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.

Three-person trip

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 și spațiul cosmic au avut întotdeauna multe secrete pentru noi, pentru a spori înțelegerea spațiului cosmic, am construit o tabără lunară pentru a explora în continuare luna, pentru a explora viitorul, pentru a ne muta pe lună și pentru a construi o mică casă lunară a noastră.

    Tabăra noastră este formată din două părți: una este formată din rover lunar în aer liber, satelit, generator de oxigen, dispozitiv de purificare a apei, stație de transfer, panou solar și alte echipamente; a doua este formată din dormitoare interioare, zone de luat masa, zone de fitness, camere medicale și alte zone.

    Din cauza mediului lunar aspru și a lipsei de resurse, vom folosi tehnologia de reciclare pentru a utiliza la maximum apa, oxigenul, alimentele etc. În ceea ce privește comunicarea, a fost conectată la Pământ, raportând în timp real starea fizică a oamenilor care trăiesc în tabăra lunară și înregistrând ce fel de mediu este mai potrivit pentru locuirea umană.

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).

    Tabăra noastră pe Lună are ca scop principal explorarea tipului de mediu care este mai potrivit pentru migrația umană.

    Gravitația Lunii și multe dintre mediile naturale sunt foarte diferite de cele de pe Pământ, astfel încât unele explorări experimentale care necesită medii specifice sunt mai potrivite pe Lună. Odată cu dezvoltarea civilizației umane, majoritatea resurselor minerale de pe Pământ au fost exploatate, astfel încât Luna, care este bogată în resurse minerale, este cel mai potrivit obiect de dezvoltare pentru ființele umane în prezent. Încă din cele mai vechi timpuri, ființele umane au fost pline de fantezii bogate cu privire la vastul cer înstelat și la universul nemărginit, iar acum explorarea Lunii este doar primul pas al explorării umane a universului, iar înființarea de baze de tranzit pentru rachete și nave spațiale pe Lună poate ajuta ființele umane să exploreze planete mai îndepărtate.

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

    Am ales să fim înconjurați de resurse abundente care pot satisface nevoile de utilizare a taberei lunare; Terenul este relativ plat, ceea ce este favorabil pentru decolarea și aterizarea navei spațiale ca locație a taberei.

    Luna este o zonă ideală pentru stabilirea de tabere lunare la poli. Regiunea polară lunară este expusă la lumina soarelui aproximativ 70%~80% din timp, iar energia solară poate furniza suficientă energie pentru tabăra lunară; Diferența de temperatură din zona polară este mică, ceea ce face ca mediul din tabără să fie mai blând; Regiunile polare sunt distribuite cu un număr mare de mări lunare și există o cantitate mare de material de gheață de apă pentru a reface resursele de apă.

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.

    Tehnologie: Deoarece construcția taberelor lunare consumă o mulțime de materiale, astfel încât materialele locale sunt o alegere excelentă, plănuim să folosim roverul lunar pentru a extrage și colecta materiale de construcție pe Lună și să folosim tehnologia de imprimare 3D pentru a construi tabere, iar unele materiale speciale care nu pot fi obținute pe Lună sunt considerate a fi transportate de pe Pământ.

    Material: aliaj de siliciu-aluminiu (greutate redusă, bună conductivitate termică și o anumită rezistență, duritate și rezistență la coroziune); materiale de nitrură de bor (cu proprietăți unice mecanice, termoelectrice, electrice, optice, de barieră); sticlă de siliciu de aluminiu (cu transparență ridicată, potrivită pentru întărirea chimică etc. și utilizarea sticlei multistrat, protecție mai eficientă împotriva radiațiilor spațiale).

    Opțiuni de proiectare: Aliaj de silicon-aluminiu pentru echipamentele exterioare, pereți de tabără îngroșați, design de deflector cu scoică pentru secțiunile de sticlă pentru a face față unor impacturi mai puternice.

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

    Temperatura: Detectarea în timp real a temperaturii interne a taberei și controlul temperaturii prin intermediul anumitor echipamente.

    Meteorit: Sateliții radar sunt instalați în apropierea taberei pentru a monitoriza în timp real dacă se apropie un pericol și pentru a emite avertismente care să le reamintească membrilor taberei să ia măsurile corespunzătoare sau să evacueze la timp.

    Radiații: Materiale anti-radiații mai eficiente pentru tabere și echipamente de exterior și pereți mai groși pentru a bloca radiațiile.

    Astronauți individuali: formularea unor norme dietetice rezonabile pentru a spori imunitatea: fitness în zona de fitness pentru a crește condiția fizică; înființarea de punți de observare, comunicare în timp real cu două bile etc. pentru a rezolva problemele psihologice ale astronauților.

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?

    În prima etapă, vor fi folosite resursele de apă transportate de pe Pământ, iar construcția unui sistem de circulație a apei și extragerea gheții de apă lunară vor fi efectuate în același timp pe Lună, iar apa menajeră și urina generată de tabără vor fi reciclate. În același timp, se reface și sursa de apă prin extragerea materialului de geo-gheață polară.

    Hrană: În primul rând, unele alimente comprimate și conserve, precum și viermi de făină care pot furniza proteine animale bogate, pot construi o ecosferă simplă, pot crește și cultiva unele legume cu cicluri scurte de creștere și potrivite pentru supraviețuirea pe Lună și pot asigura o hrană suficientă.

    Putere: Energia solară este utilizată pentru a colecta complet energia luminoasă generată de soare în timpul zilei și pentru a o stoca, astfel încât să stocheze energia electrică necesară pe timp de noapte, rezolvând în același timp consumul de energie electrică din timpul zilei, astfel încât să mențină funcționarea stabilă pe termen lung a taberei.

    Aer: Oxigenul este o condiție indispensabilă pentru supraviețuirea personalului din tabără, având în vedere că acesta nu poate fi transportat de pe pământ în cantități mari, am decis să luăm materiale locale, folosind tehnologia de producție de oxigen din solul lunar, reacția de electroliză a solului lunar pentru a obține oxigen, dar și să colectăm oxigenul produs de fotosinteza plantelor.

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

    Deșeurile solide, cum ar fi fecalele umane, ramurile și frunzele moarte ale plantelor, cadavrele de animale și reziduurile alimentare sunt tratate prin fermentație aerobă la temperaturi ridicate, iar produsele tratate pot fi folosite ca îngrășământ organic, iar dioxidul de carbon produs în timpul procesului de fermentație poate fi, de asemenea, introdus în cabina plantelor ca materie primă pentru fotosinteza plantelor.

    Urina umană, precum și apele reziduale produse zilnic, vor fi purificate prin sisteme de purificare a apei și reciclate sau utilizate pentru irigarea plantelor.

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

    Tabăra noastră are două radare care nu numai că prezic venirea unui pericol, dar țin legătura cu planeta. Pământul și Luna sunt conectate prin sateliți ca niște punți.

    Iar tabăra noastră are o mulțime de echipamente de comunicare. Păstrarea contactului cu Pământul nu este doar pentru a raporta în orice moment starea de cercetare a astronauților de pe Lună, ci și pentru a proteja psihologia astronauților.

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.).

    Scopul principal al taberei noastre lunare este de a explora în continuare Luna, de a explora viitorul migrației pe Lună și de a construi o mică casă lunară proprie.

    Mediu cu gravitație redusă: Deoarece gravitația de pe Lună este o șesime din cea de pe Pământ, va reprezenta o mare amenințare pentru sănătatea umană într-un mediu cu gravitație redusă, astfel încât este necesar ca noi, oamenii, să ne adaptăm la un mediu cu gravitație redusă.Și când nu există gravitație, nu numai că picăturile nu cad, dar nici materia suspendată nu se scufundă, iar tensiunea superficială joacă un rol important în lichid. Cel mai atractiv aspect al mediului de microgravitație este reprezentat de efectele în lichide și gaze, cum ar fi dispariția convecției termice și eliminarea recipientelor pentru lichide. Acest lucru reduce interferențele cu fenomenele de difuzie și cu experimentele de transport atomic, permițând testarea mai precisă a teoriilor și proiectarea de noi experimente. De asemenea, aduce noi posibilități pentru studiul transportului global, al cristalizării, al nucleării și al suprarăcirii materialelor.

    Nu are atmosferă: Având în vedere masa și volumul Lunii, aceasta ar trebui să poată forma o anumită atmosferă, dar nu este cazul. În prezent, oamenii de știință speculează asupra a trei posibile cauze: gazele lunare se deplasează mai repede decât viteza de evadare a planetei, Luna nu are un câmp magnetic, iar Luna este adesea lovită de asteroizi. astronauții vor studia acest lucru mai departe.

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

    Condiția fizică: Pentru a deveni astronaut, pe lângă cele peste 1.000 de ore de zbor și o bună condiție fizică de bază, trebuie să treci și "testul tehnic" al instalațiilor unice din orașul spațial, printre care: un scaun rotativ cu 24 de rotații pe minut pentru a verifica toleranța la vibrații și vertij; un leagăn electric cu o amplitudine de 15 metri se balansează înainte și înapoi pentru a testa răul de mișcare spațială care poate apărea în corpul uman atunci când nava spațială intră pe orbită.

     Scopul pregătirii de bază este, în primul rând, de a permite candidaților astronauți să stăpânească și să completeze cunoștințele și competențele științifice necesare pentru zborurile spațiale cu echipaj uman și, în al doilea rând, de a le îmbunătăți în continuare condiția fizică și calitatea psihologică. Pregătirea fizică și psihică la care trebuie să se supună astronauții, cum ar fi expunerea la centrifuge cu o gravitație de 10 ori mai mare decât cea a Pământului și antrenamentul într-o cameră de liniște pentru perioade lungi de timp, este inimaginabil de grea. 

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.

    Nava spațială a viitorului este echipată cu un emițător laser în nas, care este penetratorul prin care nava spațială străpunge atmosfera. Iar sticla cabinei este sticlă anti-laser, care nu numai că poate vedea clar direcția în univers, dar face ca sticla să nu fie ușor de spart. Cu toate acestea, pentru a preveni topirea sticlei de către căldura uriașă generată de frecare, este necesar să se instaleze deasupra sticlei o folie de protecție de ridicare.

    După ce va ajunge pe orbita Lunii, vor exista un modul de comandă și un modul de serviciu, iar modulul lunar se va andoca din nou cu acestea, așteptând ca astronauții să intre în modulul de serviciu, modulul lunar nu va mai fi necesar, doar modulul de comandă și modulul de serviciu se vor întoarce pe orbita Pământului sub controlul astronautului și vor intra pe Pământ.

Alte proiecte: