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.

complementary base pairing

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



1.1 - Descrierea proiectului

Luna are caracteristici precum lipsa atmosferei, gravitația slabă, platforma stabilă și temperatura scăzută, care sunt condiții adecvate pentru depozitarea și utilizarea instrumentelor de observare astronomică. Prin urmare, înființarea unui observator pe Lună este o alegere excelentă. Pe baza acestor date, echipa noastră a decis să înființeze o bază lunară în scopul principal al observației astronomice și să stabilească alte zone pentru a permite astronauților să observe și să trăiască confortabil 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).

Telescoapele de pe Pământ sunt afectate de atmosfera terestră și de câmpul magnetic al Pământului, ceea ce le împiedică să atingă o precizie maximă; telescoapele spațiale au o precizie îmbunătățită, dar sunt mai costisitoare și mai greu de întreținut, ceea ce duce la o durată de viață scurtă. Prin urmare, este foarte important să se găsească o platformă în spațiu unde să se poată construi telescoape și unde personalul să poată trăi mult timp. Luna este alegerea perfectă. Scopul taberei lunare este de a o folosi ca observator lunar pentru a desfășura activități de observare care nu pot fi efectuate pe Pământ, pentru a observa schimbările de pe orbitele stelelor și planetelor și ale altor corpuri cerești, astfel încât să deducem schimbările pentru a ajuta oamenii să protejeze mai bine Pământul și să exploreze spațiul.

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

Tabăra noastră va fi amplasată în zona de lumină eternă din jurul craterului Shackleton, în regiunea Antarcticii. Alegerea locului are următoarele două avantaje principale:
1.Districtul Yongdian este bogat în resurse solare. Generarea de energie fotovoltaică poate fi utilizată pentru a converti energia solară în energie electrică, furnizând energie pentru funcționarea de bază a bazei.
2.Zona de umbră din interiorul craterului este bogată în resurse de apă. Exploatarea și purificarea gheții de apă lunară poate asigura cererea de apă a astronauților.

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 adoptă metoda de sinterizare a solului de lună pentru a face cărămizi și prize, extinzându-se în jos pentru două straturi. Partea expusă a terenului folosește solul lunii pentru a transforma acoperământul în contur arhitectural de bază. Asigurați rezistența clădirii taberei pornind de la premisa că suprafața necesară este disponibilă.
 Etapa 1: Pământul pe Lună pentru a transporta panouri solare, buldozere/excavatoare lunare, mașini de topit și turnat solul lunar, roboți de la distanță și alte instrumente.
Faza 2: Construirea unui mic sistem de generare a energiei fotovoltaice. Acesta este utilizat pentru a furniza energia electrică necesară pentru construcție și pentru a folosi mașina de topire și turnare a solului lunar pentru a arde solul lunar în forma dorită și pentru a folosi roboți la distanță pentru a construi tabăra.
A treia etapă: transportarea pe Lună a diverselor telescoape, a echipamentelor de cercetare științifică și a instalațiilor biologice și utilizarea de roboți pentru a le asambla și a le amplasa.
Etapa 4: Astronauții se instalează și efectuează sarcinile inițiale de cercetare științifică.

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

În prezent, principalele pericole de pe Lună sunt: deficitul de oxigen din apă, radiațiile cosmice, impactul cu micrometeoriți, diferența mare de temperatură dintre zi și noapte și pierderea oaselor cauzată de gravitația scăzută. Am luat următoarele măsuri pentru a aborda aceste probleme:
Baza noastră utilizează în totalitate resursele solare și de apă ale Lunii. Prin intermediul sistemelor de generare a energiei fotovoltaice și al mineritului de gheață de apă lunară, această problemă poate fi rezolvată în mod eficient.
Peretele exterior al bazei este sinterizat din sol lunar, care are anumite funcții de rezistență la impactul cu meteoriții, de izolare împotriva radiațiilor cosmice și de menținere a căldurii. Astronauții pot, de asemenea, să își asigure costume spațiale cu aceleași funcții atunci când ies în exterior, maximizând siguranța astronauților.
 În același timp, am dotat astronauții cu o sală de fitness și le cerem cel puțin două ore de exerciții fizice în fiecare zi pentru a le îmbunătăți fizicul și pentru a preveni în mod eficient pierderea osoasă.

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: Gheața de apă lunară din crater este extrasă de roverul lunar și poate fi purificată înainte de a fi folosită în activitățile zilnice. În plus, baza este, de asemenea, echipată cu un sistem de control al mediului și de susținere a vieții care colectează umezeala, transpirația și apele reziduale menajere și de lucru expirate de astronauți prin condensare și uscare pentru purificare și utilizare secundară.
Hrană: În prima etapă, se baza în principal pe Pământ pentru aprovizionare, plantând morcovi, soia și alte plante bogate în vitamine, proteine și grăsimi în sere ecologice ca surse ulterioare de hrană. Carnea trebuie în continuare să fie furnizată de Pământ.
 Energie: Situl este foarte bogat în resurse de energie solară, vom folosi sistemul de generare a energiei fotovoltaice pentru a transforma energia solară în energie electrică, ca sursă de energie a bazei. În același timp, putem extrage separarea heliului-3 din solul lunar pentru a obține carbon și alte surse de energie, astfel încât viața astronauților să fie mai sigură.
Aer: Oxigenul poate fi preparat prin electroliză topită (încălzirea acestor substanțe care conțin oxigen la o temperatură cuprinsă între 1600 și 2500 de grade Celsius și apoi electrificarea lor, elementele vor fi ionizate și atomii de oxigen se vor combina pentru a forma oxigen). Această metodă de preparare a oxigenului este foarte eficientă și abundentă. De asemenea, este posibil să se prepare oxigenul prin electroliza apei.

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

În interiorul taberei noastre, avem un sistem de biosecuritate controlat din punct de vedere ecologic, care colectează vaporii de apă expirați de astronauți prin condensare și uscare, în timp ce dioxidul de carbon produs va fi colectat și trimis în magazia de legume pentru a alimenta respirația plantelor.
Urina produsă de astronauți va fi colectată împreună pentru a obține apă pură prin intermediul unor dispozitive de distilare și de separare a gazelor și lichidelor, iar o parte din ea va fi folosită pentru teste în vederea obținerii de informații despre starea fizică a astronauților. Gunoiul de grajd va fi procesat printr-o serie de procese de fermentare pentru a obține îngrășământ biologic pentru aprovizionarea cu substanțe nutritive în sera de legume.

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

Tabăra noastră va adopta același mod ca și Chang'e-4, cu un satelit releu suplimentar pe spatele Lunii, ca o punte de legătură pentru a primi mesajele de comunicare între Pământ și Lună, pentru a asigura comunicarea în orice moment. Un radiotelescop mare va fi construit în zona taberei pentru a primi informații.

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.).

Astronomia va fi în centrul cercetării în tabăra noastră lunară, la fel ca atunci când am înființat tabăra, pentru a crea un observator lunar care va oferi condiții mai bune pentru observații astronomice.
Instalarea unui observator pe suprafața lunară va oferi o vedere extrem de detaliată a stelelor și va deschide noi perspective pentru studiul universului. Rezoluția observațiilor de pe Lună ar fi de zeci de mii, dacă nu de 100.000 de ori mai mare decât cea a instrumentelor optice de pe Pământ. În același timp, observatoarele lunare vor deschide o nouă fereastră asupra universului detectabil la frecvențe radio foarte joase. Ele ar putea chiar să deschidă unele ramuri noi ale astronomiei prin studiul undelor gravitaționale și al eluzivelor particule neutre de neutrini.
Astfel, vom desfășura la bază o serie de activități de observare care nu au fost sau nu pot fi desfășurate pe Pământ și vom face observații de lungă durată și de înaltă precizie ale stelelor, planetelor și ale altor corpuri cerești pentru a obține modelele lor de mișcare în schimbare și pentru a ajuta oamenii să protejeze mai bine Pământul și să exploreze spațiul.

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

Principalele obiective ale pregătirii efectuate de către astronauți sunt următoarele

(1) pentru a îmbunătăți condiția fizică și mentală, precum și rezistența și adaptabilitatea la mediul lunar special;

(2) să echipeze astronauții cu instrumentele relevante și cu cunoștințele și abilitățile legate de mediul lunar

(3) familiarizarea astronauților cu planurile și programele de aselenizare și cu diversele proceduri.

(4) Pentru a permite astronauților din aceeași echipă să fie calificați și capabili să lucreze bine împreună și, dacă este necesar, să execute munca altora.

Pentru a atinge obiectivele de mai sus, astronauții vor fi instruiți în patru etape:

(1) Etapa de formare de bază. Această etapă de pregătire se concentrează pe pregătirea teoretică de bază, scopul fiind acela de a permite astronauților să stăpânească cunoștințele de bază necesare pe Lună, pentru a pune bazele pregătirii profesionale și tehnice ulterioare.

(2) faza de formare profesională și tehnică. Formarea se concentrează pe formarea competențelor specializate în domeniul experimentelor spațiale, scopul fiind acela de a-i face pe astronauți să stăpânească abilitățile operaționale și cunoștințele profesionale necesare pe Lună. Pregătirea tehnică specializată are operațiuni în condiții normale, dar și disfuncționalități și pregătire pentru intervenții de urgență.

(3) Instruire pentru simularea misiunii de suprafață lunară. Se pune accentul pe pregătirea pentru simularea misiunii. Prin această fază de pregătire, astronauții vor înțelege planul de zbor și cerințele diviziunii misiunii. Competența în întregul proces de execuție a misiunii.

(4) Faza de instruire intensivă și de pregătire a misiunii. Se pune accentul pe participarea la exerciții comune de mare amploare pentru a pregăti aselenizarea și pe pregătirea intensivă specifică a echipei de misiune în ceea ce privește manevrele și procedurile de zbor și misiunile simulate.

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.

Vehiculul de lansare va fi utilizat pentru călătoria dus-întors între Pământ și Lună, cu o capacitate de aproximativ 140 de tone și o forță maximă de decolare de 5.800 de tone, care poate trimite două nave spațiale cu echipaj uman de nouă generație pe Lună în același timp. Vehiculul de lansare va avea o împingere maximă la decolare de 800 de tone și poate trimite pe Lună două nave spațiale cu echipaj uman de nouă generație în același timp,

Vehiculul de explorare lunară va fi folosit ca vehicul principal pe Lună, fiind echipat cu panouri solare și având la bord un radar pentru poziționare, detectare și explorare în timp real, pentru a se asigura că astronauții nu se vor pierde în timpul misiunii.

Destinația acestei misiuni este în zona de lumină permanentă din afara craterului Shackleton de la polul sud al Lunii, unde vom stabili un observator lunar după ce explorarea va fi finalizată.