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.

Dream Wings

郑州轻工业附属中学  河南省郑州市-金水区    China 19   4 / 2 Engleză
Software de proiectare 3D: Fusion 360



1.1 - Descrierea proiectului

Odată cu aprofundarea explorării umane a spațiului cosmic și cu dezvoltarea tehnologiei de explorare spațială, cunoașterea umană a Lunii a fost îmbunătățită, iar construcția taberei lunare a devenit un mijloc necesar pentru ca oamenii să continue explorarea spațiului cosmic. Astfel se va acumula experiență pentru supraviețuirea omului în spațiul cosmic.

Am împărțit modulul de bază în cinci părți, care sunt zona centrală de alimentare cu energie și zona de locuit, zona de plante, zona de vehicule și zona medicală distribuite în jurul acesteia.

În ceea ce privește energia, am proiectat un tip de panou solar cu structură de floare bionică și am adăugat tehnologia de acoperire cu electrolit. Pe de o parte, capacitatea antistatică a acoperirii cu electrolit previne aderența și deteriorarea prafului lunar și a electricității statice; pe de altă parte, poate maximiza utilizarea energiei solare prin rotativitate.

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 taberei noastre pe Lună este de a trăi pe Lună și de a explora spațiul cosmic. Prin supraviețuirea și dezvoltarea astronauților pe Lună, acumularea de abilități și experiență pentru supraviețuirea umană pe alte planete din spațiul cosmic și căutarea de planete unde ființele umane pot migra; în același timp, poate explora și studia valoarea științifică nedescoperită a Lunii, cum ar fi analiza materialului de pe suprafața lunară și explorarea evoluției sistemului solar etc.

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

Am decis să ne stabilim tabăra lunară la craterul Whipple, în apropiere de Polul Nord al Lunii, la 89,1° N și 118,2° E. În primul rând, craterul Whipple are o semnătură de reflexie radar ridicată, ceea ce indică depozite de gheață relativ pură de cel puțin 2 metri grosime. Aceste depozite de gheață reprezintă o sursă de apă potabilă, precum și de propulsoare de rachete cu hidrogen lichid și oxigen lichid. În plus, craterul Whipple se învecinează cu un platou mare, cvasi-permanent, luminat de soare, care îi ocupă marginea nordică. Acolo, soarele este vizibil în medie 80 la sută din timp. Temperaturile din această regiune luminată de soare cvasipermanent sunt destul de blânde pentru standardele lunare, având o medie de aproximativ -50 ° C, ±10 ° C. Această combinație de umbre permanente, cratere adiacente unui platou luminat de soare cvasipermanent, este unică în regiunea arctică lunară.

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.

În primul rând, în faza de fundație, vom folosi solul lunar ca principal material de construcție. Vom pune în aplicare imprimarea 3D cu laser a solului lunar cu ajutorul unor echipamente precum o imprimantă 3D gigantică transportată de pe Pământ pe Lună. Altfel spus, solul lunar va fi topit și resolidificat cu laser, solidificat prin reacții chimice și amestecat cu materiale de cimentare. Utilizarea tehnologiei de imprimare 3D pentru a construi. Aceasta poate satisface nevoile componentelor cheie necesare pentru funcționarea de durată a bazei lunare și reprezintă o tehnologie de sprijin cheie pentru funcționarea și întreținerea bazei lunare în viitor. În plus, materialul de sticlă al bazei va fi realizat din materialul de sticlă după fuziunea sticlei de impact unice a Lunii și a sticlei de silicat, cu condiții de topire și agenți de topire corespunzători. Materialul de sticlă poate proteja baza de radiațiile cosmice, asigurând în același timp o rezistență ridicată la compresie. În plus, unele materiale de construcție sau echipamente speciale vor fi transportate de pe Pământ, iar atunci când baza va fi stabilizată, aceasta va fi completată prin producție in situ pentru a obține autosuficiența materialelor de bază, iar apoi va fi extinsă în mod selectiv.

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

Pe lângă utilizarea sticlei de fuziune a sticlei de impact lunar cu sticlă de silicat, rezistența la radiații a sticlei de impact împotriva radiațiilor spațiale și acoperirea altor clădiri cu materiale de protecție împotriva radiațiilor, vom lua în considerare și momentul cel mai potrivit pentru misiune.

Solul lunar utilizat în materialele noastre de construcție are o foarte bună izolare termică, iar sistemul de temperatură constantă din interiorul bazei poate proteja astronauții de amenințarea diferențelor de temperatură.

În primul rând, la bază vor fi instalate echipamente de filtrare a aerului pentru a filtra eficient particulele de praf din aer. În al doilea rând, personalul va fi dotat cu echipamente speciale de protecție, cum ar fi haine, măști și ochelari, pentru a reduce expunerea la praful lunar.

O bază în regiunile polare ar reduce probabilitatea de cădere a meteoriților, iar radarele și alte echipamente ar fi amplasate în jurul bazelor lunare pentru a detecta și avertiza din timp meteoriții care se apropie.

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: Baza noastră va lua gheață de apă ca sursă principală de apă a întregii baze și sistemul de reciclare a apei ca principal cadru. Craterul Whipple conține depozite de gheață relativ pură cu o grosime de cel puțin 2 metri, ceea ce sugerează că resursele de gheață de apă recuperabile ale sitului vor fi substanțiale. În plus, sistemul de reciclare a apei al bazei va îmbunătăți considerabil utilizarea resurselor de apă.

Hrană: Încă din primele etape, astronauții vor mânca alimente aduse de pe Pământ până când primele culturi se vor maturiza în modulul de plante al bazei. Vom cultiva o varietate de plante în modulul de plante pentru a-i menține pe astronauți echilibrați din punct de vedere nutrițional și sănătoși din punct de vedere fizic și mental în timp ce se află pe Lună.

Aer: În primul rând, oxigenul obținut prin electroliza apei va fi principala sursă de aer necesară pentru bază. În plus, pe lângă asigurarea aprovizionării cu hrană, camera responsabilă de plantare va planta și unele plante potrivite pentru mediul lunar, cum ar fi ierburi și alge etc., care pot fi, de asemenea, o sursă principală de oxigen necesar bazei prin generarea de oxigen și consumul de dioxid de carbon.

Putere: Rezolvăm problema energiei din tabăra noastră lunară în două moduri: unul este prin fuziune nucleară la centrala nucleară din zona centrală de alimentare cu energie a bazei noastre, iar materialul de bază al fuziunii nucleare, heliu III, este extrem de abundent pe Lună; Al doilea este generarea de energie solară prin panouri solare bionice distribuite în jurul bazei, care va fi, de asemenea, o sursă majoră de energie pentru bază. Aceste două abordări pot satisface pe deplin nevoile energetice ale bazei.

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

Tabăra noastră lunară va lua măsuri multiple pentru a se ocupa de deșeurile produse de astronauți pe Lună. În primul rând, vom adopta un sistem ecologic închis pentru a procesa deșeurile organice ale astronauților prin intermediul plantelor și microorganismelor. În al doilea rând, vom folosi tehnologii avansate de reciclare pentru a recupera apa și alte materiale reutilizabile. În cele din urmă, vom trimite deșeurile care nu pot fi refolosite înapoi pe Pământ sau le vom îngropa pe suprafața lunară. Vom înființa o echipă dedicată gestionării deșeurilor, responsabilă de supravegherea și gestionarea procesului de procesare a deșeurilor și de asigurarea faptului că eliminarea deșeurilor respectă standardele de mediu. Prin aceste măsuri, vom minimiza impactul asupra mediului lunar și ne vom asigura că tabăra noastră lunară rămâne curată și durabilă.

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 mea lunară va folosi o varietate de tehnologii de comunicare. Vom stabili o rețea de comunicații care include relee de satelit, radio de înaltă frecvență și comunicații cu laser. De asemenea, vom folosi roverele pentru a amplasa echipamente de comunicare și pentru a înființa hub-uri de comunicare în locații strategice. În plus, vom avea o echipă de specialiști în comunicații care vor fi responsabili de întreținerea și depanarea sistemelor de comunicații. Prin utilizarea unei combinații de tehnologii avansate și de personal calificat, ne vom asigura că tabăra noastră lunară rămâne conectată în permanență la Pământ și la 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 mea lunară, cercetarea noastră se va axa pe tema științei vieții, adică pe studierea schimbărilor organismelor, aerului, apei și a altor materiale în medii extreme, pe aprofundarea înțelegerii sistemelor vii și pe explorarea posibilității de a supraviețui și de a ne reproduce pe Lună. Iată câteva dintre experimentele pe care intenționez să le realizez pe Lună:

Explorați Luna și mediul înconjurător al acesteia: Explorați originea, evoluția și tendința viitoare de dezvoltare a Lunii prin studierea geologiei, geomorfologiei și atmosferei sale.

Dezvoltarea energiei și a materialelor: Utilizarea resurselor naturale ale Lunii, inclusiv a gheții de apă și a heliului 3, pentru a efectua experimente în domeniul dezvoltării energiei și al construcției de baze.

Cercetarea în domeniul științelor vieții: Studierea adaptabilității și a mecanismelor de răspuns ale microorganismelor, plantelor și animalelor în mediul lunar, oferind sprijin pentru explorarea spațiului cosmic și pentru cercetarea în domeniul științelor vieții.

Cercetarea în domeniul tehnologiei spațiale: îmbunătățirea nivelului și a capacității tehnologiei și ingineriei spațiale prin efectuarea de diverse experimente pe suprafața lunară sau pe orbită, cum ar fi testarea performanțelor noilor nave spațiale și echipamente, explorarea sistemului solar și a universului etc.

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

Antrenamentul de pregătire fizică: Astronauții trebuie să fie într-o formă fizică bună pentru a face față rigorilor misiunii lor. Aceasta ar include antrenamente de rezistență, exerciții cardiovasculare și antrenamente de flexibilitate.

Antrenament în imponderabilitate: Astronauții vor experimenta imponderabilitatea în timpul misiunii lor și, prin urmare, trebuie să fie pregătiți pentru această senzație. Aceștia vor fi supuși unui antrenament de simulare într-un mediu cu gravitație zero.

Formare prin simulare: Astronauții trebuie să stăpânească abilitățile necesare pentru a opera nava spațială și modulul lunar. Instruirea prin simulare îi va ajuta să învețe cum să lucreze eficient într-un mediu cu gravitație redusă.

Formare specifică misiunii: Astronauții vor beneficia, de asemenea, de o pregătire specifică misiunii lunare. Aceasta ar include învățarea despre suprafața lunară, caracteristicile geologice și efectuarea de experimente.

Formare psihologică: Izolarea și izolarea călătoriei în spațiu pot afecta sănătatea mentală a astronauților. Astronauții vor primi pregătire psihologică pentru a-i ajuta să facă față acestor provocări.

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.

În calitate de participant la competiția pentru Baza Lunară, cred că viitoarele misiuni lunare necesită o navă spațială care să poată transporta în siguranță și în mod fiabil personalul și încărcătura pe Lună și să exploreze suprafața lunară. Această navă spațială trebuie să aibă următoarele caracteristici:

Automatizare și inteligență ridicată: Nava spațială trebuie să aibă capacități ridicate de automatizare și inteligență pentru a permite explorarea și operarea autonomă pe suprafața lunară.

La baza lunară, am inventat un vehicul numit "Lunar Rover". Roverul lunar este format din mai multe roți și se poate deplasa pe suprafața lunară. Acesta este echipat cu sisteme foarte automatizate și inteligente pentru a permite explorarea și operarea autonomă pe suprafața lunară.

Atunci când explorăm suprafața lunară, putem căuta noi destinații, cum ar fi cratere, munți, văi etc., putem explora și colecta mostre. Putem, de asemenea, să construim baze și să efectuăm experimente științifice pentru a înțelege mai bine caracteristicile și mediul Lunii.