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.

Dazzle Light Sky

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



1.1 - Descrierea proiectului

Tabăra noastră este construită într-un crater de la polul sud al Lunii, fiind formată din trei compartimente principale, împărțite în zonă de locuit, zonă de cercetare, zonă de control și zonă de plantare. Zona de locuit ne poate ajuta să ne relaxăm după o muncă obositoare, în timp ce zona de control poate controla întreaga bază și poate stabili conexiuni cu Pământul sau cu alte tabere. Zona de cercetare are mai multe laboratoare și echipamente experimentale abundente, care pot efectua diverse experimente și explora zone necunoscute ale Lunii. Zona de plantare poate furniza hrană. Sistemul de apărare împotriva meteoriților poate proteja tabăra de atacurile cu meteoriți.

Inovația noastră constă în capacitatea de a utiliza diferența de temperatură dintre suprafața și solul lunii pentru a genera electricitate, în capacitatea de a utiliza energia solară concentrată pentru a genera energie prin ciclul supercritic de dioxid de carbon, în capacitatea de a utiliza sistemul de apărare împotriva rachetelor balistice și scutul Whipple pentru a rezista la impactul cu meteoriții, în capacitatea de a utiliza sistemul de tratare a gunoiului și subsistemul de tratare a urinei pentru a trata gunoiul și apele uzate și în capacitatea de a utiliza metoda de cultivare hidroponică în coloană și agricultura inteligentă pentru a promova cultivarea plantelor.

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 principal al echipei noastre în crearea unei tabere lunare este de a efectua explorări științifice. Fiind unul dintre cele mai apropiate corpuri cerești de Pământ, Luna are o mare importanță pentru explorarea și cercetarea spațială umană. Prin construirea unei tabere lunare, putem pregăti și dezvolta în avans tehnologia și echipamentele necesare pentru viitoarele misiuni lunare și putem explora aspecte științifice precum geologia, chimia și proprietățile fizice ale Lunii, punând astfel bazele explorării umane a spațiului și ale dezvoltării științei și tehnologiei. În plus, construcția de tabere lunare poate oferi, de asemenea, o bază de locuit și de lucru pentru cercetătorii din domeniul științelor spațiale, facilitând misiunile spațiale pe termen lung ale acestora și realizând mai bine explorarea științifică și inovarea tehnologică.

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

Plănuim să ne construim baza lunară în apropierea Zonei de lumină eternă a Kriprock de pe Lună, în apropierea gheții de apă din Zona de noapte eternă. Aproximativ 70% până la 80% din timpul anului aici se află sub lumina soarelui, iar energia solară poate fi folosită pentru a furniza suficientă electricitate pentru bazele lunare. Și există gheață de apă, care poate furniza resurse de apă și combustibil pentru rachete pentru bază. Iar diferența de temperatură în regiunea polară este relativ mică, ceea ce este favorabil supraviețuirii 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.

Baza noastră este compusă în principal din trei structuri circulare, precum și din energie solară concentrată, rachete, radare, sateliți, rovere lunare etc. Vom transporta în avans roboți și alte echipamente la locația bazei, vom colecta elemente metalice din solul lunar, vom folosi tehnologia de imprimare 3D pentru a construi cadrul taberei lunare, iar apoi astronauții se vor stabili în tabăra lunară pentru a finaliza construcția interiorului taberei. Colectăm apă pentru producerea de oxigen și sol lunar pentru construcția bazei. Trebuie să transportăm de pe Pământ carbon, azot și alte elemente care nu sunt conținute în solul lunar pentru construcția taberei și cultivarea plantelor. După finalizarea construcției, astronauții se vor muta în baza lunară și vor trece la următoarele etape de planificare.

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

În ceea ce privește nevoile de bază pentru supraviețuire, baza poate furniza astronauților apă, hrană, electricitate, aer etc. Tabăra noastră lunară are un sistem complet de susținere a vieții pentru a se asigura că astronauții pot respira, digera hrana și elimina deșeurile, inclusiv sisteme de ventilație, sisteme de eliminare a gunoiului și toalete.

În cazul în care ne confruntăm cu medii cu temperaturi scăzute, vom folosi energia electrică generată de panourile solare termoelectrice și concentrate pentru a încălzi campingul.

Când are loc un atac cu meteoriți, baza este echipată cu un scut Whipple și un sistem de apărare împotriva rachetelor balistice. Scutul Whipple este compus din două plăci de aluminiu și lichide autovindecătoare. Sistemul de apărare împotriva rachetelor balistice este compus dintr-un centru de comandă, rachete de interceptare, sateliți de avertizare, radar de ghidare și radar de detectare la distanță, care au capacitatea de a rezista la impacturile de meteoriți de dimensiuni mici și medii.

În cazul în care este dificil să se răspundă la evenimente de urgență, cum ar fi defecțiunile bazei, există planuri de răspuns la situații de urgență, sisteme de avertizare și nave spațiale cu echipaj uman pentru a asigura siguranța personalului.

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

În prima etapă, am folosit hidrogenul și oxigenul rămas din combustibilul de la echipamentul de aselenizare pentru a produce apă și am suplimentat pierderile din ciclu prin reciclarea apei din alte produse de ardere a combustibilului. În etapa ulterioară, pe baza selecției amplasamentului bazei, resursele de gheață de apă din apropierea stâncii Kripp Rock din Antarctica vor fi colectate automat de către roverele lunare și transportate la bază pentru a fi stocate în vederea utilizării. Baza adoptă diverse dispozitive de economisire a apei, cum ar fi tratarea urinei și utilizarea multiplă a unei singure ape, pentru a economisi resursele de apă.

Alimente

Mâncarea este o modalitate importantă pentru astronauți de a obține nutrienți. Am creat un dispozitiv de cultivare a plantelor pe baza lunară pentru a obține autosuficiența în ceea ce privește legumele de bază și pentru a asigura prospețimea alimentelor. Plănuim să plantăm cartofi, Arabidopsis, rapiță etc. Și să cultivăm viermi galbeni de făină în zona experimentală pentru a furniza proteine pentru astronauți.

Energie

Sursele noastre de energie includ generarea de energie termoelectrică, care utilizează diferența de temperatură dintre ziua și noaptea dintre suprafața și solul lunar pentru generarea de energie, precum și generarea de energie supercritică cu ciclu CO2, care este mai eficientă decât generarea de energie solară tradițională. În același timp, energia electrică va fi stocată pentru a preveni situațiile neprevăzute.

Aer

Utilizarea timpurie a oxigenului comprimat adus de pe Pământ. În etapa ulterioară, se utilizează fotosinteza plantelor în zona de plantare și dispozitivul de apă electrolitică în zona experimentală pentru a furniza oxigen.

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

Tabăra noastră lunară este echipată cu un dispozitiv de eliminare a gunoiului și un sistem de tratare a urinei.

Dispozitivul de tratare a gunoiului adoptă modele precum mecanismul irisului, structura de împingere și mecanismul de rulare. Prin cooperarea reciprocă și prin adoptarea unei metode de ambalare cu gât de gâscă, contactul manual este redus, etanșarea este mai puternică, posibilitatea de scurgere a gunoiului este redusă, volumul și timpul de ambalare al sistemului de ambalare sunt reduse, iar eficiența de colectare a gunoiului este îmbunătățită.

Sistemul de tratare a urinei folosește un dispozitiv rotativ cu abur, care poate genera vapori de apă la aproximativ 50 de grade Celsius, ceea ce îl face mai eficient din punct de vedere energetic. Pompa peristaltică poate furniza diferite conducte în funcție de diferitele canale de lichid rezidual din tractul urinar. Iar diferitele componente sunt detașabile, convenabile și rapide.

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

Comunicarea prin intermediul sateliților de comunicații lunare. Sateliții de comunicații sunt sateliți artificiali special folosiți pentru comunicații prin satelit, care sunt utilizați pentru a transmite informații și pot ajuta la comunicarea între viitoarele tabere lunare și Pământ, precum și între diferite tabere de pe Lună. Această metodă de comunicare a fost utilizată pe scară largă pe Pământ și este, de asemenea, o alegere fiabilă pentru utilizarea pe Lună. Ridicați satelitul de comunicații pe o orbită sincronizată cu Luna și comunicați cu tabăra lunară prin intermediul stațiilor terestre și al stațiilor releu pentru a realiza transmiterea de informații pe Lună. Pentru a evita interferențele meteorologice și de altă natură, sateliții de comunicații au de obicei un anumit mecanism de autoprotecție. În plus, pentru a asigura o acoperire suficientă a serviciilor de comunicații, poate fi necesară construirea mai multor sateliți de comunicații pentru a realiza o conectivitate globală pe Lună.

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.).

Biologie: Tabăra noastră lunară a creat o instalație de cultură biologică, care nu numai că poate suplini nevoile zilnice ale astronauților, dar poate studia și caracteristicile de supraviețuire a organismelor în mediul lunar; în cultivarea plantelor se folosește metoda de cultivare hidroponică în coloană, în care plantarea nu necesită sol și apă, iar soluția nutritivă pulverizată este folosită pentru a promova creșterea plantelor.
Geologie: Roverul nostru lunar din tabăra lunară are o funcție automată de minerit, iar solul lunar extras este transportat înapoi la bază pentru cercetări geologice.
Robotică: Baza este echipată cu roboți, care pot fi folosiți pentru cercetarea robotică și pentru construirea de roboți mai avansați în etapa următoare.

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

Antrenamentul de fitness fizic exersează în principal capacitatea fizică a astronauților de a rezista atacurilor de boală
Antrenamentul de adaptare la spațiul cosmic cultivă în principal capacitatea astronauților de a se adapta la supraviețuirea în spațiul cosmic.
Formare în domeniul sănătății psihologice pentru a-i ajuta pe astronauți să dezvolte calități psihologice puternice și să facă față vieții în spațiu.
Instruirea privind utilizarea instrumentelor le permite astronauților să utilizeze rapid și eficient instrumentele pentru activitatea de cercetare științifică.
Instruirea privind gestionarea situațiilor de urgență, care să le permită astronauților să gestioneze rapid și corect situațiile de urgență și să minimizeze pierderile.
Antrenament individual și în echipă, permițând fiecăruia să se integreze în ansamblu și să elibereze forța echipei.

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.

Viitoarele misiuni lunare necesită nave spațiale cu o forță de propulsie mare și o execuție reciclabilă a misiunii.
Tabăra lunară are vehicule de transport, cum ar fi rovere lunare mici, rovere lunare mari și nave spațiale cu echipaj uman. Micile rovere lunare pot cerceta suprafața lunară și pot explora calea pentru roverele lunare mari. Roverele lunare mari pot transporta materiale, echipamente și cercetători pentru a efectua cercetări aprofundate pe suprafața lunară necunoscută.
Naveta către și de pe Lună este efectuată în principal de nave spațiale cu echipaj uman, iar explorarea suprafeței lunare este efectuată în principal de rovere lunare de mari dimensiuni.