moon_camp

Moon Camp Pioneers Galéria 2021-2022

Úlohou každého tímu v projekte Moon Camp Pioneers je navrhnúť 3D kompletný mesačný tábor pomocou aplikácie Fusion 360. Musia tiež vysvetliť, ako budú využívať miestne zdroje, chrániť astronautov pred nebezpečenstvom vesmíru a opísať obytné a pracovné priestory.

Team: Queen Cells

郑州轻工业大学附属中学  河南省郑州市    Čína 19, 18   6 / 3   Prvé miesto - Členské štáty, ktoré nie sú členmi ESA


Externý prehliadač pre projekt 3d

Popis projektu
  • Základňa Queen Cells je prvým krokom pre ľudí na ceste k Mesiacu. Presne ako znie jej názov, tam, kde je kráľovná. Jej význam spočíva v tom, že bez ohľadu na to, ako veľmi sa základňa v budúcnosti rozšíri, základňa Queen Cells Base je nepochybne centrom, aby sa zabezpečilo, že naša základňa môže v budúcnosti vytvoriť organický celok prispôsobujúci sa mesačnému prostrediu. Hlavným účelom základne Queen Cells je vedecký výskum. Je to miesto pre výskum a využitie lunárnych zdrojov in situ, ako je ťažba hélia-3, ťažba a využitie titánu a železa.
  • Základňu sme rozdelili na obytný a pracovný priestor a pracovný priestor je rozdelený na malé kabíny, aby sa zachovala prevádzka základne a bežné životné aktivity astronautov.
  • Pri vnútornom usporiadaní začneme od farby a usporiadania, aby sme dosiahli účel zníženia tlaku na astronautov a zároveň zaviedli koncept inteligentného domu, aby bola základňa inteligentnejšia a automatizovanejšia.
  • Z energetického hľadiska navrhujeme skladacie papierové fóliové solárne krídlo založené na metamorfnom mechanizme skladania papiera a používame algoritmus PID na presné riadenie skladania skladacieho papierového solárneho krídla pomocou motora v kombinácii s laserovým meraním. Zabraňuje poškodeniu mesačným prachom a teplotným rozdielom a predlžuje životnosť.
2.1 Kde chcete postaviť svoj Moon Camp?

Rozhodli sme sa založiť náš lunárny tábor v kráteri Shackleton na antarktickom Mesiaci. Normálnu prevádzku základne udržiavame jej svetelným cyklom 80 % - 90 %. Zároveň má pre nás bezkonkurenčné geografické výhody na vykonávanie výskumu. Po prvé, základňa navštevuje oblasť trvalého tieňa, čaká tu na nás veľa vodného ľadu, ktorý môžeme ťažiť, skúmať a využívať ; po druhé, bohaté nerastné zdroje nám dávajú viac možností na štúdium a budovanie našich základní ; po tretie, teplotný rozdiel je priateľskejší ako na rovníku ; po štvrté, asi 120 kilometrov odtiaľto stojí asi 5 kilometrov vysoká hora Marabert, ktorá je najlepšou voľbou pre štafetu Zem - Mesiac.

2.2 Ako plánujete vybudovať svoj mesačný tábor? Opíšte techniky, materiály a vaše konštrukčné rozhodnutia.

Pri konštrukcii základne používame voštinovú bionickú základňu, takže hustota stavebnej konštrukcie je najvyššia, potrebné materiály sú najjednoduchšie, úžitkový priestor je najväčší, konštrukcia je stabilná a pevná ; je priaznivá pre konštrukciu základne a neskoršie rozšírenie. V prvej fáze dopravíme na Mesiac obrovské 3D tlačiarne, roboty, kupolovité konštrukcie odolné voči žiareniu atď. Po nájdení vhodného miesta vykonáme primeranú transformáciu, aby sme zabezpečili priaznivé podmienky pre následnú tlač. Napríklad opravíme nerovnosti na Mesiaci a podobne. Potom robot rozšíri nafukovaciu membránu zo zeme a potom pokryje geopolymérny betón s extrémnou odolnosťou voči životnému prostrediu na vonkajšom povrchu membrány ( náš geopolymér sa skladá hlavne z kameniva, cementu a vody ), aby zohrával ochrannú úlohu. Okrem toho v konštrukcii kupoly používame aj báriumsilikátové sklo s vynikajúcou odolnosťou voči žiareniu, aby sme astronautom umožnili pozorovať kozmické javy. V druhej fáze budeme na Mesiac prepravovať všetky druhy zariadení na udržiavanie prevádzky základne, aby sme vytvorili dokonalý kontrolovaný systém ekologického zabezpečenia. V tretej fáze sa na Mesiac vydajú dvaja astronauti a začnú život na Mesiaci. Táto situácia nebude trvať dlho. Po stabilizácii základne sa obytný priestor ďalej rozšíri, aby sa naň zmestili ďalší astronauti a vedeckí výskumníci.

2.3 Prostredie na Mesiaci je pre astronautov veľmi nebezpečné. Vysvetlite, ako ich bude váš mesačný tábor chrániť. (maximálne 150 slov)
  • Podľa prostredia na Mesiaci ide zhruba o tieto prípady : meteorit, žiarenie, teplotný rozdiel, mesačný prach ;
  • Veľký počet pristátí meteoritov : budovanie základní v polárnych oblastiach znižuje pravdepodobnosť pádu meteoritu, pričom radary na základniach nepretržite zisťujú podmienky nad základňami, aby astronauti mohli prijať núdzové opatrenia.
  • Teroristické žiarenie : Okrem použitia geopolymérov a žiareniu odolných báriumsilikátových skiel pridáme aj vrstvu mesačného zvetrávania nad 50 cm.
  • Extrémny teplotný rozdiel: astronauti sú na základni dlhý čas. Na základni použijeme technológiu konštantnej teploty, aby sme zabezpečili stálu teplotu astronautov.
  • Invázia mesačného prachu : Vnútorná nafukovacia membránová štruktúra a vstupy a výstupy vzduchového zámku zabezpečujú konštantný tlak vzduchu a čistotu zloženia vzduchu vo vnútri základne.
2.4 Vysvetlite, ako váš mesačný tábor poskytne astronautom:

Voda
Potraviny
Napájanie
Vzduch

Keďže zásoby vody na Zemi sú veľmi drahé, ako hlavné zdroje vody na lunárnej základni sa používa vodný ľad a pôda s vodným ľadom a systém cirkulácie vody sa používa ako hlavný rámec celej základne. Pri používaní vodného ľadu vyberáme špeciálne lunárne vozidlo s vykurovacím vrtákom a vykurovacou pecou na roztápanie vodného ľadu. V každodennom živote základne budeme skladovať vodu v nádrži, ktorá dokáže udržať normálnu prevádzku základne po dobu pol mesiaca. Súčasne bude zariadenie na cirkuláciu vody spájať jednotlivé kabíny a zhromažďovať moč, pot atď. tak, aby sa dosiahla cirkulácia vody.

V počiatočnej fáze astronauti jedli vlastnú vesmírnu stravu (väčšinou mäso) zo Zeme. Po dokončení laboratória vodnej kultúry a plochy na pestovanie by astronauti pestovali mrkvu ( vitamín C ), sladké zemiaky ( bielkoviny, tuk, vitamín ), paradajky ( vitamín A ), šošovicu ( draslík ), sóju ( vápnik, bielkoviny ) atď.

V našom energetickom systéme, aby sme sa prispôsobili mesačnému prostrediu, dlhodobej stabilite mesačného tábora a poskytovali energiu, používame dva spôsoby: fotovoltaický systém výroby energie a systém palivových článkov. Fotovoltaické zariadenie na výrobu energie plne využíva slnečnú energiu počas dňa mesiaca na priame zásobovanie základne energiou ; palivové články pracujú počas mesačnej noci na zabezpečenie tepla a elektrickej energie pre základňu. Zároveň zriadime zariadenie na integrované riadenie energie na monitorovanie celkového pracovného stavu základne a riadenie plánovania.

Ovzdušie je dôležitou súčasťou riadeného systému ekologickej ochrany a ochrany životného prostredia. Túto úlohu majú na starosti jednobunkové riasy a kyslíkové komory. Majú silnú schopnosť uvoľňovať kyslík a absorbovať oxid uhličitý. Používame elektrolýzu roztavených látok a elektrolýzu vody. Mesačná pôda alebo hornina sa zahrieva a taví pomocou tavnej elektrolýzy a potom sa elektrolyzuje. Kyslík sa z taveniny uvoľňuje vo forme bublín. Zvyčajne pri zahriatí na teplotu 1600 - 2500 stupňov sa horninová hmota obsahujúca kyslík môže rozložiť za vzniku kyslíka. Metóda elektrolýzy vody využíva na výrobu kyslíka viac vodných zdrojov.

2.5 Vysvetlite, čo by bolo hlavným cieľom vášho mesačného tábora.

Hlavným účelom našej základne je vedecký výskum, najmä prieskum, ťažba, výskum a skladovanie nerastných surovín, hélia 3, vodného ľadu a podobne na Mesiaci. Pri prieskume zdrojov sledujeme najmä druhy, rozloženie a zásoby zdrojov a vyhodnocujeme, či má ťažba ekonomický prínos. Po ukončení prieskumu sa zistia a využijú mesačné zdroje ; preprava mesačných zdrojov ; separácia a ťažba mesačných zdrojov ; skladovanie mesačných zdrojov rad prác.

3.1 Opíšte deň na Mesiaci pre posádku astronautov z Moon Campu.
  • Aby sme predišli mimoriadnym udalostiam na Mesiaci, pripravíme pre oboch ľudí odlišné časové rozvrhy a aby sa astronauti prispôsobili životu vo vesmíre, budeme naďalej udržiavať 24-hodinový jednodňový systém. Každý deň rozdelíme na tri osemhodinové časti. Jeden z astronautov počas prvých ôsmich hodín odpočíva. Druhých osem hodín je spoločný čas prebudenia oboch, ktorí si môžu oznámiť výsledky svojho denného výskumu. Tretích osem hodín je čas odpočinku druhého astronauta.
  • Zároveň sme predstavili inteligentnú domácnosť. Kuchynský manipulátor dokáže samostatne variť prostredníctvom EEG kontroly astronautov. Inteligentné domáce roboty môžu v reálnom čase monitorovať zmeny teploty, vlhkosti, koncentrácie kyslíka atď. v základni. Monitorovanie spánku a opatrenia na núdzové nútené prebudenie astronautov v spánkovej kabíne.
  • Čas bdenia astronautov delíme na pevný pracovný čas a voľný čas :
  • Počas pevne stanoveného pracovného času budú astronauti v stanovenom čase vysielať na Zem informácie, ako sú experimentálne údaje, spotreba základného materiálu atď., po ktorých bude nasledovať bezpečnostná kontrola a údržba zariadení v každej kabíne, ako aj výstupný zber skúšobných vzoriek, alebo posúdenie dňa a noci v mesiaci, aby sa prispôsobili skladaniu skladacích papierových slnečných krídel atď.
  • Vo voľnom čase astronauti okrem troch jedál v stanovenom čase často chodia každý deň cvičiť do miestnosti pre fitness a zábavu, napríklad behať ( silový tréning dolných končatín ), cvičiť vo fitness kruhu + VR ( kombinácia zábavy a fitness ) a podobne, aby sa predišlo poškodeniu ľudského tela lunárnym prostredím, a zároveň môžu sledovať filmy, ktoré boli uložené v pamäti. Potom si môžu aj čítať v internáte, počúvať hudbu a viesť rodinný videohovor atď.
  • V skutočnosti ide len o predbežnú situáciu. Keď bude základňa stabilná, budeme ju opäť rozširovať na základe existujúcej základne a plánujeme na Mesiac dopraviť vedcov, strojných inžinierov a podobne, aby tam robili vedecký výskum. V tom čase bude úloha základne Queen Cells väčšia.

Ďalšie projekty:

  Hviezdna obloha

 

  Shanghai Qingpu Senior High School
    Čína
  D.h

 

  郑州轻工业大学附属中学
    Čína
  Horolezec

 

  郑州轻工业大学
    Čína
  Beh na mesiac

 

  Zhengzhou University of ľahkého priemyslu
    Čína