moon_camp
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.

conquer the moon

郑州轻工业附属中学  河南省郑州市-金水区    China 18   2 / 0 Engleză
Software de proiectare 3D: Fusion 360


Vizualizator extern pentru proiectul 3D


1.1 - Descrierea proiectului

  1. Tabăra noastră lunară este împărțită într-o zonă de locuit centrală și o zonă de plantare externă, o zonă de cercetare, o zonă de minerit, o zonă de transmisie a semnalelor etc. Zona de locuit include cabane de bază, cum ar fi dormitoare, restaurante, camere de control principale și săli de sport. Toți pereții cabinei sunt construiți într-un model de titan fibră de carbon apă oxid de calciu (material de izolație) material compozit (material rezistent la radiații) titan din interior spre exterior. Stratul cel mai exterior are, de asemenea, un strat de protecție de 1,6 metri grosime, realizat din material special din solul lunar.
  2. Plănuim să realizăm cercetări științifice, experimente și cercetări privind dezvoltarea Lunii, asigurând în același timp siguranța și locuirea astronauților. Vom folosi plăci de rocă lunară pentru a absorbi căldura și a o stoca într-un dispozitiv de colectare a căldurii, care va furniza căldură fiecărui compartiment prin conducte. În plus, dispunem de dispozitive de evacuare prin ejecție electromagnetică și de capsule de evacuare în formă de capsulă, care pot evada de pe Lună în timp util în situații de pericol major.

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 lunară este folosită în principal pentru cercetare științifică, pentru a explora misterele universului, originea umanității și resursele de pe Lună. Ce resurse există care pot satisface mai bine și mai ușor nevoile de oxigen, apă și energie pe Lună. Folosit pentru a explora cultivarea plantelor lunare, cum să le plantezi bine și cum să faci plantele de pe Pământ mai productive. Aceste studii științifice au adus contribuții semnificative la planul ca mai mulți oameni să trăiască pe Lună.

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

Plănuim să ne construim tabăra lunară în bazinul Aitken din Antarctica, în Mare Smythii. Mare Smythii este situată pe spatele Lunii. Centrul său este situat la 87,7 grade latitudine sudică și 126,9 grade longitudine vestică. Există 11 cratere de impact cu ruptură de fund Yuhai de scară medie. Este posibil ca sub ele să existe niște depresiuni adânci sau fisuri adânci, astfel încât gheața de apă să poată fi depozitată stabil acolo. Zona selectată are niveluri ridicate de FTA, OL și CPX, care pot fi folosite pentru a produce oxigen și a extrage metale precum fierul și titanul pentru a satisface potențialele nevoi de viață umană pe termen lung. Din perspectiva menținerii energiei necesare pentru funcționarea stațiilor de cercetare științifică, această zonă are cea mai puternică intensitate luminoasă de pe suprafața lunară și este una dintre cele mai ideale zone pentru obținerea de energie solară în timpul zilei pe Lună.

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.

Pentru construcția bazei, plănuim să construim tabăra lunară în trei etape:

Etapa 1: Intenționăm să simulăm mai întâi procesul de asamblare pe Pământ, apoi să trimitem modulul de locuit pe Lună, folosind un robot pentru a asambla baza. Materialele folosite provin de pe Pământ, cum ar fi titanul, aluminiul, acidul silicic etc.

Pasul 2: Trimiteți astronauții și modulele ulterioare pe Lună, îmbunătățind treptat zona experimentală, zona de plantare etc. Zona de plantare poate fi combinată cu craterul, care este propice pentru extragerea gheții lunare.

Pasul 3: Intenționăm să extragem local materiale din stratul de intemperii al solului lunar și să folosim un dispozitiv mare de imprimare 3D pentru a construi un strat de protecție împotriva radiațiilor de 1,6 metri grosime în afara modulelor necesare.

În plus, intenționăm să furnizăm energie din centura Pământului (panouri solare, generatoare etc.), compresoare de oxigen și purificatoare de aer, structuri de sprijin (inclusiv clădiri, piloni, conectori, console și balamale de expansiune etc.), sisteme de alimentare cu apă (echipamente avansate de purificare și recuperare a apei), echipamente de comunicare (inclusiv sateliți de comunicare, echipamente de comunicare, computere, conexiuni de rețea etc.), sisteme de susținere a vieții (inclusiv sisteme de susținere a vieții, toalete, paturi, catering etc.), echipamente de cercetare științifică (inclusiv echipamente astronomice, echipamente de laborator etc.).

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

Avem în vedere, în principal, radiațiile, micrometeoriții și problemele de temperatură în ceea ce privește pericolele de pe Lună.

  1. Pentru probleme legate de radiații: Folosim trei module: izolatori de bază, cabluri elastice și tehnologia de ecranare Whipple, precum și materiale speciale din solul lunar pentru a preveni riscurile de radiații pentru astronauți. Apoi, vom adăuga un strat de strat de apă în interiorul peretelui, care poate absorbi și dispersa eficient radiațiile. Acest lucru poate reduce la minimum răul produs de radiații.
  2. Pentru problema micrometeoriților: Avem un strat special de protecție din material de strat exterior, iar pereții sunt construiți din titan, care poate rezista la meteoriți mici și la fluctuații de temperatură ridicată. În plus, folosim și un radar pentru a detecta (micro) meteoriți în cazul în care se ia o decizie în avans.
  3. Pentru problema temperaturii: folosim materiale termoizolante eficiente, cum ar fi grafitul, fibra de sticlă și aerogelul, pentru a reduce transferul de căldură între aerul interior și cel exterior și pentru a evita impactul fluctuațiilor de temperatură exterioară asupra temperaturii interioare. Utilizăm ventilatoare, aparate de aer condiționat și alte dispozitive pentru a menține stabilitatea temperaturii de bază și folosim sisteme de energie, cum ar fi panourile solare, pentru a furniza sursele de frig și căldură necesare în interior.

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?

După stabilirea bazei, astronauții vor folosi roverele lunare pentru a transporta unelte de minerit și roboți pentru a extrage gheața lunară din apropiere, topind-o, filtrând-o și purificând-o pentru a obține apă pură. Plănuim să facem acest lucru de două-trei ori pe săptămână, o parte fiind transportată direct în zona de locuit, iar o altă parte fiind depozitată în dispozitive de stocare a apei. În plus, filtratul de urină poate fi, de asemenea, transformat chimic într-un adeziv prin transformarea grupărilor acide de pe lanțul de polimeri în grupări esterice, modificându-i proprietățile.
Hrana este esențială pentru astronauți, iar primii astronauți vor consuma alimente aduse de pe Pământ. Desigur, alimentele aduse nu vor rezista mult timp, așa că astronauții vor construi o zonă de plantare după ce vor fi stabilite instalațiile de bază și vor folosi tehnici de cultivare hidroponică și aeriană pentru a planta unele plante: vinete, cartofi, roșii și alte plante care pot suplimenta diferiți nutrienți. Având în vedere dezvoltarea pe termen lung, ne pregătim, de asemenea, să studiem cum să folosim solul lunar pentru a cultiva plante.
În sistemul nostru de alimentare, panourile solare vor fi folosite pentru generarea zilnică a energiei de bază și vom folosi, de asemenea, o cantitate mare de heliu-3 de pe Lună pentru a ne reface energia electrică. O vom converti în curent continuu și o vom stoca într-o baterie folosind energia chimică. Când este nevoie de electricitate, convertiți energia chimică în curent continuu și apoi convertiți-o în curent alternativ pentru alimentarea cu energie electrică.
Inițial, vom extrage o parte din oxigen din stratul de intemperii sau din rocile lunare (ceea ce necesită amestecarea gazelor de oxigen și de azot în conformitate cu compoziția atmosferei de la suprafață pentru ca organismul uman să poată respira direct). În ceea ce privește azotul, l-am aduce de pe Pământ. De asemenea, putem folosi electroliza topită pentru a extrage aerul. ne pregătim, de asemenea, să folosim o lentilă pentru a încălzi solul la 2500 de grade pentru a extrage oxigenul.

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

Reciclarea și reutilizarea: Tabăra noastră lunară va crea un mediu închis similar cu cel al Stației Spațiale Internaționale, permițând reciclarea și reutilizarea deșeurilor generate de astronauți. De exemplu, fecalele și urina pot fi transformate în îngrășământ sau apă, care pot fi folosite pentru sistemele de susținere a vieții sau în scopul cultivării culturilor.
Descompunere oxidativă: Deșeurile pot fi oxidate și descompuse prin intermediul unui reactor de oxidare. Un reactor de oxidare presupune amestecarea deșeurilor organice cu oxidanți, cum ar fi peroxidul de hidrogen, și plasarea lor într-un recipient pentru a reacționa în condiții de temperatură ridicată. Prin această reacție, substanțele organice reacționează cu oxidanții pentru a produce substanțe mai sigure, cum ar fi apa și dioxidul de carbon. Apoi, apa și dioxidul de carbon sunt folosite pentru fotosinteză, producând hrană și furnizând oxigen.
Stocarea comprimată: Deșeurile solide, bucățile mari de deșeuri etc. pot fi comprimate și depozitate în containere speciale, în așteptarea unor viitoare activități de reciclare sau de curățare a gunoiului.

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

Tabăra noastră lunară va folosi turnuri de semnalizare și radare pentru a stabili comunicarea cu sateliții, care pot fi folosiți pentru a recepționa semnale de pe Pământ și pentru a oferi o cale de întoarcere pentru transmiterea de informații, cum ar fi imagini, date și voce, menținând comunicarea între tabără și Pământ. Apoi se va stabili contactul cu Pământul și cu alte tabere lunare. În plus, radioul poate fi utilizat și pentru a realiza comunicarea cu Pământul. După finalizarea lucrărilor de întreținere și punere în funcțiune, radioul trebuie să ia în considerare factori precum propagarea undelor electromagnetice pentru a asigura o comunicare de înaltă calitate.
În plus, tabăra noastră lunară are un dispozitiv de ejecție electromagnetică care folosește electromagnetismul pentru a ejecta capsule în formă de capsule. După setarea vitezei și planificarea traseului, acestea pot fi transmise către alte tabere lunare pentru a stabili o comunicare față în față între astronauți.

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.).

Cercetarea noastră se va axa pe geologie.

Colectarea rocilor și a solului: Pentru a înțelege istoria și caracteristicile geologice ale Lunii, se pot colecta probe pentru analiză. Aceste probe pot fi colectate prin forare sau prin intermediul unor roboți și pot fi analizate în funcție de proprietățile lor chimice și fizice.
Monitorizarea seismică: Pe Lună există mai puține seisme decât pe Pământ, dar acestea oferă informații utile despre structura internă a Lunii. Senzorii pentru monitorizarea cutremurelor pot fi amplasați pe suprafața lunară pentru a înregistra și analiza datele colectate.
Măsurarea gravitației: Prin măsurarea câmpului gravitațional de pe Lună cu ajutorul unui gravimetru, se poate înțelege structura internă și compoziția Lunii. Aceste măsurători pot fi efectuate de pe orbitare sau de pe lander la altitudine joasă.
Măsurarea câmpului magnetic: Prin măsurarea câmpului magnetic de pe suprafața Lunii se poate obține o înțelegere a proceselor fizice din interiorul Lunii. Aceste măsurători pot fi efectuate cu ajutorul unor orbitale sau aeronave.
Ridicarea topografică de suprafață: Pentru a stabili harta geologică a suprafeței lunare, se pot folosi altimetrul laser sau radarul și alte instrumente pentru cercetarea topografică a suprafeței. Aceste măsurători pot ajuta la determinarea dimensiunii și formei diferitelor caracteristici geologice de pe Lună.
Măsurarea fluxului de căldură: Prin măsurarea gradientului de temperatură de la suprafață și de sub Lună, se poate înțelege fluxul de căldură și istoria geologică din interiorul Lunii. Aceste măsurători pot fi efectuate cu ajutorul unor instrumente de foraj sau al unor roboți.

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

Astronauții trebuie să treacă prin trei tipuri de pregătire:

Primul tip este formarea profesională de bază: în calitate de astronaut, primul pas este de a primi o formare în cunoștințe teoretice de bază profesionale, cum ar fi atmosfera, astronomia, geofizica, dinamica spațială, comunicarea, calculatoarele etc. Toate aceste formări sunt legate de domeniul aerospațial, medicină și fiziologie. Prin îmbunătățirea cunoștințelor de bază ale acestor specializări, se poate pune o bază solidă pentru viitor.
Cel de-al doilea tip este pregătirea pentru misiunile de zbor: astronauții trebuie să aibă un fizic robust și, pe această bază, trebuie să se supună, de asemenea, unei pregătiri fizice stricte. Antrenament de rezistență la supraponderalitate: Rachetele au, de obicei, accelerații extrem de mari în timpul decolării, iar fără antrenament, corpul astronautului nu le poate tolera. Simularea unui astfel de antrenament îi poate ajuta pe astronauți să își mențină mintea limpede și să se adapteze și să ducă la bun sfârșit sarcinile de zbor; Antrenament în imponderabilitate: În timpul zborului orbital, nava spațială se află adesea într-un mediu de microgravitație, în care astronauții au adesea amețeli, ceea ce afectează funcționarea. Prin urmare, este necesar să se simuleze imponderabilitatea Huangjing pentru a-i ajuta pe astronauți să elimine teama de imponderabilitate. În condiții de imponderabilitate, astronauții trebuie să efectueze exerciții precum îmbrăcarea și scoaterea costumelor spațiale, mâncatul și mersul pe jos. Universul și nava spațială sunt factori de mediu speciali, iar astronauții trebuie să își îmbunătățească toleranța prin antrenament.
Al treilea tip este formarea competențelor profesionale: astronauții trebuie să rămână pe Lună pentru o perioadă lungă de timp, să finalizeze unele experimente, cercetări științifice, explorarea resurselor și alte conținuturi. De asemenea, ei trebuie să stăpânească cunoștințele de completare a experimentelor științifice și capacitatea de a opera diverse mașini.

Aceste cursuri au ca scop să le permită astronauților să ducă o viață normală pe Lună, să efectueze cercetări științifice și să exploreze Luna.

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 misiunii lunare trebuie să poată găzdui și transporta o încărcătură suficient de mare, deoarece pentru a călători de pe Pământ pe Lună este necesar să se transporte o mulțime de materiale și provizii, iar nava spațială trebuie să fie capabilă să suporte aceste lucruri. Nava spațială se va andoca cu stația spațială în spațiu, se va realimenta cu energie de la stație și va zbura spre Lună.

Pe Lună, astronauții asamblează module detașabile de rovere lunare aduse de pe Lună, care pot finaliza explorarea și colectarea resurselor. (Aceste rovere lunare detașabile și acești roboți de explorare sunt toate module configurate de pe Pământ și asamblate pe Lună)
Pe Lună, mici rachete aduse de pe Pământ vor fi asamblate și controlate de către membrii Pământului pentru a zbura spre Pământ.
Asamblăm un robot de detecție care poate detecta resursele și terenul, poate analiza dacă locul este potrivit pentru construirea unei baze și poate oferi feedback astronauților.

Alte proiecte: