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.

Civilization Footprints

郑州轻工业附属中学  河南省郑州市-金水区    China 19   6 / 1 Engleză
Software de proiectare 3D: Fusion 360



1.1 - Descrierea proiectului

Plănuim să construim o tabără lunară care poate fi finalizată în 20 de ani. Tabăra poate asigura apă potabilă, hrană și alte condiții de viață de bază pentru personalul lunar și va stabili un sistem energetic și de cercetare științifică solid, punând o bază solidă pentru ca personalul lunar să poată efectua o serie de cercetări științifice. Tabăra este împărțită în două părți principale: zona funcțională și zona rezidențială. Zona rezidențială poate găzdui șase persoane în prima fază și va ajunge la o capacitate de 12 persoane atunci când va fi complet construită. Și este dotată cu zone de refugiu adecvate. Zonele funcționale includ patru zone de cercetare (biologie, geologie, fizică și materiale), o zonă de recreere și o zonă de subzistență, topire și cultivare, situate în cele șase colțuri ale taberei. Avem, de asemenea, o navă spațială echipată cu un motor ionic funcțional pentru misiuni pe distanțe lungi sau pentru întoarcerea pe Pământ. Radarul de comunicații cuantice al taberei permite comunicații criptate cu rază de acțiune foarte mare, în orice condiții meteorologice și fără întârzieri, facilitând comunicarea cu alte tabere de pe Pământ sau de pe Lună.

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 taberei lunare pe care am înființat-o este cercetarea științifică. Așa cum sugerează și numele echipei noastre, tabăra lunară este o realizare a civilizației umane care părăsește planeta natală și realizează o ședere pe termen lung pe Lună în sens real. Este un semn al expansiunii spre exterior a civilizației umane. Înființarea taberelor lunare este un progres important pentru explorarea umană și pentru inovarea științifică și tehnologică, precum și o expresie a celui mai înalt nivel de curaj, înțelepciune și practică umană. Aici, vom efectua experimente fizice, dezvoltarea de materiale, observații biologice, cercetări medicale în mediul de microgravitație, căutând experiență pentru explorarea umană a planetelor extraterestre și furnizând date importante pentru cercetarea umană în geologie, astronomie, chimie și alte domenii. Utilizați spațiul nesfârșit al Lunii pentru cercetare, dezvoltare și navigație, evitați să provocați perturbări secundare ale Pământului și protejați mediul ecologic al Pământului.

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

Am decis să ne ridicăm tabăra lunară într-un mic crater de impact deasupra craterului Shackleton de la Polul Sud al Lunii, deoarece ciclul anual de lumină de 80-90% de acolo ne-ar permite să convertim suficientă energie solară în electricitate pentru a menține baza în funcțiune; locul este aproape de zona de umbră permanentă și, după analiza spectrului infraroșu, există o mare posibilitate ca în zona de umbră a craterului să existe o mulțime de gheață de apă care așteaptă să fie cercetată și utilizată în viitor. Resurse minerale bogate pentru ca baza noastră de construcție să ofere mai multă comoditate; La aproximativ 120 de kilometri de bază, Muntele Malapet, al cărui vârf este întotdeauna vizibil de pe Pământ, poate fi folosit pentru a construi un centru de comunicații sol-sol. În partea îndepărtată a muntelui, acesta nu este afectat de Pământ și poate fi folosit pentru observații astronomice în spațiu îndepărtat.

 

 

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.

Construcția taberei noastre lunare va utiliza resursele lunare în cea mai mare măsură posibilă și va combina betonarea solului lunar cu imprimarea 3D și tehnologia de fabricare a sticlei în microgravitație pentru a construi structura principală a bazei lunare. Vom aranja roboți de imprimare a contururilor, roboți de imprimare 3D, roboți inteligenți de colectare a gheții de apă, cuptor de preparare a sulfului lichid bazat pe reacția norilor, cuptor de presiune acustică, transportând o cantitate mică de materiale auxiliare necesare pentru aterizarea pe Lună. După finalizarea construcției cadrului mare de fulg de zăpadă al corpului principal al taberei lunare, astronauții vor merge pe Lună, vor aranja și vor verifica starea sistemului de susținere a vieții. Dacă totul este normal, prima fază a Moon camp este finalizată. În cea de-a doua etapă, învelișul din aliaj de titan în formă de fagure de miere al taberei va fi pregătit cu ajutorul roboților de tipărire a contururilor, precum și mijloace mai abundente de recoltare a energiei, cum ar fi construcția de rețele de energie termoelectrică din solul lunar și rețele de baterii izotopice.

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

Amenințările de pe Lună provin în principal din radiații, meteoriți și temperaturi extreme. Studiile anterioare au arătat că solul lunar are o bună izolare termică și o anumită protecție împotriva radiațiilor, astfel încât betonul imprimat de solul lunar va juca cel mai important rol de protecție. În plus, pe baza resurselor abundente de oxid de siliciu și de oxid de titan de pe Lună, se va construi în continuare învelișul din aliaj de titan și sandvișul din sticlă rezistent la radiații. Mai multe date experimentale arată că structura are proprietăți fizice și chimice excelente. Iar tabăra noastră lunară este situată într-un mic crater de impact deasupra craterului Shackleton de la Polul Sud al Lunii. Acest lucru ar plasa tabăra într-o zonă scufundată, înconjurată de dealuri sau cratere, reducând foarte mult riscul ca meteoriții să lovească tabăra. În plus, tabăra noastră lunară are un design semiîncastrat, iar etajul cel mai de jos va fi construit ca zonă de refugiu. În același timp, sistemul comun de avertizare a Pământului și a Lunii este utilizat pentru a oferi avertizări de impact pe toate timpurile pentru posibile pericole, astfel încât să se evite ca dezastrele de mare amploare să afecteze personalul staționat pe Lună.

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:
Resursele de apă sunt esențiale pentru supraviețuire, iar noi am construit baza în apropierea zonei de gheață pentru a facilita accesul. Gheața de apă colectată va fi mai întâi depozitată în peșteri de gheață subterane, iar apoi va fi topită în fiecare săptămână pentru a fi introdusă în sistemul de alimentare cu apă, unde va fi filtrată pentru a fi folosită de oameni.
Mâncare:
În prima etapă a explorării, hrana ar trebui să se bazeze pe hrana din spațiul terestru, dar nu numai pe cea adusă de pe Pământ. Pentru a ne pregăti pentru o ședere îndelungată pe Lună, ne vom hrăni în principal cu culturi care au un ciclu de reproducere scurt. Am construit camere de aeropulturație în zonele exterioare ale bazei, am umplut camerele de cultură cu pulverizare sub presiune de soluție nutritivă, oxigen și dioxid de carbon exhumat de ființe umane pentru a realiza cultura fără sol, a cultiva culturi transgenice și a furniza nutrienți necesari astronauților.
Aer:
Aerul este unul dintre factorii de mediu importanți pentru supraviețuirea omului. Oxigenul poate fi eliberat prin electroliza apei ca resursă de rezervă de oxigen. De asemenea, intenționăm să extragem/rafinăm oxigenul din masele de roci care conțin oxigen. În același timp, vom adăuga un sistem de circulație a aerului pentru a ne asigura că astronauții au aer proaspăt în permanență în bază.
Energie:

Bateriile cu radioizotopi, caracterizate prin structura lor simplă și capacitatea de a funcționa fără părți mobile, ar putea fi folosite ca surse de energie de rezervă și de urgență pentru taberele lunare.

2.Energia solară poate fi folosită pentru a construi o bază lunară în viitor. Fără influența atmosferei, Luna folosește energia solară de 1,5 ori mai eficient decât pe Pământ. În plus, materialele de siliciu necesare pentru producția de panouri solare și materialele de susținere a panourilor pot fi exploatate pe suprafața lunară, ceea ce prezintă mari avantaje pentru extinderea treptată a bazei lunare ulterioare.
3.Producția lunară de energie din diferența de temperatură a solului

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

Dioxidul de carbon expirat de locuitorii de pe Lună poate fi captat de un echipament de adsorbție fixă diversificată (McCas), care transformă dioxidul de carbon solid în gaz pe care plantele îl pot folosi pentru fotosinteză. Sistemul de susținere a vieții drenează apa care a ingerat sudoare și urină într-un rezervor de circulație, unde folosește un filtru branhial asemănător cu cel al peștilor pentru a elimina oxigenul disponibil și a crea apă nouă pentru a se hrăni. Deșeurile menajere sunt depozitate în sala motoarelor din tabără, iar unele dintre deșeurile generate de astronauți pot fi reutilizate, cum ar fi materialele reciclabile, aparatele metalice etc. Aceste obiecte pot fi reprocesate și refabricate pentru a fi folosite ca piese de vehicule spațiale, reducând astfel dependența de resursele terestre, și pot fi folosite la întreținerea și construcția taberei. Alte deșeuri produse de astronauți care nu pot fi refolosite, cum ar fi mănușile de unică folosință, pungile de plastic și prosoapele de hârtie, ar trebui incinerate și îngropate la temperaturi ridicate pe Lună pentru a evita deteriorarea mediului.

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

Tabăra noastră lunară adoptă tehnologia de comunicare cuantică, cu un radar de comunicare cuantică și două dispozitive de recepție și protecție a semnalelor, și realizează comunicații cuantice criptate în timp real între două locuri aflate la orice distanță, profitând de efectul de ultradistanță și de caracteristicile indescifrabile ale încurcăturii cuantice și ale transmisiunii cuantice. În același timp, datorită proprietăților entanglementului cuantic, bazele din fața și din spatele Lunii nu mai au nevoie de transmisia semnalului de către sateliții de releu și pot comunica și primi semnale în orice moment.

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.).

Eșantionarea suprafeței lunare: Echipajul lunar va preleva probe de pe suprafața lunară pentru a studia originea și compoziția Lunii, precum și evoluția sistemului solar.
Experiment de geologie planetară: Astronauții au efectuat studii geologice pe suprafața lunară prin intermediul roverelor lunare, al sondelor și al altor instrumente, colectând și analizând roci, praf și alte date și eșantioane pentru a înțelege structura scoarței lunare, schimbările geomorfice, câmpul magnetic etc.
Verificarea tehnică a construcției bazei lunare: Pentru a realiza viziunea de a stabili o bază pe Lună, se intenționează să se construiască pe Lună laboratoare, centrale electrice, instalații de producere a oxigenului, sisteme de susținere a vieții și de tratare a deșeurilor și să se efectueze verificarea tehnică și aplicarea practică.
Experiment de monitorizare a mediului lunar: Deoarece Luna nu are o atmosferă și un câmp magnetic care să o protejeze, planeta este expusă la radiațiile spațiale și la obiecte mici. Oamenii de știință pot utiliza o varietate de tehnologii pentru a monitoriza mediul de radiații de pe Lună, impactul obiectelor mici și schimbările de temperatură de pe suprafața lunară. Aceste experimente ar putea furniza date importante despre mediu pentru viitoarele misiuni cu echipaj uman, pentru a asigura sănătatea și siguranța astronauților.
Experimente științifice spațiale: Pe Lună se pot efectua experimente științifice spațiale, cum ar fi observarea radiației cosmice de fond, a radiației solare, a prafului interstelar, a structurii Căii Lactee etc.
Experimente medicale spațiale: Efectuarea de experimente medicale spațiale pe Lună poate ajuta oamenii de știință să înțeleagă reacțiile fizice și psihologice ale oamenilor în medii extreme, ceea ce are implicații importante pentru sănătatea și siguranța astronauților pe termen lung. Aceste experimente ar putea include testarea efectelor noilor costume spațiale, a performanțelor sistemelor de susținere a vieții și a ratelor de producție și de consum de hrană, apă și oxigen pentru oameni.

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

Cunoștințe de bază de fizică, inginerie și aeronautică: Astronauții trebuie să înțeleagă proprietățile fizice și mecanice ale navelor spațiale, cum ar fi cinematica, dinamica și termodinamica, precum și conceptele diferitelor sisteme de inginerie, inclusiv sistemele de propulsie, sistemele de susținere a vieții, sistemele de comunicații și sistemele de procesare a datelor.
Înțelegerea mediului spațial: Astronauții trebuie să înțeleagă caracteristicile mediului spațial, cum ar fi vidul, radiațiile, microgravitația, praful cosmic și așa mai departe. De asemenea, ei trebuie să învețe despre mediul lunar, inclusiv despre caracteristicile suprafeței, compoziția rocilor, calitatea aerului, radiația solară și multe altele.
Competențe speciale și abilități tehnice: Astronauții trebuie să se antreneze în ceea ce privește competențele și abilitățile tehnice relevante, cum ar fi mersul în spațiu, operarea navelor spațiale, sistemele de control, primul ajutor medical și întreținerea.
Abilități de lucru în echipă și de comunicare: Misiunile lunare presupun ca astronauții să lucreze într-un mediu relativ limitat, astfel încât aceștia vor trebui să învețe să lucreze în echipă și să aibă abilități de comunicare eficiente, precum și abilități de rezolvare a problemelor.
Pregătirea pentru condiția fizică și psihică: Astronauții trebuie să aibă o condiție fizică și psihică bună pentru zborurile lungi și pentru condițiile de stres ridicat din mediul înconjurător. Aceștia trebuie să se supună unor antrenamente de simulare și de pregătire în domeniul abilităților de supraviețuire pentru a-și menține sănătatea fizică și stabilitatea emoțională.
Simulare de zbor: Astronauții în formare vor trebui să efectueze simulări în simulatoare și să se concentreze pe formarea abilităților de simulare a zborului pentru a se asigura că pot face față situațiilor de urgență care apar.
Curriculum academic: Pe lângă abilitățile practice pentru misiune, astronauții învață cunoștințe teoretice într-o varietate de moduri, inclusiv subiecte academice, cum ar fi fiziologia umană, proiectarea sistemelor de inginerie și așa mai departe, pentru a oferi o înțelegere conceptuală a problemelor de cercetare și rezolvare a 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.

Navele noastre spațiale lunare folosesc în principal rachete cu propulsie convențională. Pe suprafața Lunii, vom folosi un rover special pentru explorare și muncă. În plus, avem o navă spațială echipată cu un motor ionic fără combustibil, care va permite echipajului lunar să finalizeze explorarea și transferul într-un timp scurt. Principala modalitate de întoarcere pe Pământ este de a andoca nava spațială cu modulul de reintrare pe orbita joasă a Pământului și apoi de a călători cu modulul de reintrare înapoi pe Pământ

Alte proiecte: