de silice și compuși care conțin fier. Aceste amestecuri pot fi topite într-un solid sticlos cu ajutorul energiei cu microunde. Proprietățile mecanice ale sticlei lunare sunt bune.
Betonul Moon este un material de construcție polimeric care este acoperit în interior cu un strat epoxidic pentru a-l face ermetic. Pietrele, praful și pământul erodat de pe Lună sunt toate materiale folosite pentru a face beton. Acesta este format din solul lunar și are următoarele avantaje.
(1) Nu este afectat de schimbarea temperaturii de +120°C~-150°C.
(2) poate absorbi razele gamma;
(3) integritatea sa nu este afectată de expunerea prelungită la vid.
Tehnologia de imprimare 3D, tehnologie matură, simplă și convenabilă, ieftină și eficientă. Casele și structurile pot fi tipărite 3D și pe Lună. Astfel de case și structuri pot fi construite cu regolitul lunar și folosite ca bază lunară. Solul lunar imprimă case care pot izola radiațiile și pot menține temperatura.
Tehnologia de imprimare 3D folosește radiații cu microunde de mică putere, la o temperatură de aproximativ 1500 de wați, pentru a sinteriza praful lunar. Praful lunar va fi încălzit la 1200 °C ~ 1500 °C, puțin sub punctul de topire, fuzionând praful de nanoparticule într-un solid asemănător ceramicii. Imprimarea 3D nu necesită transportul materialelor adezive de pe Pământ.

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?

1.Utilizarea mineralelor lunare care conțin oxigen pentru a produce oxigen in situ are ca scop reducerea costurilor de construcție a bazei lunare (oxigen).

(1) Hidrogenul este un agent reducător potrivit pentru condițiile speciale de mediu de pe Lună, care poate fi obținut direct din hidrogenul provenit din vântul solar dozat în solul lunar.

(2) Ilmenitul din solul lunar este mineralul preferat pentru reacția de reducere, care are avantajele unei sortări ușoare, ale reducerii, ale unei temperaturi scăzute de reacție și ale unui randament ridicat de oxigen.

2.Asigurarea hranei pentru astronauți prin reciclarea deșeurilor și plantarea de legume pe bază.

(1) Baza este un spațiu relativ restrâns. Deșeurile generate de astronauții care locuiesc în baza lunară trebuie colectate și prelucrate. Lucrurile care pot fi reciclate în stația spațială vor fi reciclate, cum ar fi reziduurile alimentare, excrementele și alte substanțe nutritive nefolosite, precum și energia și apa, care vor fi reciclate. Există, de asemenea, zone pentru cultivarea plantelor, care pot fi folosite pentru a furniza legumele necesare în tabără.

3.Utilizarea solului lunar fără aditivi ca material (resursă) pentru infrastructura suprafeței lunare

(1) Cantitatea de pământ și rocă necesară pentru construirea bazei lunare este uriașă, iar costul de transport este inacceptabil, astfel încât se folosește solul lunar fără aditivi.

(2) Turnarea într-o singură lovitură este în mod evident mai potrivită pentru funcționarea automată decât instalarea componentelor.

4.Colectarea gheții polare (apă) pe Lună

(1) Obiectivul este utilizat pentru a colecta căldură pentru a topi gheața polară și a colecta apă.

(2) Laserul robotului încălzește gheața polară pentru a colecta apă.

(3) Hidrogenul reacționează cu oxigenul pentru a produce apă.

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

Noi pentru astronauți care trăiesc în procesul de tratare a deșeurilor este împărțit în etapa de sortare, etapa de pre-tratare, etapa de tratare. Prima este etapa de sortare, în care deșeurile sunt clasificate în deșeuri lichide, deșeuri solide și deșeuri de bucătărie, iar a doua este etapa de pretratare, în care deșeurile solide trebuie să fie pretratate înainte de a putea fi utilizate și tratate în mod cuprinzător, pentru a fi prelucrate ulterior. Pretratarea include în principal cernerea, zdrobirea, comprimarea și alte procese. Deșeurile de bucătărie sunt separate, zdrobite, uscate și transformate în CDR (combustibil derivat din deșeuri) sau comprimate în tije. Etapa finală este faza de tratare, în care deșeurile lichide sunt clorurate cu pulbere de înălbire, iar deșeurile de bucătărie și deșeurile solide sunt incinerate,căldura rezultată din incinerare fiind utilizată pentru a genera energie electrică.

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

În centrul taberei noastre lunare se află un "turn de date" uriaș, iar semnalul de date trimis de "platforma de control" va fi recepționat de satelitul releu, apoi va fi trimis la stația de la sol de pe Pământ sau la alte baze lunare, iar stația de la sol și alte baze vor recepționa semnalul și apoi îl vor transmite la "platforma de control" din centrul bazei, astfel încât tabăra lunară să poată comunica fără fir cu solul de pe Pământ și cu alte baze lunare.

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.).

În tabăra noastră lunară, mediul cu gravitație redusă va fi punctul central al cercetării noastre. Mediul de microgravitație poate fi folosit pentru a studia și a crea noi materiale, vom face experimente de prelucrare a materialelor spațiale. Inclusiv materiale funcționale (semiconductori, supraconductori, materiale magnetice, de memorie și sensibile la infraroșu etc.) , materiale structurale (aliaje miscibile, metale, spumă poroasă și materiale compozite etc.) , materiale optice și ceramice (sticlă și ceramică de înaltă calitate, fibră optică, izolație ridicată etc.) . În plus, legea de mișcare a obiectelor în mediul cu gravitație redusă s-a schimbat substanțial și s-au produs unele fenomene fizice speciale, care pot fi folosite pentru a produce multe procese noi. În mediul de microgravitație, multe organisme au noi schimbări, care sunt factorii fizici care duc la schimbarea fenomenelor de viață în microgravitație. În microgravitație, efectul tensiunii superficiale este mult sporit, la fel ca și efectul câmpurilor electromagnetice, iar efectul forței intermoleculare este și mai pronunțat, experimentul de microgravitație lunară poate oferi un sprijin puternic de date pentru cercetarea teoretică și empirică în domeniile științei vieții umane, biologiei gravitaționale și biologiei radiațiilor spațiale etc., accelerarea procesului de cercetare și dezvoltare de noi tehnologii, noi produse și noi tratamente medicale, se vor efectua experimente în cadrul temelor "Microgravitația pentru studierea proceselor vieții și a modului în care mediul de microgravitație afectează formarea organismelor vii pe Pământ" și "Studii radiobiologice privind deteriorarea și protecția organismelor vii expuse la medii cu energie înaltă în spațiu". În plus, vom face câteva experimente electrice. De asemenea, se vor face și câteva experimente științifice populare, cum ar fi experimente de accelerare gravitațională folosind un singur pendul și un experiment optic cu baloane de apă.

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 adapteze mai bine la viața pe Lună, vom oferi următorul program de pregătire pentru astronauți înainte de executarea misiunii lunare:

Antrenamentul de adaptare spațială, bazat pe mediul special de microgravitație de pe suprafața lunară, expunerea pe termen lung la imponderabilitate poate provoca pierderea de os, atrofia musculară și duce la scăderea forței și rezistenței musculare. Pentru a rezolva aceste probleme, îi vom pune pe astronauți să se angajeze în cel puțin doi ani de exerciții fizice, inclusiv exerciții aerobice, antrenament de forță și antrenament de echilibru.
Formarea cooperării în echipă, traiul pe Lună necesită o cooperare strânsă și sprijin reciproc între astronauți, prin urmare, formarea cooperării în echipă este esențială, inclusiv formarea echipei, luarea deciziilor, abilitățile de comunicare etc.
Formarea în situații de urgență, traiul pe lună se va confrunta adesea cu unele situații bruște, cum ar fi defecțiuni ale echipamentului, boli, incendii etc. Prin urmare, astronauții trebuie să primească pregătire pentru gestionarea situațiilor de urgență și exerciții practice pentru a răspunde la situații de urgență.
Formarea în domeniul experimentelor științifice, efectuarea de experimente științifice pe Lună este una dintre principalele sarcini ale astronauților, prin urmare, astronauții trebuie să primească o formare relevantă, inclusiv proiectarea experimentală, operarea experimentală și analiza experimentală.
Formarea în domeniul sănătății mentale, traiul pe Lună pentru o perioadă lungă de timp poate face ca astronauții să se simtă singuri, stresați și împovărați din punct de vedere psihologic, prin urmare, este necesară o formare relevantă pentru a-i învăța pe astronauți cum să gestioneze și să ușureze presiunea psihologică.
Pregătirea în domeniul etichetei diplomatice este necesară pentru astronauții care trăiesc pe Lună, deoarece aceștia trebuie să coopereze și să comunice cu astronauți din alte țări și regiuni. Prin urmare, astronauții trebuie să primească cursuri de etichetă diplomatică pentru a învăța cum să respecte și să înțeleagă culturi și obiceiuri diferite.

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.

Luna este un mediu vidat în care pot fi dezvoltate tehnologii de topire și prelucrare. Acest tip de tehnologie este utilizat pe Pământ doar atunci când valoarea adăugată este extrem de mare, dar pe Lună, diferitele tehnici de prelucrare în vid sunt foarte simple. Deoarece Luna nu are atmosferă, poate fi lansată direct în spațiu cu ajutorul accelerației electromagnetice orbitale, fără nicio tehnologie de rachetă.
Poziția spațială unică a Lunii, combinată cu caracteristicile de mediu, cum ar fi gravitația scăzută și vidul ridicat, face ca aceasta să fie un loc cu un bun potențial de aplicare pentru emisiile electromagnetice în afara Pământului.
Utilizând orbita de lansare electromagnetică ultra-lungă dispusă pe suprafața lunară, aceasta accelerează continuu și lansează încărcături utile (marfă sau personal) prin accelerație redusă, care pot fi utilizate pentru a efectua transport pe distanțe lungi pe suprafața lunară, pentru a reveni la suprafața Pământului de pe suprafața lunară și pentru a explora spațiul cosmic de pe suprafața lunară.
Emisia electromagnetică lunară prezintă avantajele reutilizării, eficienței ridicate a emisiilor, lipsei de generare de deșeuri, costului redus de întreținere și gradului ridicat de automatizare.

Alte proiecte: