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.

Whirlwind

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



1.1 - Descrierea proiectului

Baza își propune să ofere astronauților un adăpost pentru a-și maximiza viața de zi cu zi și cercetările științifice. Am construit o clădire cu trei etaje, cu roți ascunse dedesubt, iar interiorul imită o structură de pânză de păianjen, ceea ce face ca greutatea totală a clădirii să fie mai ușoară și mai ușor de mutat .

Primul etaj al clădirii este o zonă de lucru, care include în principal laboratoare, săli de conferințe, camere medicale, stații de producție a apei și stații de oxigen; Al doilea etaj este o zonă de locuit care poate satisface nevoile zilnice ale astronauților, incluzând în principal o bucătărie restaurant, o cabină de plantare și de reproducere, toalete și o sală de odihnă (sală de gimnastică); Al treilea etaj este camera principală de control, care este responsabilă în principal pentru mișcarea clădirii de bază, comunicarea de la sol la lună și notificarea avertizărilor de pericol. Camera de control principală este, de asemenea, echipată cu un sistem de navigație, un sistem termostatic și un sistem de circulație.

Am stabilit un sistem de regenerare biologică foarte închis de susținere a vieții în cadrul bazei, asigurând că hrana astronauților este garantată, iar utilizarea deșeurilor și circulația apei sunt maximizate; au fost construiți roboți inteligenți pentru a reduce munca inutilă pentru astronauți, cum ar fi culesul, gătitul și curățenia.

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 nostru principal este cercetarea științifică. Mediul special de pe Lună face ca aceasta să fie un laborator natural pentru cercetarea științifică. Suprafața Lunii este un laborator natural, ultra-stabil, ultra-vacuum, ultra-silențios, ultra-curat și cu gravitație redusă, care nu poate îndeplini aceste cerințe pe Pământ. Mediul lunar este extrem de curat, cu microgravitație, fără poluare, fără câmpuri magnetice și fără atmosferă, ceea ce îl face potrivit pentru efectuarea de experimente în domeniul științelor fizice și al vieții. Experimentele de mediu cu gravitație redusă pe Lună pot înlocui, de asemenea, experimentele de microgravitație de pe unele stații spațiale. Prin urmare, plănuim să realizăm unele experimente științifice pe Lună.

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

Inițial, baza lunară va fi amplasată în jurul bazinului Aikent, la polul sud al Lunii, care este o locație excelentă. Deoarece zona înaltă din sudul Lunii poate primi mai multe radiații solare. În același timp, craterul de meteorit de la polul sud al Lunii poate contribui la formarea apei, care nu poate fi evaporată pentru o perioadă lungă de timp. Gheața de apă poate fi colectată pentru a satisface cererea de apă a bazei. Datorită bazei mobile, în cazul în care locul nu este potrivit pentru supraviețuirea astronauților și pentru cercetarea științifică, navigația prin satelit poate fi utilizată pentru a se muta într-un loc mai potrivit pentru supraviețuire.

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.

Primul este selectarea materialelor de construcție. Folosim titan și sticlă de cuarț rezistentă la radiații pentru a bloca efectele radiațiilor, ale meteoriților și ale diferențelor de temperatură. În plus, vom sigila clădirea și vom acoperi suprafața clădirii cu un strat de vopsea solară pentru a absorbi căldura, a izola căldura și a reflecta radiațiile, făcând clădirea mai protectoare. Am instituit un aviz de avertizare de pericol, care poate detecta și analiza impactul meteoriților, radiațiilor cosmice, vântului solar și altor factori asupra bazei și poate oferi soluții relevante în timp util. sistemul poate detecta automat temperatura, umiditatea, calitatea aerului și alți factori din interiorul bazei și poate face ajustări în timp util sau emite o alarmă.

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

Primul este selectarea materialelor de construcție. Folosim titan și sticlă de cuarț rezistentă la radiații pentru a bloca efectele radiațiilor, ale meteoriților și ale diferențelor de temperatură. În plus, vom sigila clădirea și vom acoperi suprafața clădirii cu un strat de vopsea solară pentru a absorbi căldura, a izola căldura și a reflecta radiațiile, făcând clădirea mai protectoare. Am instituit un aviz de avertizare de pericol, care poate detecta și analiza impactul meteoriților, radiațiilor cosmice, vântului solar și altor factori asupra bazei și poate oferi soluții relevante în timp util. sistemul poate detecta automat temperatura, umiditatea, calitatea aerului și alți factori din interiorul bazei și poate face ajustări în timp util sau emite o alarmă.

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:
Apa provine în principal din gheața de apă a Lunii, care emite radiații concentrate, cum ar fi energia solară, în gheața de apă a Lunii, permițând evaporarea acestor substanțe de gheață de apă, iar apoi le colectează. În plus, am înființat un sistem de circulație a apei, unde toată apa folosită va fi colectată pentru plantarea plantelor și pentru tratamentul de purificare. Alte substanțe, cum ar fi urina, după tratamentul de purificare, vor fi tratate în continuare și utilizate pentru nutrienții pentru plantarea plantelor.
Alimente:
Hrana inițială va fi transportată de pe Pământ până când hrana din cabina de plantare și de reproducere va fi comestibilă. Vom folosi hidroponia pentru a cultiva alimente, legume și fructe în modulul de cultivare,și vom cultiva Tenebrio molitor ca sursă de proteine animale pentru a satisface nevoile nutriționale ale astronauților.
Putere:
Principala noastră sursă de energie electrică este energia solară. Folosim panouri solare pliabile pentru a curăța panourile solare pentru a preveni aderarea prafului și reducerea eficienței panourilor solare. Instalăm o bază mobilă cu roți sub panourile solare și un sistem automat de căutare a luminii pe panourile solare pentru a spori eficiența panourilor solare. Am instalat echipamente de stocare a energiei, astfel încât lumina insuficientă să nu afecteze utilizarea instalațiilor de bază.
Aer:
Folosim electroliza topită pentru a produce oxigen, care este sintetizat prin încălzirea și apoi prin electroliza ilmenitului și a oxidului de fier din solul lunar. În plus, vom înființa un sistem de circulație a aerului pentru a purifica aerul bogat în dioxid de carbon generat de tratarea animalelor și a deșeurilor și pentru a-l trimite în cabina plantelor pentru fotosinteza plantelor; după aceea, aerul îmbogățit cu oxigen generat de cabina plantelor este purificat și trimis în cabina completă pentru respirația umană și animală și pentru a furniza oxigenul necesar pentru tratarea deșeurilor, completând astfel reciclarea aerului.

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

Biomasa necomestibilă, cum ar fi paiele, fecalele umane și reziduurile alimentare, este tratată împreună cu biotehnologia dezvoltată pentru a pregăti matricea solului în vederea reciclării în cultivarea plantelor. Aerul bogat în dioxid de carbon generat de tratarea animalelor și a deșeurilor este purificat și livrat în compartimentul vegetal pentru fotosinteza plantelor. Aerul bogat în oxigen generat de compartimentul pentru plante este purificat și trimis în compartimentul cuprinzător pentru respirația umană și animală, precum și pentru furnizarea de oxigen pentru tratarea deșeurilor. Apa condensată generată de transpirația plantelor în cabina plantelor, după purificare, este parțial furnizată cu oligoelemente de către sistem și trimisă în cabina completă pentru a satisface nevoile de apă menajeră ale oamenilor. Restul apelor uzate menajere purificate și urina sunt folosite împreună pentru cultivarea plantelor.

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

Tabăra noastră plănuiește să folosească un sistem de comunicare cu laser pentru a păstra legătura cu Pământul și cu alte baze lunare. Sistemul de comunicare cu laser include două părți: emisie și recepție. Partea de emisie include în principal un laser, un modulator optic și o antenă de transmisie optică. Partea de recepție include în principal o antenă de recepție optică, un filtru optic și un fotodetector. Comunicarea laser are o bandă de frecvență largă, o lungime de undă scurtă, un câștig optic mare, o coerență și o orientare spațială ridicate. Această metodă are caracteristicile de capacitate mare, structură ușoară, echipament economic, dimensiuni mici, consum redus de energie și confidențialitate puternică.

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.).

Plănuim să efectuăm experimente în medii cu gravitație scăzută pe Lună, ceea ce face din aceasta un laborator natural pentru cercetarea științifică și o bază ideală pentru producerea de produse speciale datorită mediului său unic. Am înființat laboratoare specializate pentru a efectua experimente în domeniul fizicii și al științelor vieții, precum și cercetări privind produsele biologice speciale. De exemplu, impactul mediilor cu gravitație redusă asupra capacității microorganismelor de a extrage minerale din roci, precum și proiectarea și cercetarea sistemelor de exoschelet cu gravitație redusă. Bioexploatarea minieră este un proces care utilizează microorganismele pentru a extrage elemente valoroase din roci și sol. În plus, microorganismele pot extrage direct alte elemente, cum ar fi zincul, nichelul, cobaltul și uraniul din minereuri. Prin urmare, utilizarea microorganismelor pentru a obține elementele necesare din roci și sol în spațiu poate reduce nevoia de a importa materiale de pe Pământ. Pentru a îmbunătăți și mai mult mobilitatea și capacitățile operaționale ale astronauților pe suprafețele planetare cu gravitație redusă, plănuim să efectuăm cercetări privind exoscheletul pe Lună pentru a reduce riscul de rănire a astronauților.

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

Intenționăm să asigurăm pregătire fizică, pregătire pentru sarcini de simulare, pregătire pe simulator, pregătire pentru colaborarea în echipă, pregătire multilingvă și pregătire psihologică pentru astronauți. Antrenament fizic: angajarea în exerciții aerobice pe termen lung sub gravitația Pământului, inclusiv alergare, înot și ciclism; Efectuarea de antrenamente de forță în sala de gimnastică pentru a se adapta la munca și activitățile în mediul cu gravitație scăzută; Învățarea modului de utilizare a echipamentelor sportive, cum ar fi o bandă de alergare spațială și echipamente de fitness. Formarea sarcinilor de simulare: simularea funcționării și întreținerii sarcinilor într-o navă spațială; Simulați funcționarea și întreținerea mersului în spațiu; Planificați efectuarea de experimente științifice. Instruire prin simulator: Simulați diverse operațiuni și reacții de urgență în simulator, cum ar fi incendii, scurgeri de oxigen și pene de curent; Simulați operațiunile de decolare, zbor și aterizare a navelor spațiale. Antrenament de colaborare în echipă: Efectuați simulări de sarcini și antrenamente în simulator cu alți astronauți pentru a asigura o colaborare eficientă în timpul misiunii. Instruire în mai multe limbi: Învățați și utilizați mai multe limbi, cum ar fi engleza, rusa și chineza, pentru a asigura o comunicare eficientă cu alți astronauți internaționali și cu centrele de control de la sol. Formare psihologică: primirea unei formări psihologice pentru a face față singurătății, stresului și altor posibile probleme psihologice; învățați cum să gestionați stresul și dificultățile în situații de urgență.

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.

Intenționăm să folosim vehicule de lansare de mare capacitate pentru misiunile lunare. În primul rând, vom lansa pe Lună roboți de construcție, precum și materialele și uneltele necesare pentru construirea bazei. Vom folosi roboți cu telecomandă pentru a construi baza, iar apoi vom lansa astronauții și proviziile de trai pe Lună. Intenționăm să folosim rachete cu echipaj uman pentru călătoria dus-întors între Pământ și Lună. Am construit rovere lunare care pot efectua cercetări la scară mică, iar baza noastră este o clădire mobilă care se poate deplasa pe suprafața Lunii pentru a explora noi destinații.