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.

Future-Moon

郑州轻工业大学  郑州-金水区    China 18, 19   5 / 1 Engleză
Software de proiectare 3D: Fusion 360



1.1 - Descrierea proiectului

Tabăra noastră lunară este situată la polul sudic al Lunii, utilizând pe deplin imaginația și încorporând unele tehnologii noi care nu sunt încă disponibile pe scară largă pe Pământ. Combină tehnologiile populare actuale cu tehnicile tradiționale chinezești de construcție. Construiți un experiment care poate satisface viața pe termen lung a doi-trei astronauți pe Lună și studiați spuma metalică, cultivarea fără sol și alte experimente care sunt mai ușor de realizat în mediul special de microgravitație de pe Lună. În același timp, stilul nostru de construcție combină diverse stiluri arhitecturale unice atât la nivel național, cât și internațional, ținând cont de condițiile de mediu specifice ale Lunii. Baza noastră adoptă o metodă de control inteligent în ansamblu, fiecare clădire principală fiind conectată prin drum. Zona principală de locuit adoptă forma unei stele cu șase vârfuri, care nu numai că are o frumusețe simetrică, dar reflectă și continuitatea bazei.

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 noastre lunare este cercetarea științifică. Efectuăm experimente de știință a materialelor de mediu în microgravitație în laboratorul de cercetare a mineralelor și folosim microgravitația pentru a elimina convecția de flotabilitate pentru a explora și a dezvolta materiale metalice spumoase, ceea ce face posibilă descărcarea eficientă a bulelor și picăturilor de impurități și dezvoltă materiale metalice de înaltă performanță. În plus, laboratorul nostru de cultivare fără sol va dezvolta o tehnologie de fotosinteză extraterestră, care simulează fotosinteza naturală a plantelor verzi de pe Pământ, folosind lumina solară pentru a transforma dioxidul de carbon expirat de oameni și resursele de apă extrase in situ pe Lună în oxigen și hidrocarburi, furnizând oxigen pentru plantele din laboratorul de cultivare fără sol.

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

Am decis să ne stabilim tabăra lunară în bazinul Aitken, la polul sud al Lunii.În primul rând, bazinul este compus dintr-un crater de meteorit extrem de mare, care păstrează structura originală de impact. Deoarece materialul ejectat din partea profundă a lunii prin impact este unic, acesta oferă condiții favorabile pentru a studia structura internă a lunii.În al doilea rând, bazinul este bogat în resurse de apă. Există zone de umbră permanente la polul sud al lunii. Temperatura în aceste zone de umbră permanente este extrem de scăzută, astfel încât pot exista resurse bogate de gheață de apă în interior. în al treilea rând, poate furniza multă energie. Fiecare "an lunar" va avea aproximativ o jumătate de an de zi polară, în timpul căreia există o mulțime de energie luminoasă. Caracteristicile luminii continue în ziua polară oferă o "sursă" naturală de energie pentru cercetarea științifică.

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.

Vom aduce de pe Pământ materiale de construcție de bază, imprimante 3D, utilaje de colectare a solului lunar, instrumente de ardere a solului lunar și alte instrumente de bază, precum și desene complete de construcție pe Pământ pentru a ne ajuta să ne construim baza lunară. Vom învăța din arhitectura tradițională chineză și din metodele de îmbinare cu mortar și tenon, vom folosi utilaje de colectare a solului lunar pentru a colecta solul lunar, vom folosi sinterizarea solului lunar pentru a produce cărămizi lunare și vom folosi imprimante 3D pentru a realiza structuri cu mortar și tenon, Ajută-ne să realizăm încrustarea și ajustarea între cărămizi. După ce construim cărămizile, vom profita de mediul de microgravitație de pe Lună, iar astronauții noștri pot pune cărămizile în locul corespunzător, în conformitate cu desenele de construcție, fără a fi nevoie de echipamente mari, cum ar fi macarale și lifturi, astfel încât să construim casa. Datorită utilizării de către noi a solului lunar de proveniență locală, acesta poate reduce în mod eficient radiațiile din spațiul cosmic și poate reduce considerabil costurile de transport. După finalizarea arderii cărămizilor lunare, se poate efectua asamblarea și construcția. Prin sinterizarea cărămizilor lunare, riscul imprimării 3D care se formează dintr-o dată poate fi dispersat, iar în unele zone, imprimarea 3D poate consolida conexiunile pentru a finaliza structura.

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

Vom construi radare de înaltă precizie și sisteme de avertizare a meteoriților, ceea ce ne va permite să avem suficient timp pentru a evita riscurile și pericolele aduse de meteoriții extratereștri; în plus, baza noastră va folosi cărămizi lunare fabricate din solul lunar, care pot izola eficient razele cosmice dăunătoare din spațiul cosmic și pot crea un mediu de viață și de cercetare confortabil și sigur pentru astronauții noștri. Vom construi un sistem centralizat de aer condiționat la bază pentru a menține o temperatură constantă a mediului interior. Deoarece energia solară este principala sursă de energie, baza noastră are un sistem de gestionare a bateriilor BMS bazat pe controlul inteligenței artificiale, care poate distribui eficient energia în mod rezonabil, fără a se îngrijora de deconectarea aerului condiționat. În același timp, pereții noștri vor fi acoperiți cu nano-revelișuri de polimeri pentru a izola temperaturile extreme de afară și pentru a reduce consumul de energie al instalației centrale de aer condiționat. Oxigenul nostru provine în principal din solul lunar, care poate fi obținut prin electroliză topită pentru a produce o cantitate mare de oxigen. Acesta este transportat în diverse încăperi prin conducte subterane pentru a furniza oxigen pentru fiecare cameră și a asigura activitățile fiziologice normale ale astronauților.

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?

Vom construi un rover lunar pentru a concentra energia solară și alte radiații în gheața de apă de pe Lună, ceea ce va permite evaporarea acestor substanțe de gheață de apă. Vom plasa un liofilizator pe fiecare parte pentru a condensa vaporii de apă în apă și a-i colecta.

Alimentele noastre provin în principal din laboratoare de cultivare fără sol. Vom folosi soluții nutritive personalizate și tehnologie de inteligență artificială pentru a furniza nutrienți adecvați pentru plante și pentru a asigura nutrienții necesari pentru astronauții noștri.

Energia noastră provine în principal din tehnologia de generare a energiei solare. Vom folosi panouri solare pentru a colecta și a o transforma în energie electrică și vom realiza o distribuție rezonabilă a energiei electrice prin intermediul transmiterii energiei fără contact.

Vom colecta solul lunar, care poate genera o cantitate mare de oxigen prin electroliză topită pentru a furniza oxigen pentru diverse plăci. De asemenea, se poate realiza prepararea siliciului, a fierului și a altor materiale metalice foarte pure, furnizând anumite materii prime pentru laboratorul nostru de minerale.

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

Toaleta noastră va elimina direct urina; transpirația și vaporii de apă expirați de astronauți vor intra în sistemul de ventilație. Aceste deșeuri lichide sunt reciclate prin procese complexe de tratare, cum ar fi distilarea și purificarea profundă, și pot fi consumate.

În principal, colectarea, comprimarea, stocarea și apoi reintrarea în atmosferă cu nava spațială de marfă TianZhou pentru ardere.

Cabina noastră adoptă un tratament de fermentare aerobă la temperaturi ridicate, iar produsul prelucrat poate fi utilizat ca îngrășământ organic. Dioxidul de carbon generat în timpul procesului de fermentare poate fi, de asemenea, introdus în cabina instalației.

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

Vom adopta comunicarea prin unde fără fir, utilizând funcția de propagare a undelor fără fir pentru a transmite informații, ceea ce ne poate scuti de instalarea de cabluri și poate realiza un schimb de informații și o comunicare mai liberă, mai rapidă și mai accesibilă.

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.).

Cercetările noastre în tabăra lunară se concentrează pe spuma metalică în mediul de microgravitație și pe tehnologia de sinteză a luminii artificiale în mediul extraterestru. În laboratorul de cercetare a mineralelor, vom efectua experimente de știință a materialelor în mediu de microgravitație. În mediul de microgravitație, datorită dispariției convecției cauzate de flotabilitate, perturbarea creșterii cristalelor va fi redusă, iar defectele din cristalul crescut vor fi inevitabil reduse. Utilizarea microgravitației pentru a elimina convecția prin flotabilitate pentru a explora și dezvolta materiale metalice spumante, ceea ce oferă posibilitatea de a descărca eficient bulele și impuritățile din picăturile de lichid. În același timp, în mediul de microgravitație spațială, putem găsi, de asemenea, unele proprietăți materiale și fenomene acoperite de sitemele de gravitație, care ne pot oferi idei eficiente și fezabile pentru a dezvolta materiale metalice de înaltă performanță. În plus, laboratorul nostru de cultivare fără sol va dezvolta tehnologia de fotosinteză extraterestră, care simulează fotosinteza naturală a plantelor verzi de pe Pământ și utilizează lumina solară pentru a transforma dioxidul de carbon expirat de oameni și resursele de apă extrase din solul lunar în oxigen și hidrocarburi, furnizând oxigen pentru plantele din laboratorul de cultivare fără sol.

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

În primul rând, astronauții trebuie să treacă teste fizice și de sănătate riguroase pentru a se asigura că organismul lor este pregătit să facă față cerințelor explorării spațiale. Aceste teste includ, de obicei, teste ale funcției pulmonare, teste ale ritmului cardiac, ale reflexelor și așa mai departe. Prin intermediul acestor teste, se poate stabili dacă fiecare astronaut are capacitatea de a se adapta la mediul spațial.

După ce au trecut un examen medical, astronauții trebuie să învețe sistemele informatice și software. Aceste sisteme includ abilități precum procesarea datelor de sarcină, monitorizarea proceselor, depanarea și multe altele. În același timp, ei trebuie să înțeleagă și cunoștințele de bază ale mediului spațial, cum ar fi microgravitația, vidul, radiațiile și așa mai departe, ceea ce îi va ajuta să se adapteze mai bine la mediul spațial.

În plus, antrenamentul subacvatic este, de asemenea, o parte esențială pentru astronauți. Prin acest antrenament, astronauții se pot adapta la mediile cu gravitație joasă și microgravitație și își pot îmbunătăți capacitatea motorie, coordonarea și funcția cardiorespiratorie. De asemenea, antrenamentul subacvatic poate simula urgențe și exerciții de evacuare de urgență, permițându-le astronauților să facă față mai bine situațiilor periculoase.

După terminarea antrenamentului subacvatic, astronauții învață funcționarea și utilizarea de bază a echipamentelor și instrumentelor de laborator, precum și cum să se adapteze la mediu în caz de urgență. Procesul de învățare al astronauților include, de asemenea, formarea unor abilități precum modul de utilizare și reparare a costumului spațial și ce trebuie să facă în cazul în care ceva nu merge bine.

În plus, astronauții vor trebui să învețe cum să colaboreze îndeaproape cu colegii, să stabilească canale de comunicare eficiente, să definească clar rolurile și să învețe cum să primească și să utilizeze asistență medicală de la distanță, printre alte măsuri necesare, pentru a asigura succesul misiunii.

În cele din urmă, astronauții trebuie să învețe tehnici de evacuare de urgență și de manevră retrogradă în medii terestre și spațiale.

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 ar trebui să fie capabilă să ajungă la suprafața lunară, să opereze pe suprafața lunară pentru explorare spațială și operațiuni experimentale, să aibă suficient spațiu pentru echipaj și spațiu de depozitare și să se poată adapta la mediul de pe suprafața lunară.

Într-o tabără lunară, vor exista probabil diferite tipuri de vehicule, cum ar fi buggy lunare, scutere și vehicule cu roți, construite pentru a explora suprafața lunară, astfel încât acestea trebuie să fie proiectate pentru a fi suficient de puternice și adaptabile la mediul de pe suprafața lunară.

Pentru ca astronauții să ajungă și să plece de pe Pământ, o capsulă spațială trebuie să poată funcționa în mediul spațial, să reziste la uzura spațiului și la clima aspră și să ofere o autonomie suficientă pentru ca astronauții să ajungă în siguranță pe Pământ.

În timp ce explorăm suprafața Lunii, trebuie să găsim și noi ținte și zone de explorat. Acest lucru ar putea implica explorarea în profunzime a structurilor de pe suprafața lunară, posibilitatea de a căuta resurse de apă și explorarea amprentelor și călătoriilor lunare.