Team: DreamCamper

Categorie: Locul 1 - Stat nemembru ESA | Locul 1 - Stat nemembru ESA | Suzhou, Jiangsu - China |  Școala primară experimentală SIP nr.2

Descrierea proiectului

2.1.a. Sunteți pe cale să aterizați pe Lună. Trebuie să luați câteva decizii cu privire la locația așezării dumneavoastră. Unde v-ați amplasa adăpostul pe suprafața Lunii?
Aproape de polii lunari

2.1.b. Explicați alegerea făcută la întrebarea 2.1.
La o distanță de aproximativ 550 de kilometri de Polul Nord al Lunii, există luminatoare cu tuburi de lavă. Ne hotărâm să campăm într-unul dintre tuburile de lavă. În primul rând, tubul de lavă este acoperit de un înveliș lunar foarte gros, care reprezintă o protecție naturală împotriva impactului și a radiațiilor cosmice. Astfel, ne poate proteja personalul. În al doilea rând, structura specială a tubului de lavă permite o fluctuație relativ mică a temperaturii. Ca urmare, condițiile de temperatură din interior sunt mai ușor de controlat decât cele de la suprafață, ceea ce înseamnă că este mai potrivit să se stabilească o bază lunară în tubul de lavă. Mai mult, conform unui studiu recent realizat de Universitatea Purdue, tubul de lavă cu un diametru de 0,6 mile (aproximativ 1 km) sau mai mult este foarte stabil și poate fi folosit ca bază permanentă pentru oameni. Prin urmare, având în vedere dimensiunea, forma, condițiile de iluminare și condițiile geologice ale bazei integrate, peșterile de lavă aflate la câțiva metri sub dealurile Malius ar trebui să fie cel mai bun loc pentru bază.

2.2.a. Unde ați construi adăpostul: la suprafață sau în subteran?
Subteran

2.2.b. Explicați opțiunea dumneavoastră la întrebarea 2.2.
În primul rând, pe suprafața Lunii există multe prafuri, care pot avea efecte negative asupra corpului uman și a echipamentului. În plus, nu există atmosferă și câmp geomagnetic pe suprafața lunară, ceea ce duce la o gamă mare de fluctuații de temperatură și la lipsa de protecție împotriva razelor cosmice. În al doilea rând, suprafața tubului de lavă este acoperită de un înveliș lunar foarte gros, care este un scut natural împotriva radiațiilor și a impactului. Iar structura specială a tubului de lavă permite o fluctuație de temperatură relativ mică. Astfel, personalul poate beneficia de o protecție mai bună și, de asemenea, poate fi simplificată proiectarea spațiilor de locuit. În cele din urmă,roca din peșteră conține sedimente de apă înghețată, care pot fi folosite în viitor pentru apă menajeră și pentru producerea de combustibil. Extragerea apei de pe Lună va economisi, de asemenea, greutatea și spațiul navei spațiale.

3.1. Care va fi dimensiunea taberei dvs. lunare?
Am ales tubul natural de lavă ca bază, pentru că există mult spațiu și ne putem extinde treptat baza în viitor. Tabăra actuală este formată în principal din patru clădiri aproximativ cilindrice cu un diametru de aproximativ zece metri și o înălțime de trei metri fiecare. Clădirile sunt legate între ele printr-un pasaj sigilat cu o lățime de 2 metri și o înălțime de 2,5 metri. Spațiul total al taberei este de aproximativ 3.126 de metri cubi.

3.2.a. Câte persoane va putea găzdui tabăra dvs. lunară?
3 - 4 astronauți

3.2.b. Explicați opțiunea dumneavoastră la întrebarea 3.2.
În tabăra noastră există patru cabane principale, care sunt folosite pentru cercetare, producție de energie, cercetare și locuire. Fiecare astronaut este responsabil pentru unul dintre studii, astfel încât, din perspectiva cercetării și a vieții, sunt necesari 3 sau 4 astronauți. În același timp, din punct de vedere psihologic, astronauții trăiesc în spațiu, fără compania familiei și a prietenilor, fără un loc de distracție și decompresie. Și li se cere să își ia în serios munca și viața. Dacă există doar o singură persoană, se poate simți singur cu ușurință și tinde să fie unilateral și subiectiv atunci când ia decizii. Deși, dacă sunt două persoane, pot discuta și lua decizii împreună, emoțiile lor pozitive și negative se vor afecta reciproc. Orice neînțelegere între ele poate duce cercetarea într-un impas. Prin urmare, 3~4 astronauți sunt mai rezonabili, deși ar putea costa mai mulți bani.

3.3.a. Ce resurse locale ale Lunii ați folosi?
-Gheață de apă
-Regolit (sol lunar)
-Sunlight
-Altul

3.3.b. Explicați opțiunea dumneavoastră la întrebarea 3.3.
Am ales patru resurse locale: gheață, regolit, lumină solară și rocă. Putem extrage oxigenul din solul lunar, al cărui conținut de oxigen poate ajunge la 40%, pentru a-l folosi ca propulsor pentru rachetă. Iar apa poate fi sintetizată pentru uz uman. Solul lunar are un conținut de siliciu de 20% și poate fi utilizat în celulele solare. Solul lunar conține, de asemenea, heliu-3, care este un combustibil nuclear rar pe Pământ. Dacă este exploatat pe deplin, poate satisface nevoile de energie pentru sute de ani în întreaga lume. Bineînțeles, poate satisface și necesarul de combustibil al bazei lunare. Sticla naturală lunară poate fi transformată într-un material compozit structural de înaltă rezistență după un tratament fizic. Apa este sursa vieții umane. Prin urmare, am decis să folosim direct apa de pe Lună pentru a reduce ocuparea inutilă a spațiului prețios al navei de aprovizionare. În timpul procesului de minerit, am pus în valoare și rocile lunare. Pentru că, analizând compoziția rocilor lunare, putem cunoaște istoria evoluției sistemului solar și a Pământului. În plus, pietrele lunare conțin și molecule de apă. Pe suprafața Lunii nu există atmosferă. Radiația solară poate ajunge direct la suprafață. Energia anuală a radiațiilor solare de pe Lună este de aproximativ 12 trilioane de kilowați. Putem utiliza la maximum energia solară pentru a construi o centrală electrică solară și a transmite căldura generată de lumina solară în zona de locuit, care poate fi folosită pentru a încălzi alimentele.

3.4. Explicați cum intenționați să vă construiți proiectul pe Lună. Trebuie să includeți informații despre materialele și tehnicile de construcție pe care intenționați să le folosiți. Evidențiați caracteristicile unice ale proiectului dumneavoastră.
Construirea compartimentului de locuit în tubul de lavă ne poate proteja eficient de pericolul radiațiilor cosmice. Bazaltul lunar este transformat în beton, astfel încât să se realizeze acoperișul și pereții clădirii. În cazul în care tubul de lavă se va prăbuși, intenționăm să extragem aluminiu și fier din minereul lunar și să le transformăm în cadre de susținere de formă inelară, cilindrică etc. Astfel, baza va fi mai fermă. În interiorul stratului de beton se folosește materialul aerogel, care este durabil și poate rezista la temperaturi de până la 1400 de grade Celsius. Acesta poate fi folosit ca material de izolare termică pentru tabere și ca material de bază pentru costumele spațiale. Structura gonflabilă realizată din aerogel face ca întreaga tabără să fie un spațiu închis, asigurându-se că aerul nu iese. Vom transporta aerogelurile de pe Pământ, pentru că este ușor și nu va adăuga presiune suplimentară la încărcătura navei spațiale. Sticla naturală lunară este, de asemenea, folosită pentru a construi tabăra noastră. După un tratament fizic, acesta poate fi transformat în materiale compozite structurale de înaltă rezistență. Pentru a asigura condiții bune de viață și de muncă pentru astronauți, în primele zile ale aterizării, elementele esențiale și cabinele de dormit necesare pentru astronauți sunt prefabricate de pe Pământ. După ce vom ajunge pe Lună, materialele vor fi transportate în interiorul peșterii de lavă. Toate celelalte structuri de construcții și instalații interne sunt finalizate prin imprimare 3D, iar materialul sursă este solul lunar. În plus, stratul exterior al taberei este acoperit cu senzori de temperatură cu semiconductori, care preiau diferența de temperatură în energie electrică. Acest lucru compensează problema faptului că energia solară nu poate fi folosită pe timp de noapte. Tabăra noastră este bine organizată, fiind împărțită în zonă de locuit, zonă de plantare, zonă de cercetare științifică și zonă de exploatare a energiei. Fiecare compartiment este conectat printr-un canal. Cele patru părți împreună formează un cerc. În centrul cercului se află zona de cercetare științifică (inclusiv zona de evacuare) și putem ajunge în orice zonă prin pasaje.

3.5. Descrieți și explicați designul intrării în Tabăra Lunii.
Am proiectat structura de intrare a taberei lunare în formă de cupolă pentru a spori rezistența la impact extern.Intrarea taberei este proiectată cu trei cabine. Prima cabană este cea mai apropiată de exterior, care este folosită pentru a depozita roverul lunar și instrumentele comune de detectare. Cea de-a doua cabină este un compartiment tampon pentru a preveni scăpările de aer. Electricitatea statică îndepărtează praful de pe astronauți și împiedică praful dăunător să intre în zona de locuit. Cea de-a treia este vestiarul, unde astronauții își pot schimba costumele spațiale și hainele de lucru pentru a intra în tabără. Toate ușile celor trei compartimente sunt realizate din sticlă naturală lunară cu rezistență ridicată și etanșeitate bună.

3.6. Explicați modul în care tabăra lunară asigură protecția astronauților.
Când am construit taberele lunare, am folosit aerogel ca strat izolator pentru a menține temperatura interioară.În plus, tabăra noastră este construită într-o peșteră, ceea ce ne oferă protecție.În fiecare zonă, am instalat "patul de protecție", care are o forță de impact puternică și protecție împotriva radiațiilor. Am plasat în continuare lucrurile necesare care mențin viața în interior. În caz de urgență, membrii personalului pot intra și evita cât mai repede posibil. Am proiectat, de asemenea, o zonă specială de evacuare, care se află deasupra zonei de cercetare științifică, iar alte zone pot, de asemenea, să acceseze direct zona de evacuare. în această zonă se află mici nave spațiale care pot localiza și ejecta cu precizie înapoi pe pământ.

3.7. Descrieți amplasarea și amenajarea zonelor de dormit și de lucru.
Ne-am împărțit zonele de dormit și de lucru în două zone diferite. Zona de dormit este situată în cabina de locuit, cea mai interioară și mai adâncă parte a taberei (solul acoperă mai mult de doi metri), astfel încât astronauții să poată dormi în siguranță, departe de radiațiile cosmice.Cabina de locuit este împărțită în două etaje subterane, iar astronauții pot urca și coborî pe scări.Etajul superior este echipat cu o sală de gimnastică, iar etajul inferior este o cameră de zi. Cabina de dormit este echipată cu un sistem AI, care are o funcție de evacuare de urgență. Care poate proteja temporar siguranța personală a astronauților prin măsuri închise în caz de urgență. Zona de lucru este situată în centrul taberei. Este o structură cu un etaj deasupra solului și două etaje în subteran. Primul etaj subteran este centrul de cercetare științifică, care se află la aproximativ un metru distanță de sol. Toate informațiile colectate de senzorii externi vor fi adunate aici pentru o analiză inteligentă. Al doilea etaj subteran este o fabrică de gheață de apă, iar zona de lucru a fost amenajată în centru pentru a facilita livrarea rapidă a apei în diferite zone. prin intermediul sistemului de detectare a semnalelor de apă, brațul robotic a primit ordin să sape în sol în mod planificat, să exploateze sursa de apă solidă a lunii și să trateze și să purifice fabrica de gheață de apă.

4.1. Descrieți care va fi sursa de alimentare a adăpostului.
Trei metode de generare a energiei vor asigura furnizarea de energie electrică în orice moment. Temperatura medie a suprafeței lunii în timpul zilei diferă cu 300 de grade Celsius față de cea din timpul nopții. Conform teoriei efectului Seebeck, generatoarele termoelectrice sunt costisitoare de fabricat, așa că le vom folosi doar pentru prima aselenizare. Deoarece Luna nu are atmosferă, lumina solară care lovește suprafața lunară generează multă căldură. Panourile solare măsoară și reglează automat căldura la un unghi perpendicular pe razele solare. Și poate produce energie de abur de înaltă presiune prin intermediul energiei termice. atunci când se exploatează apele subterane, se folosește energia solară în locul energiei termice. Solul lunar conține heliu-3. Construcția și utilizarea reactoarelor termonucleare cu heliu-3 sunt lipsite de radiații neutronice și nu prezintă niciun pericol pentru mediu. După construirea taberei, energia solară va fi transformată treptat în energie nucleară.

4.2. Descrieți de unde va proveni apa.
Aprovizionarea noastră inițială va fi apa de pe Pământ.După ce ne vom stabili în tabără, vom extrage direct apa de pe Lună. Toată apa de pe suprafața lunii este sub formă de gheață de apă, iar noi vom săpa în partea inferioară a taberei pentru a obține apă. Va costa mult timp, dar odată minată cu succes, vom avea o sursă stabilă de aprovizionare cu apă .Până atunci, va trebui să extragem moleculele de apă lichidă din solul lunar și din roci.

4.3. Descrieți care va fi sursa de hrană.
Tabăra noastră este dotată cu o cabană separată pentru plantare, situată în demisol. Este benefică pentru a colecta lumina soarelui. Conform experienței de pe stația spațială internațională (iss), selectăm o mulțime de culturi bogate în diverse substanțe nutritive, cum ar fi cartofi, Liban, grâu, ovăz, grâu, porumb, soia, roșii, napi, varză, sfeclă de zahăr etc. Pentru a preveni variația plantelor din cauza efectelor radiațiilor, partea superioară a cabinei de plantare este izolată cu un strat de protecție împotriva radiațiilor. încercăm să creștem animale, să transportăm ouă fertilizate de pe Pământ, să clocim pui pe Lună, să înființăm ferme de pui, să îmbunătățim baza agricolă lunară. Toate lucrurile pe care le facem pentru a asigura aprovizionarea cu proteine. înainte de asta, desigur, va trebui să aducem o anumită cantitate de provizii alimentare de pe Pământ pentru a oferi un mediu plăcut astronauților.

5.1. Ce ați dori să studiați pe Lună?
Pe Lună nu există nicio barieră atmosferică, astfel încât condițiile de observare astronomică sunt excelente. Am înființat un observator în centrul de cercetare și sperăm să înțelegem universul necunoscut prin cercetare astronomică. În același timp, prin monitorizare în timp real, să protejăm Pământul de dezastrele provocate de meteoriți. Solul și rocile de pe Lună sunt bogate în elemente rar întâlnite pe Pământ. Între timp, suprafața Lunii a experimentat radiații cosmice pentru o lungă perioadă de timp. Sperăm să studiem geologia Lunii și să găsim resurse care să fie benefice pentru ființele umane. În plus, vârsta Lunii este similară cu cea a Pământului. Sperăm să aflăm mai multe despre originea și evoluția sistemului solar prin analizarea compoziției lunii. De asemenea, traiul și creșterea pe Lună ne pot ajuta să înțelegem mai bine științele vieții, cum ar fi oamenii, animalele și plantele.

Proiectele sunt create de către echipe și acestea își asumă întreaga responsabilitate pentru conținutul partajat.