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.

Infinite Space

郑州轻工业大学附属中学  河南省郑州市-金水区    China 17, 18, 19   5 / 1 Engleză
Software de proiectare 3D: Fusion 360



1.1 - Descrierea proiectului

"Infinity Space" este o tabără cu simboluri ale infinitului ca elemente de design, ceea ce indică faptul că "Infinity Space" are posibilități infinite, iar clădirile și structurile sale vor rezista la testul timpului și al riscului. Scopul său principal este cercetarea științifică, pentru a studia suprafața Lunii Caracteristicile geologice, chimice și fizice. Infinite Space include zona de cercetare științifică, zona de locuit și zona de aprovizionare. În același timp, folosim caracteristicile simbolurilor infinite pentru a realiza andocarea automată cu tehnologia de andocare a navetelor. Precizia de andocare este ridicată, iar operarea este simplă. Este potrivit pentru ca astronauții să conecteze taberele de pe Lună . În același timp, ca avanpost, Infinite Space se va pregăti pentru misiunile mai ambițioase ale omenirii din viitor.

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).

Am înființat tabăra lunară în principal pentru cercetare științifică, ca avanpost cu laboratoare, precum și ca teren de antrenament și zonă de staționare pentru ca oamenii să exploreze, prin intermediul vieții de tabără, capacitatea lor de adaptare pe un corp extraterestru fără atmosferă și cu schimbări extreme de temperatură, precum și pentru a studia resursele minerale de pe Lună, heliu-3, gheață de apă etc., în vederea pregătirii unor misiuni umane mai ambițioase în viitor!

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

Am decis să construim Spațiul Infinit în craterul Rex Scarborough. În primul rând, tabăra este situată în partea din față a Lunii, aproape de Pământ, iar comunicațiile bazei pot fi mai fiabile și mai stabile, ceea ce este foarte important pentru operațiunile zilnice, cercetarea științifică și gestionarea siguranței. În al doilea rând, terenul taberei este relativ plat, iar în apropiere există resurse abundente de metale, cum ar fi fierul, magneziul și aluminiul, care sunt potrivite pentru construirea și întreținerea instalațiilor bazei și pot sprijini, de asemenea, alte aspecte ale mineritului și construcției lunare. În al treilea rând, tabăra se află aproape de ecuatorul Lunii, bazându-se pe ciclul de lumină 80%~90% al acesteia pentru a menține funcționarea normală a bazei. Așadar, înființați aici o tabără 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 ceea ce privește aspectul bazei, am construit Infinite Space având ca element de design simbolul infinitului. Aspectul său unic îl face să aibă o capacitate de extindere și o stabilitate structurală excelente și îi asigură o bună utilizare a spațiului și protecția mediului. Imprimantele 3D sunt folosite în construcții pentru a fabrica structura și învelișul bazei simbolului infinit, iar resursele de metal, cum ar fi fierul, magneziul și aluminiul din apropierea craterului Rex Scarborough, sunt folosite pentru a face aliaje pentru a fabrica stratul metalic exterior, vehiculele lunare, echipamentele și structurile clădirilor etc., în timp ce se utilizează spumă de polistiren (EPS), materiale de izolare a lămpilor din politetrafluoretilenă (PTFE) aduse de pe Pământ pentru a menține stabilă temperatura din interiorul taberei și materiale de ecranare pentru izolarea radiațiilor , În plus, prin prelucrarea și extragerea prafului lunar și a fibrei de sticlă pentru a face fibră optică, aceasta este utilizată pentru transmiterea de date și energie în întreaga bază.

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

Astronauții de pe Lună trebuie să se confrunte cu pericole de mediu, cum ar fi mediul cu gravitație redusă, schimbările de temperatură ridicată, radiațiile solare și deșeurile spațiale.

Înfruntarea mediului cu gravitație redusă: Tabăra are o sală de gimnastică spațială. Menținerea condiției fizice în fiecare zi poate preveni în mod eficient efectele fizice ale osteoporozei, atrofiei musculare și disfuncțiilor cardiovasculare cauzate de mediul cu gravitație redusă.

Înfruntarea temperaturii extreme, protecția împotriva radiațiilor și vidul spațial: Infinite Space este o stație spațială bine sigilată din tabăra de umbră a lunii, care protejează astronauții și echipamentele de impactul vidului extern și, în același timp, folosește spumă de polistiren (EPS) și politetrafluoretilenă aduse de pe pământ. Pentru a menține stabilă temperatura din interiorul taberei se folosesc materiale de izolare a lămpii din polietilenă fluorurată (PTFE), iar pentru izolarea radiațiilor se folosesc materiale de ecranare. În același timp, am înființat sisteme de control inteligente și echipamente medicale și de monitorizare a sănătății pentru a monitoriza temperatura ambientală și a detecta starea de sănătate a astronauților în timp real.

Înfruntarea deșeurilor spațiale: alegerea craterului Rex Scarborough pentru construirea unei baze reduce probabilitatea de cădere a meteoriților. În același timp, radarul bazei va detecta în permanență situația de deasupra bazei, astfel încât astronauții să poată lua măsuri de urgență.

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: Infinite Space a construit o cameră de alimentare cu apă și un captator de resurse de apă. Camera de alimentare cu apă transformă resursele de apă și gheață obținute în apă prin metode de piroliză, evaporare și răcire și utilizează echipamente de circulație a apei pentru a conecta fiecare cabină pentru a colecta urina, transpirația etc., astfel încât să se realizeze circulația apei.

Hrană: Construiți o micro-ecologie lunară în spațiul infinit: Semințe de cartofi, semințe de Arabidopsis, ouă de viermi de mătase, sol, aer, apă etc. vor fi plasate în micro-ecologia lunară, iar temperatura și umiditatea corespunzătoare din ecosferă vor fi asigurate. Lumina naturală de pe suprafața Lunii este introdusă prin intermediul ghidului de lumină pentru a crea un mediu de creștere a plantelor. Lumina favorizează creșterea plantelor pentru a furniza hrană și oxigen viermilor de mătase, creșterea viermilor de mătase furnizează dioxidul de carbon necesar pentru creșterea plantelor, iar bălegarul viermilor de mătase este, de asemenea, un bun îngrășământ, formând astfel un bun cerc ecologic pentru a obține hrană.

Electricitate: Infinite Space are un sistem de generare a energiei fotovoltaice și un sistem de energie nucleară. Echipamentul de generare a energiei fotovoltaice utilizează panouri solare pentru a converti energia solară în energie electrică și utilizează direct energia solară pentru încălzire pentru a obține energie electrică în timpul lunii și al zilei; camera de alimentare cu energie nucleară utilizează reactoare nucleare și izotopi radioactivi pentru a genera energie nucleară pentru a genera o cantitate mare de energie într-un spațiu mic pentru întreaga bază funcționează. În același timp, avem dispozitive de detectare a siguranței pentru a preveni scurgerile de radiații.

Aer (aer): Infinite Space are o cameră care generează oxigen. Prin prelucrarea ilmenitului și a oxidului feros din solul lunar, aceste materiale sunt încălzite la 1600 grade Celsius până la 2500 grade Celsius, apoi sunt electrificate, iar diverse elemente din solul lunar Acesta va fi ionizat, inclusiv ionii de itinență, iar ionii de oxigen ionizați se vor combina între ei de la sine pentru a forma oxigen.

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

Eliminarea deșeurilor generate de astronauți pe Lună este o problemă cheie, deoarece aceste deșeuri nu numai că au un impact asupra mediului, dar pot reprezenta, de asemenea, o amenințare pentru sănătatea și siguranța astronauților. Gunoiul și deșeurile sunt reciclate pentru creșterea plantelor sau pentru alte utilizări industriale, iar deșeurile care nu pot fi reciclate pot fi comprimate și depozitate pentru a le reduce volumul. Infinite Space pentru a minimiza impactul deșeurilor asupra mediului și astronauților și pentru a oferi un mediu mai sănătos și mai sigur pentru taberele lunare.

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

Infinite Space folosește comunicarea spațială cu Pământul, folosind tehnologii precum comunicarea prin laser sau prin microunde, pentru a stabili o legătură de comunicare spațială între Lună și Pământ. Această metodă de comunicare are avantajele unei viteze mari, ale unei lățimi de bandă mari și ale unei latențe reduse și poate satisface nevoile de comunicare în timp real și de transmitere a unor cantități mari de date;

Infinite Space folosește comunicații prin fibră optică cu alte tabere lunare: o tehnologie care folosește fibre optice pentru a transmite date. Infinite Space construiește o rețea de comunicații prin fibră optică prin camera de control general pentru a conecta diferite tabere lunare. Comunicarea prin fibră optică are avantajele unei viteze mari, a unei lățimi de bandă mari și a unei latențe scăzute și poate, de asemenea, să satisfacă nevoile de comunicare în timp real și de transmitere de date de mari dimensiuni.

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.).

Tema științifică din Spațiul infinit se concentrează pe tehnologia inginerească și biologie, deoarece mediul de pe Lună este complet diferit de cel de pe Pământ, cum ar fi gravitația scăzută, diferența mare de temperatură, radiații puternice etc., este necesar să se dezvolte tehnologii inginerești care să se adapteze la mediul lunar, cum ar fi tehnologia energetică, tehnologia construcțiilor, tehnologia transporturilor, tehnologia transporturilor etc., pentru a oferi sprijin tehnic pentru ca oamenii să efectueze cercetări științifice și să stabilească baze pe Lună. . În același timp, în planurile viitoare pentru ca ființele umane să stabilească baze pe Lună, să efectueze explorări spațiale de mare adâncime și să se stabilească, supraviețuirea pe termen lung pe Lună este esențială. Cercetarea biologică poate oferi o bază pentru rezolvarea problemelor de bază ale supraviețuirii, cum ar fi hrana, oxigenul și apa pe Lună. soluții, și poate oferi o referință pentru stabilirea viitoare a ecosistemelor pe alte planete.

Experiment biologic:

(1) Experimente de plantare: plantarea de plante pe suprafața Lunii, studierea adaptabilității plantelor în medii precum gravitația scăzută și radiațiile puternice și explorarea fezabilității producției de alimente pe Lună.

(2) Experimente pe animale: studierea adaptabilității animalelor mici pe Lună, explorarea fezabilității creșterii animalelor pe Lună și furnizarea de referințe pentru stabilirea unui ecosistem în viitor.

(3) Experimente microbiene: studierea supraviețuirii și reproducerii microorganismelor în medii cu gravitație redusă, cu radiații înalte și în alte medii și explorarea fezabilității cercetării și utilizării microorganismelor pe Lună.

Experiment de tehnologie inginerească:

(1) Experimentul privind tehnologia energetică: studierea aplicării energiei solare și a energiei nucleare pe Lună și explorarea fezabilității realizării unei energii autosuficiente pe Lună.

(2) Experiment tehnologic de construcție: studierea fezabilității materialelor de construcție lunară și explorarea fezabilității construirii de locuințe umane și de baze de cercetare științifică pe suprafața Lunii.

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

Pentru a-i ajuta pe astronauți să se pregătească pentru misiuni pe Lună, aș include următoarele într-un plan de pregătire a astronauților:

(1) Formarea în vederea adaptării spațiului: Astronauții trebuie să se adapteze la traiul într-un mediu fără greutate pentru o perioadă lungă de timp, precum și la radiațiile spațiale și la alți factori de mediu. Prin urmare, aceștia trebuie să urmeze o pregătire de adaptare spațială, inclusiv pregătire în condiții de imponderabilitate în simulatoare spațiale, pregătire pentru protecția împotriva radiațiilor etc.

(2) Pregătirea fizică și fiziologică: Astronauții trebuie să aibă calități fizice și psihologice bune pentru a putea rezista la presiunea și riscurile ridicate din mediul spațial. Prin urmare, ei au nevoie de pregătire fizică, mentală și de reacție.

(3) Formarea pentru misiune: Astronauții trebuie să stăpânească abilitățile de operare a echipamentelor din capsula spațială, inclusiv costumele spațiale, sistemele de alimentare cu oxigen, depozitarea și utilizarea alimentelor și a apei etc. În plus, ei trebuie să efectueze și antrenamente de simulare a misiunilor, cum ar fi decolarea și aterizarea navei spațiale și mersul pe suprafața Lunii.

(4) Formarea în lucrul în echipă: Astronauții au nevoie de muncă în echipă în misiunile spațiale, așa că au nevoie de pregătire în acest sens, inclusiv în ceea ce privește formarea echipei, comunicarea și rezolvarea conflictelor.

(5) Formarea cunoștințelor în domeniul științelor spațiale: Astronauții trebuie să înțeleagă mediul spațial și cunoștințele de știință planetară, inclusiv caracteristicile geologice, chimice și fizice ale Lunii.

(6) Formarea în domeniul intervenției în caz de urgență: Astronauții trebuie să reacționeze rapid și să ia măsuri în situații de urgență, așa că trebuie să efectueze o pregătire în domeniul intervențiilor de urgență, cum ar fi depanarea, incendii, boli subite etc.

Prin aceste cursuri, astronauții pot fi pregătiți să facă față diferitelor provocări și riscuri ale misiunii pe Lună și să asigure siguranța și succesul misiunii.

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 viitoarele misiuni pe Lună, este nevoie de o navă spațială puternică și fiabilă care să permită locuirea și munca pe termen lung pe suprafața lunară, precum și evacuarea rapidă, dacă este necesar. La baza lunară este necesar un vehicul capabil să navigheze pe terenul accidentat al Lunii, cum ar fi un rover lunar sau un explorator robotizat, pentru a transporta astronauții către diferite situri de explorare.

Pentru a călători spre și de pe Pământ, este necesară o navă spațială cu suficient combustibil și energie pentru a asigura siguranța și confortul astronauților. Atunci când se explorează noi destinații pe suprafața Lunii, o combinație de exploratori robotici și colaborarea cu astronauții poate crește eficiența și reduce riscurile.

Siguranța trebuie să fie o prioritate absolută, cu suportul tehnic și măsurile de salvare necesare pentru a asigura succesul și siguranța misiunii.