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.

The Rover

郑州轻工业附属中学  河南省郑州市-金水区    China 18   5 / 1 Engleză
Software de proiectare 3D: Fusion 360



1.1 - Descrierea proiectului

Proiectul nostru de bază lunară include crearea unei baze lunare mobile, formată din diferite zone funcționale. Aceste zone includ o zonă medicală dotată cu facilitățile necesare pentru tratarea rănilor și bolilor, o zonă de conducere pentru transportul în jurul suprafeței lunare și o zonă stabilă pentru întreținerea bazei; Stabilitatea și echilibrul S, o zonă rezidențială pentru spațiul de locuit și personal, o zonă de recreere pentru activități de agrement și divertisment, o zonă de gestionare a deșeurilor pentru eliminarea corespunzătoare a tuturor deșeurilor, o zonă de control pentru monitorizarea și gestionarea tuturor operațiunilor, o zonă de oxigen pentru furnizarea de aer respirabil și o zonă de cercetare și dezvoltare a solului pentru explorarea potențialelor aplicații ale solului lunar.

Scopul nostru principal este de a promova explorarea și cercetarea umană pe Lună. Zonele medicale și de susținere a vieții sunt esențiale pentru menținerea vieții umane în mediile lunare dure, în timp ce zonele de plantare și de gestionare a deșeurilor pot atinge autosuficiența și responsabilitatea față de mediu. Zona de divertisment oferă o oportunitate pentru relaxare și sănătate mentală, ceea ce este crucial pentru misiunile spațiale pe termen lung. În plus, zonele de utilizare a solului permit cercetarea științifică și experimentarea în medii lunare unice. Proiectul nostru de bază lunară reprezintă un pas important în direcția realizării unei existențe umane durabile și pe termen lung pe Lună.

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).

Baza lunară a vehiculului oferă oamenilor de știință un mediu de lucru și de viață sigur și confortabil, facilitându-le cercetarea științifică și explorarea Lunii. În această bază, oamenii de știință pot efectua diverse experimente și observații, pot colecta date legate de Lună și pot obține o înțelegere aprofundată a caracteristicilor și compoziției Lunii.

În această bază, oamenii de știință pot experimenta cu noi tehnologii și echipamente pentru a se asigura că acestea pot funcționa în mod corespunzător în mediul special al Lunii. Verificarea acestor noi tehnologii și echipamente poate oferi, de asemenea, referințe și orientări importante pentru explorarea și dezvoltarea lunară viitoare.

În concluzie, Baza lunară pentru vehicule este o bază importantă de cercetare științifică, oferind oamenilor de știință un mediu de lucru și de viață sigur și confortabil. De asemenea, poate fi utilizată pentru a testa și valida noi tehnologii, punând bazele pentru explorarea și dezvoltarea lunară viitoare.

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

Scopul nostru este de a construi o bază lunară mobilă într-o zonă blândă și bine iluminată în apropierea Polului Sud al Lunii. În comparație cu alte zone, această regiune are ore de lumină mai lungi, temperaturi stabile și este mai potrivită pentru a trăi și a lucra. Terenul plat facilitează construirea bazei și reduce costurile și dificultățile de construcție. În plus, zona are un potențial ridicat de resurse de apă, care poate oferi o sursă de apă pentru bază. În cele din urmă, această regiune are, de asemenea, valoare de explorare științifică. Suprafața lunară plană din apropierea Polului Sudpoate conține informații geologice și chimice mai bogate, oferind mai multe oportunități pentru explorarea științifică lunară. Prin urmare, am ales să construim o bază lunară mobilă în această regiune pentru a ne atinge obiectivele și pentru a oferi mai multă valoare științifică.

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.

Vom începe prin a utiliza resursele naturale ale Lunii, în special regolitul, care este stratul superior al solului de pe Lună. Regolitul conține diverse materiale, cum ar fi oxigenul, apa și metalele, pe care le putem extrage și folosi pentru construcții și alte nevoi. Această abordare va reduce cantitatea de materiale care trebuie aduse de pe Pământ, ceea ce va face ca proiectul să fie mai eficient din punct de vedere al costurilor și mai durabil.

Pentru structura Moon camp, vom folosi module gonflabile din Kevlar sau alte materiale rezistente. Aceste module sunt ușoare, compacte și pot fi transportate cu ușurință de către rover. De asemenea, ele pot rezista la temperaturile și radiațiile extreme de pe Lună, ceea ce le face ideale pentru locuirea pe Lună. Odată ajunse la fața locului, modulele pot fi umflate la dimensiunea lor maximă, oferind un spațiu amplu pentru camere de locuit, laboratoare și alte zone funcționale.

Pentru a reduce nevoia de materiale suplimentare de pe Pământ, vom folosi tehnologia de imprimare 3D pentru a fabrica piese și instrumente la fața locului. Această tehnologie ne va permite să reparăm și să înlocuim rapid piesele în caz de nevoie, asigurând sustenabilitatea și longevitatea Moon camp. În plus, ne va permite să ne adaptăm la situații sau cerințe neașteptate care pot apărea în timpul misiunii pe Lună.

În general, aceste alegeri de proiectare ne vor permite să construim un Moon camp durabil și de lungă durată pentru explorări și cercetări viitoare. Moon camp va utiliza resursele taberei, va folosi module gonflabile realizate din materiale rezistente, va avea un mecanism de stabilizare, va include zone funcționale și va utiliza tehnologia de imprimare 3D pentru a reduce nevoia de materiale suplimentare.

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

Tabăra noastră de pe Lună este concepută pentru a proteja și a oferi adăpost astronauților noștri împotriva mediului dur al Lunii. Temperaturile extreme, radiațiile și lipsa atmosferei de pe Lună reprezintă provocări semnificative pentru supraviețuirea umană.

Pentru a face față acestor provocări, am ales să folosim module gonflabile realizate din materiale rezistente, cum ar fi Kevlar. Aceste module pot fi transportate cu ușurință de către rover și umflate la fața locului, oferind astronauților noștri un spațiu de locuit sigur și izolat. Materialele utilizate în module sunt alese special pentru capacitatea lor de a rezista mediului dur al Lunii, inclusiv schimbărilor extreme de temperatură și expunerii la radiații.

În plus față de modulele gonflabile, vom încorpora și un mecanism de stabilizare pentru a ne asigura că tabăra lunară rămâne stabilă și sigură. Mecanismul de stabilizare va contracara gravitația Lunii și va împiedica tabăra lunară să se deplaseze sau să se răstoarne. Acest lucru va oferi o protecție suplimentară astronauților noștri și spațiului lor de locuit.

Tabăra noastră lunară va include, de asemenea, zone funcționale, cum ar fi o zonă medicală, camere de locuit și o zonă de gestionare a deșeurilor. Aceste zone vor fi proiectate pentru a oferi protecție suplimentară astronauților noștri, cu caracteristici precum scuturile împotriva radiațiilor și sistemele de filtrare a aerului.

În general, tabăra noastră lunară este concepută pentru a oferi un spațiu de locuit sigur și izolat pentru astronauții noștri, încorporând în același timp caracteristici care să îi protejeze de mediul dur al Lunii. Prin utilizarea unor materiale rezistente, a unui mecanism de stabilizare și a unor zone funcționale concepute pentru protecție, suntem încrezători că tabăra noastră lunară va oferi un mediu sigur și confortabil pentru viitoarele explorări și cercetări pe Lună.

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?

Hrană: Există două surse principale de hrană pentru baza lunară a modelului de vehicul. Una este transportarea semințelor și a plantelor, cum ar fi legume, fructe etc., în zona de plantare din interiorul bazei lunare pentru a le asigura astronauților nevoile zilnice de hrană; a doua este satisfacerea nevoilor energetice ale astronauților prin transportarea de alimente rapide nutritive, băuturi nutritive etc.

Putere: Vom instala un număr mare de panouri solare pe baza lunară a modelului de vehicul, transformând energia solară în energie electrică pentru diverse echipamente și lucrări pe baza lunară a modelului de vehicul. În plus, vom dezvolta și utiliza, de asemenea, echipamente și tehnologii mai eficiente și mai economice din punct de vedere energetic pentru a minimiza cât mai mult posibil risipa de energie, pentru a asigura dezvoltarea durabilă a bazei lunare a modelului de vehicul.

Aer: Baza noastră lunară va fi echipată cu un sistem de control al presiunii aerului și al atmosferei pentru a menține presiunea aerului și concentrația de oxigen adecvate. Vom extrage apă din solul lunar și vom folosi apă electrolitică pentru a produce oxigen. De asemenea, vom instala filtre de aer pentru a elimina praful și particulele dăunătoare din bază.

Apă: Există multă apă pe Lună și în solul lunar, iar noi o vom extrage și vom folosi apa înghețată pentru a produce apă. Vom fi, de asemenea, echipați cu un condensator de vapori de apă, care utilizează panouri solare pentru a încălzi suprafața prafului lunar, pentru a evapora apa și apoi pentru a transforma vaporii de apă în apă lichidă prin intermediul condensatorului. În același timp, vom încălzi și perla de sticlă de pe suprafața lunară pentru a obține resurse de apă.

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

Tabăra noastră lunară va crea o zonă de eliminare a deșeurilor, care include procesoare de deșeuri, compresoare și mașini de colectare și refolosire. Aceste dispozitive vor fi folosite pentru a elimina deșeurile generate de astronauți pe Lună, cum ar fi resturile alimentare, țesuturile și alte deșeuri menajere. În primul rând, deșeurile vor fi plasate într-un compresor, vor fi comprimate în volume mai mici și apoi vor fi trimise la procesorul de deșeuri pentru procesare ulterioară. Procesatorul de deșeuri va folosi reacții chimice pentru a transforma deșeurile organice în îngrășăminte și apă, transformând în același timp deșeurile anorganice în materiale reutilizabile. În cele din urmă, mașina de colectare și reutilizare va refolosi materialele procesate, va reduce cantitatea de materiale pe care trebuie să le transportăm de pe Pământ și va asigura durabilitatea și responsabilitatea ecologică a taberei lunare.

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

Pentru a menține comunicarea cu Pământul și cu alte baze lunare, tabăra noastră lunară va avea o zonă centrală de control dotată cu sisteme avansate de comunicații. Vom combina comunicațiile radio, legăturile prin satelit și comunicațiile prin laser pentru a asigura o comunicare fiabilă și eficientă cu Pământul și cu alte baze.

De asemenea, vom stabili o rețea de relee și repetori de comunicații în jurul Lunii pentru a asigura o acoperire continuă și pentru a minimiza întreruperile de semnal. Aceste stații releu vor fi amplasate strategic în zone cu vedere clară spre Pământ și spre alte baze.

În plus, vom avea la fața locului personal calificat pentru a opera și întreține sistemul de comunicații și pentru a rezolva orice problemă care ar putea apărea. De asemenea, se vor efectua verificări și copii de rezervă regulate ale comunicațiilor pentru a asigura o comunicare neîntreruptă cu Pământul 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.).

La baza noastră lunară, cercetarea solului lunar va fi una dintre principalele teme științifice. Vom explora compoziția, structura și procesul de formare a solului lunar, precum și impactul acestuia asupra mediului lunar și a spațiului. Plănuim să realizăm o serie de experimente, inclusiv:

Eșantionarea și analiza solului lunar: Vom folosi diverse instrumente și echipamente pentru a colecta probe de sol lunar și pentru a le analiza compoziția chimică, microstructura și proprietățile fizice.

Analiza rocilor: Vom folosi tehnologii avansate pentru a analiza rocile de pe suprafața lunară pentru a înțelege compoziția, structura și procesul de formare a acestora.

Experimente de creștere în medii cu gravitație redusă: Vom efectua experimente de plantare în bazele lunare pentru a studia creșterea și adaptabilitatea plantelor în medii cu gravitație redusă.

Reciclarea aerului și a apei: Vom studia modul în care putem transforma gazele de eșapament și apele reziduale generate de astronauți în resurse reutilizabile pentru a susține funcționarea continuă a bazei lunare.

Cercetare în domeniul astronomiei spațiale: Vom folosi condițiile superioare ale bazei lunare pe timp de noapte și mediul lunar pentru a efectua cercetări astronomice, cum ar fi observarea și studierea corpurilor cerești din sistemul solar, precum și explorarea galaxiilor și nebuloaselor din alte sisteme ale Căii Lactee.

Aceste experimente ne vor ajuta să obținem o înțelegere mai profundă a mediului și a resurselor lunare, punând bazele pentru explorarea lunară viitoare și utilizarea durabilă a acestora.

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

Pentru a asigura succesul unei misiuni pe Lună, este important să existe un program cuprinzător de pregătire a astronauților, care să îi pregătească pe aceștia pentru provocările unice pe care le presupune munca și viața pe Lună. Următoarele sunt câteva componente cheie care ar fi incluse în programul nostru de pregătire a astronauților:
Pregătirea fizică: Astronauții trebuie să fie într-o formă fizică excelentă pentru a rezista la rigorile călătoriei în spațiu și pentru a îndeplini sarcinile necesare pe Lună. Pregătirea fizică ar include exerciții cardiovasculare și de forță, precum și o pregătire specializată pentru a-i pregăti pe astronauți pentru mediul cu gravitație redusă de pe Lună.
Formare științifică și tehnică: Astronauții trebuie să aibă o înțelegere profundă a principiilor științifice și a aptitudinilor tehnice necesare pentru a efectua cercetări și a îndeplini sarcini de întreținere pe Lună. Aceasta ar include o pregătire în geologie, astronomie, robotică și alte domenii relevante.
Antrenament EVA (activitate extravehiculară): Astronauții vor trebui să efectueze EVA pentru a efectua experimente, reparații și a explora suprafața Lunii. Pregătirea pentru EVA ar include simulări de ieșiri în spațiu și pregătire în utilizarea instrumentelor și echipamentelor EVA.
Formare în domeniul intervențiilor în caz de urgență: Astronauții trebuie să fie pregătiți să facă față situațiilor de urgență care pot apărea în timpul unei misiuni pe Lună, cum ar fi o urgență medicală sau o defecțiune a unui echipament. Pregătirea ar include simulări de răspuns la situații de urgență și pregătire în domeniul procedurilor medicale.
Formare psihologică: Astronauții vor trăi într-un mediu închis și izolat pentru o perioadă lungă de timp, ceea ce le poate afecta sănătatea mentală. Pregătirea psihologică ar include tehnici de gestionare a stresului și a anxietății, precum și o pregătire în ceea ce privește formarea de echipe și rezolvarea conflictelor.
Pe scurt, programul nostru de pregătire a astronauților ar include pregătire fizică, pregătire științifică și tehnică, pregătire EVA, pregătire în caz de urgență și pregătire psihologică. Prin pregătirea astronauților în aceste domenii, putem crește probabilitatea unei misiuni lunare de succes și sigure.

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.

Pentru a sprijini viitoarele misiuni lunare, avem nevoie de o serie de nave spațiale pentru a ne atinge obiectivele. Aceasta include vehicule de lansare de mare capacitate care transportă astronauți și echipamente, nave de aterizare lunară care pot opera și transporta nave spațiale cu echipaj uman pe orbita lunară, rovere lunare și alte sonde care operează pe suprafața lunară și diverse echipamente necesare pentru a stabili o bază pe suprafața lunară.

Pe suprafața Lunii, vom folosi roverele lunare ca principal mijloc de transport. Vom explora și vom marca noi destinații și vom folosi roverele lunare pentru a ne deplasa între diferite zone. Pentru a călători înapoi și înainte spre Pământ, vom folosi o capsulă de întoarcere. După încheierea misiunii, astronauții se vor întoarce în capsula de întoarcere și se vor întoarce pe Pământ. În plus, vom folosi controlul la sol pentru a ghida intrarea și aterizarea modulului de întoarcere în atmosferă.