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.

The Moon Vanguard

郑州轻工业附属中学  河南省郑州市-河南省    China 19   5 / 2 Engleză
Software de proiectare 3D: Fusion 360



1.1 - Descrierea proiectului

  Scopul principal al construcției bazei este de a efectua cercetări științifice în mediul lunar, iar în ansamblu poate fi împărțit în cinci zone funcționale majore: zona de sprijin pentru supraviețuire, zona fabricii inteligente, zona de lansare pentru a satisface lansarea și primirea rachetelor sau a sondelor, zona de generare a energiei și zona de resurse lunare.

  Prima etapă: folosind materialele transportate de pe Pământ, se construiește mai întâi generatorul de oxigen și sistemul de circulație a apei în zona de supraviețuire, apoi panoul solar în zona de generare a energiei și, în final, centrul de topire în zona de resurse lunare.

  Pe termen mediu: folosiți materialele de construcție și tehnologia de imprimare 3D furnizate de centrul de topire pentru a construi în continuare fiecare zonă.

  Stadiul târziu: După ce toate clădirile vor fi construite, se vor efectua cercetări suplimentare pentru a lansa sonde în spațiul cosmic sau pentru a îmbunătăți sistemele robotice. Folosiți stația centrală de monitorizare pentru a supraveghea întreaga bază sub toate aspectele.

  În viitor, baza poate obține resurse de pe Pământ prin intermediul zonei de recepție a lansării, iar structura bazei poate susține funcționarea continuă a bazei, pe baza căreia baza poate fi îmbunătățită și extinsă în continuare.

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).

  După cum spune proverbul, "Dorința omului de spațiu provine dintr-o dorință primitivă de a explora". Construirea unei tabere lunare poate ajuta omenirea să înțeleagă adevărul universului și poate oferi, de asemenea, un sprijin important pentru dezvoltarea științifică și tehnologică umană.

  Prin urmare, scopul principal al taberei noastre lunare este de a ne putea stabili pe Lună și, în același timp, de a desfășura diverse activități științifice. În cele din urmă, se obține rezultatul de a avea astronauți la datorie pe termen scurt și de a folosi inteligența fără echipaj uman pentru a opera pe termen lung.

  Obiectivul de cercetare științifică ar trebui atins, iar baza ar trebui să fie folosită ca o stație de tranzit către spațiul îndepărtat; Extragerea resurselor lunare și construirea unor unități de topire care să poată funcționa normal în mediul lunar; Construirea unui laborator pentru a-l transforma într-un loc ideal pentru experimente multidisciplinare.

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

  Plănuim să ne stabilim baza la 88,9°S pe Lună. Pe marginea estică a craterului de Gerach, craterul se află aproape de polul sud. În același timp, datorită latitudinii ridicate, acesta poate avea energie solară aproape permanentă și o cantitate mare de depozite de gheață de apă, care oferă o comoditate puternică pentru accesul la apă și energie în bază. În special, rata de iluminare solară pe versantul nordic al craterului de impact atinge aproximativ 97%, iar versantul înalt din nord are efectul de a rezista meteoriților. Altitudinea în groapă este stabilă, terenul este plat, iar suprafața este mare, ceea ce este favorabil pentru construirea bazei

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.

  La începutul construcției taberei, astronauții vor locui temporar în nave spațiale suficiente și adecvate pentru aselenizare. În această etapă, echipamentul de imprimare 3D fără pilot care a sosit în același timp cu astronauții a început construcția bazei, iar materialele de construcție de pe Pământ vor fi folosite în prima etapă a construcției, iar apoi stratul de regolit de pe suprafața lunară poate fi topit prin intermediul dispozitivului de topire, iar peptidele din stratul de regolit și aluminiul amestecat cu fibre de sticlă de pe Pământ și fibrele de plastic compozit sunt folosite ca materiale de imprimare 3D.

  În procesul de construcție, suprafața clădirii este proiectată ca o structură de izolare a vidului, pentru a face față mai bine diferenței de temperatură dintre ziua și noaptea lunii, iar structura de izolare a vidului poate rezolva în mod eficient problema meteoritului, atunci când meteoritul cade pe suprafața clădirii, această structură de vid poate dispersa forța de impact a meteoritului, astfel încât să poată rezolva problema meteoritului.

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

  Când am construit tabăra lunară, am luat în considerare daunele produse astronauților de radiații, meteoriți și fluctuații de căldură. Prin urmare, am folosit o combinație de panouri de izolare termică în vid și materiale anti-radiații în faza inițială pentru a atinge scopul de prevenire a radiațiilor și de reducere a temperaturii în cabină. După construirea dispozitivului de topire lunară, resursele lunare, cum ar fi solul lunar, au fost folosite pentru a construi materiale de construcție. Deoarece solul lunar în sine are caracteristicile unei conductibilități termice slabe și o puternică capacitate antiradiații, acesta poate juca un bun rol de protecție.

  Anti-radiații: sol lunar, materiale antiradiații

  Diferența de temperatură: Stația centrală de monitorizare este utilizată pentru a detecta temperatura și a controla temperatura bazei, în timp ce se utilizează panouri de izolare în vid în afara bazei pentru a încetini schimbările de temperatură în bază.

  Meteorit: Topografia unică a selecției site-ului de selecție a bazei și structura de izolare în vid a plăcii de izolare în vid de pe suprafața clădirii pot dispersa forța de impact a meteoritului.

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: Deoarece baza este situată la 88,9°S pe Lună, vom folosi vehicule de extracție a apei fără echipaj uman pentru a obține gheață de apă din permafrostul de la polul sud al Lunii. Prin intermediul instalațiilor puternice de reciclare a apei de la bază, apa uzată este reciclată și purificată înainte de utilizare. Îmbunătățirea eficienței apei.

  Hrană: În prima etapă, astronauții vor mânca alimente rehidratate aduse de pe Pământ (un aliment de dimensiuni mici înainte de contactul cu apa, transportat și extins în alimente comestibile după contactul cu apa) pentru a supraviețui în prima fază de construcție. Pe termen mediu, cu ajutorul centrului de sinteză a amidonului finalizat, dioxidul de carbon expirat de astronauți este colectat pe baza teoriei biologiei sintetice și, în cele din urmă, transformat în alimente organice printr-o serie de reacții. În etapele ulterioare ale construcției bazei, hrana poate fi obținută prin plantarea bazei în același timp.

  Electricitate: Pe versantul nordic al craterului, construcția de panouri solare utilizează în mod eficient suprafețe mari de condiții de lumină pentru a genera energie, utilizează hidrogenul produs în producția de oxigen pentru a electroliza apa, dezvoltă energia hidrogenului și utilizează heliu-3 din solul lunar pentru fuziunea nucleară controlată.

  Aer: Electroliza apei obținute din permafrost, oxigenul este produs prin electroliza apei, oxigenul poate fi obținut și prin cultivarea algelor bogate în oxigen în baza de plantare, iar oxigenul din interiorul metalului oxidat de pe suprafața lunară poate fi obținut printr-un dispozitiv de topire, care este transformat în oxigen printr-un dispozitiv de conversie.

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

  Vom transporta apele reziduale generate în viața astronauților către sistemul nostru de circulație a apei, iar apele reziduale vor fi decontaminate și purificate după ce vor trece prin purificatorul de apă, astfel încât apele reziduale să poată fi utilizate pe deplin. Pentru alte deșeuri generate în viață, vom folosi procesoare microbiene pentru a face ca aceste gunoaie menajere să devină hrană pentru microorganisme și, în același timp, vom folosi principiul reacției redox pentru a folosi aceste microorganisme pentru a genera electricitate pentru diverse echipamente de pe stația spațială. În același timp, astronauții sunt colectați pentru a expira dioxidul de carbon, iar dioxidul de carbon este refolosit cu ajutorul dispozitivelor de generare a hranei din dioxid de carbon .

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

  Vom comunica cu sateliții lunari prin intermediul radarului fotonic cu microunde, iar apoi vom comunica cu Pământul și cu alte baze lunare prin intermediul sateliților pentru a ne asigura că comunicarea poate fi realizată fără întârziere. Prin conectarea semnalelor de microunde, sistemul digital de geamăn din tabăra noastră lunară poate fi detectat și controlat atât de tabără, cât și de Pământ, astfel încât să se realizeze transmiterea în timp real a diferitelor informații din cam .

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 noastră lunară, societățile de robotică, botanică și astronomie sunt în centrul cercetărilor noastre științifice, iar fabrica inteligentă din tabăra noastră poate produce diverse mașini, cum ar fi vehicule lunare, vehicule miniere și roboți de serviciu, în timp ce astronauții se pot baza pe fabrica inteligentă pentru a efectua cercetări în domeniul roboticii și pentru a crea produse mai bune pentru mașini. Aceasta studiază în principal modul de menținere a funcționării normale a robotului și a mișcării de conducere lunare în condiții de gravitație redusă și utilizează în principal sistemul de geamăn digital pentru a monitoriza datele privind starea de funcționare a robotului și a componentelor de conducere lunare.

  În modulul de plantare a plantelor, vom studia creșterea plantelor în condiții de gravitație redusă și vom folosi tehnologia transgenică pentru a produce plante care se pot adapta mai bine la mediul cu gravitație redusă de pe Lună, analizând datele de creștere a plantelor, astfel încât să asigurăm aprovizionarea cu alimente pentru supraviețuirea pe termen lung pe Lună.

  În compartimentul de lansare a rachetelor, putem efectua explorări spațiale, în compartimentul de lansare putem nu numai să primim diverse provizii de pe Pământ, ci și să ne pregătim pentru explorări spațiale ulterioare.

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

  Pentru a se asigura că astronauții pot finaliza cu succes misiunea lunară, fiecare astronaut trebuie să treacă printr-o "pregătire a diavolului" la sol înainte de a merge pe Lună, astfel încât astronauții să se poată mișca și opera în mediul cu gravitație redusă de pe Lună.

  Înainte de a merge pe Lună, astronauții efectuează în principal instruirea privind funcționarea echipamentelor aferente în baza lunară și instruirea privind activitățile externe în baza lunară pe patru echipamente: simulatorul de instruire în afara cabinei, rezervorul de mediu cu gravitație redusă, modulul de testare a costumului extravehicular și instructorul de realitate virtuală, inclusiv instruirea privind funcționarea normală și procedurile, precum și instruirea privind identificarea defecțiunilor, judecarea și procesarea. Antrenorul de realitate virtuală poate simula complet diferitele activități ale astronauților pe Lună și poate simula exerciții de pregătire comune cu personalul de la sol.

  În plus față de diversele antrenamente speciale specifice menționate mai sus, astronauții trebuie să efectueze, de asemenea, un antrenament de forță fizică, antrenamentul de forță al astronauților include antrenamentul de forță al membrelor superioare și antrenamentul de forță de bază pentru a asigura sănătatea fizică pe termen lung a astronauților într-un mediu cu gravitație redusă.

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.

  Misiunea noastră pe Lună necesită provizii, rachete și nave spațiale. Înainte ca astronauții să aterizeze pe Lună, ei se bazează mai întâi pe rachete de transport de materiale pentru a transporta materialele folosite în construcția bazei inițiale în zona desemnată, iar apoi folosesc nave spațiale pentru a trimite astronauții la locurile de aterizare desemnate. În fabrica inteligentă a taberei lunare, vom construi vehicule lunare pentru a explora suprafața lunară, vehicule miniere pentru a exploata regolitul lunar și camioane de apă pentru a exploata permafrostul din Antarctica. Reutilizați naveta spațială care transportă astronauții pe Lună spre și de pe Pământ, iar la întoarcerea pe Pământ, naveta spațială este reparată și inspectată pentru a asigura succesul următoarei livrări. Astronauții vor folosi vehicule lunare care explorează suprafața lunară pentru a explora noi destinații pe suprafața lunară .