moon_camp
objavovanie interaktívneho obrazu

Moon Camp Pioneers 2022 - 2023 Galéria projektov

 

V hre Moon Camp Pioneers je úlohou každého tímu navrhnúť 3D kompletný mesačný tábor pomocou softvéru podľa vlastného výberu. Musia tiež vysvetliť, ako budú využívať miestne zdroje, chrániť astronautov pred nebezpečenstvami vesmíru a opísať obytné a pracovné priestory vo svojom mesačnom tábore.

Moon Precedent Camp

Shanghai Qingpu Senior High School  Shanghai-Qingpu    Čína 15, 16   6 / 1 Angličtina
3D návrhový softvér: Fusion 360



1.1 - Opis projektu

Ľudia si už od dávnych čias nespočetnekrát predstavovali tajomnú oblohu a tešili sa na nekonečné hviezdy.Nevzdali sme sa skúmania budúcnosti. A založenie tábora na Mesiaci by bolo prvým skutočným krokom do hlbokého vesmíru.

Názov nášho tábora je Moon Precedent Camp, čo znamená, že je to prvý precedens na svete.

V mesačnom tábore poskytneme astronautom kompletný obytný tábor, vhodnejšie prostredie pre vedecké výskumné aktivity a vytvoríme vedeckú hodnotu prostredníctvom skúmania geológie Mesiaca.

1.2 - Prečo chcete postaviť mesačný tábor? Vysvetlite hlavný účel vášho mesačného tábora (napríklad vedecké, komerčné a/alebo turistické účely).

Vedecký výskum je využívanie mesačných zdrojov. Medzi rozsiahle lunárne zdroje patria lokalizačné zdroje, zdroje prostredia a materiálne zdroje. Zdroje polohy sa vzťahujú na jedinečnú polohu a zákony fungovania Mesiaca vzhľadom na Zem. Napríklad jedna strana Mesiaca je vždy otočená k Zemi, čo je veľmi priaznivé pre nepretržité pozorovanie Zeme. Druhá strana je vždy odvrátená od Zeme a elektromagnetické prostredie je veľmi "tiché", čo je vhodné na vedecké výskumné činnosti, ako je napríklad rádioastronomické pozorovanie. Environmentálne zdroje sa vzťahujú na jedinečné vlastnosti prostredia Mesiaca, ako je vysoké vákuum, nízka gravitácia, slabé magnetické pole, veľký teplotný rozdiel a vysoká radiácia, ktoré možno využiť na špecifické vedecké experimenty a výrobu materiálov. Medzi mesačné materiálové zdroje patria najmä nerastné zdroje a energetické zdroje. Nerastné zdroje zahŕňajú titán, železo, chróm, nikel a iné kovové nerastné zdroje, nekovové nerastné zdroje, ako je mesačná pôda, čadič a prchavé látky s nízkou koncentráciou (H, He, C, N), zdroje kyslíka a zdroje meteoritov. Energetické zdroje zahŕňajú zdroje hélia-3, vodného ľadu a slnečnej energie. Prieskum Mesiaca ako prvý krok prieskumu hlbokého vesmíru nám pomôže pri ďalšom prieskume hlbokého vesmíru po vybudovaní kompletnej základne na Mesiaci.

2.1 - Kde chcete postaviť svoj Moon Camp? Vysvetlite svoj výber.

Rozhodli sme sa postaviť Moon Camp v oblasti Shackleton z dvoch dôvodov. Po prvé, je veľká pravdepodobnosť, že podzemný permafrost bude schopný využívať vodné zdroje, ktoré na dlhý čas udržia posádku v problémoch s pitím a dokonca vybudujú sebestačný systém recyklácie vody. Druhým dôvodom je, že ročný čas osvetlenia v tejto oblasti predstavuje viac ako 70%, čo môže premeniť slnečnú energiu na elektrickú energiu.

2.2 - Ako plánujete vybudovať svoj mesačný tábor? Zvážte, ako môžete využiť prírodné zdroje Mesiaca a ktoré materiály by ste potrebovali priniesť zo Zeme. Opíšte techniky, materiály a vaše konštrukčné rozhodnutia.

Máme v úmysle založiť lunárny tábor v oblasti Shackleton na Mesiaci, kde je dostatok vody a lunárnej pôdy na zabezpečenie stavebných a životných potrieb. Potrebujem raketu na 3D tlačiareň a lunárne vozidlo zo Zeme. Rover vykopáva pôdu. 3D tlačiareň vytlačí vrstvy mesačnej pôdy na dokončenie hlavnej konštrukcie. Vnútorné strojné zariadenia, ako sú jadrové reaktory a obehové čerpadlá, boli po vybudovaní na Zemi dopravené na Mesiac.

2.3 - Ako váš mesačný tábor chráni astronautov pred drsným prostredím Mesiaca?

Nepriaznivé prostredie Mesiaca má hlavne tri problémy: teplota, žiarenie a vzduch.

Plášť tábora bude mať viacvrstvovú štruktúru s bionickými zariadeniami vo vnútri aj zvonku, ktoré budú mať podobný vzhľad ako okenice meteorologických staníc. Otočná časť je vybavená akýmsi kovovým drôtom, ktorý sa rozťahuje a zmršťuje s chladom. Keď teplota svetla prekročí normu, kovový drôt sa pod vplyvom tepla roztiahne, čo spôsobí otvorenie lamiel, a povrch s vysokou schopnosťou vyžarovania a odvodu tepla sa orientuje do priestoru. Keď teplota svetla prudko klesne, drôty sa po ochladení okamžite zmrštia, čím sa každá lopatka pevne uzavrie a potlačí sa rozptyl tepla satelitu.

Vonkajšie vrstvy budú kovovo-hliníkové, chránené pred žiarením, a zvyšok budú tvoriť keramické alebo makromolekulárne materiály vyplnené protom medzi vrstvami.

V prípade nedostatočného prívodu vzduchu sa v interiéri nainštalujú viaceré vzduchové uzávery.

Okrem toho bude základňa chránená kupolou, takže v prípade nárazu nebrániteľného meteoritu môžeme stále zamieriť do Perryho krátera, kde sa ukryjeme, a potom sa vrátiť a obnoviť tábor.

3.1 - Ako váš mesačný tábor zabezpečí astronautom udržateľný prístup k základným potrebám, ako je voda, jedlo, vzduch a energia?

voda

Voda vypúšťaná v každodennom živote človeka sa delí na moč, výkaly, odparovanie z kože a vodu vypúšťanú z dýchacích ciest. Prvá z nich sa dopravuje do oblasti výsadby spádovým potrubím toalety, ktorá sa vysuší, rozdrví, pridá sa so štartovacou kultúrou a fermentáciou sa vytvorí organické hnojivo pre rast rastlín. Prebytočné odpadové vody sa dopravia do energetickej oblasti a v module na úpravu vody sa vyčistia na úžitkovú vodu. Zároveň v prípade extrémneho nedostatku vody môže zbierať podzemnú vodu z mesiaca.

potraviny

Vytvorila sa plocha na výsadbu, použilo sa slnečné svetlo alebo svetlá na obnovenie svetelného prostredia a simuláciu teploty a tlaku vhodných pre rast rastlín. Ako hlavné zdroje sacharidov a bielkovín boli vybrané quinoa, sladké zemiaky a zemiaky, zatiaľ čo paradajky, uhorky a mrkva boli doplnené rôznymi vitamínmi, vláknami a stopovými prvkami.

energia

Elektrická energia v oblasti energetiky pochádza najmä z výroby energie jadrovou reakciou a zo slnečnej energie. Výroba energie jadrovou reakciou zásobuje oblasť vedeckého výskumu, lunárny rover a ďalšie prístroje spotrebúvajúce energiu. Solárna energia zabezpečuje stabilitu spotreby elektrickej energie v každodennom živote.

kyslík

Oxid uhličitý uvoľňovaný ľudským dýchaním sa prenáša do priestoru výsadby prostredníctvom ventilačného systému každého priestoru na výmenu kyslíka.

3.2 - Ako bude váš mesačný tábor nakladať s odpadom, ktorý vyprodukujú astronauti na Mesiaci?

Odpad z mesačného tábora sa bude spracovávať podľa rôznych vlastností. Domáci odpad: exkrementy, kuchynský odpad, sa bude prepravovať do pestovateľskej oblasti na hnojenie rastlín. Odpadová voda sa bude čiastočne zavlažovať na rastlinách a čiastočne sa bude dostávať do komponentov na úpravu vody: komponenty na sterilizáciu, viacvrstvové filtračné komponenty a odstraňovanie prchavých látok, čistenie na čistú vodu. Ostatné odpady sa opätovne využijú a niektoré, ktoré sa nedajú zlikvidovať, sa odvezú roverom na vzdialené skládky.

3.3 - Ako bude váš mesačný tábor udržiavať komunikáciu so Zemou a ostatnými mesačnými základňami?

Astronauti mali na sebe rádiostanice VHF na prenos zvukových a biosenzorových údajov zo svojich skafandrov do komunikačného systému Lunar Encampment, ktorý vysielal signály späť na Zem v pásme S, čo je ultravysoké frekvenčné pásmo, ktoré môže preniknúť zemskou ionosférou bez toho, aby sa odrazilo alebo vychyľovalo, a ktoré sa vo vesmíre bežne používa. A aby sme zabezpečili, že lunárny tábor na odvrátenej strane Mesiaca nebude v priamom kontakte so Zemou, vyšleme na obežnú dráhu Lagrangeovho bodu L2 na pristávajúcom Mesiaci reléový satelit, ktorý zabezpečí komunikáciu so Zemou a odvrátenou stranou Mesiaca v reálnom čase.

4.1 - Na akú vedeckú tému (témy) by sa zameral výskum vo vašom mesačnom tábore? Vysvetlite, aké experimenty plánujete na Mesiaci robiť (napríklad v témach geológia, prostredie s nízkou gravitáciou, biológia, technológia, robotika, astronómia atď.)

Vedeckými témami nášho mesačného tábora boli geológia a robotika. Medzi mesačné materiálne zdroje patria najmä nerastné suroviny a energetické zdroje. Medzi nerastné zdroje patria titán, železo, chróm, nikel a iné kovové nerastné zdroje, nekovové nerastné zdroje, ako je mesačná pôda, čadič a prchavé látky s nízkou koncentráciou (H, He, C, N), zdroje kyslíka a zdroje meteoritov. Energetické zdroje zahŕňajú zdroje hélia-3, vodného ľadu a slnečnej energie. Mesačné zdroje ako dôležitý doplnok pozemských zdrojov majú ďalekosiahly vplyv na udržateľný rozvoj ľudskej spoločnosti. Materiálne zdroje na Mesiaci sú také bohaté, že na ich analýzu je potrebné vykonávať geologický výskum na Mesiaci. Jedinečné environmentálne zdroje Mesiaca, ako je vysoké vákuum, nízka gravitácia, slabé magnetické pole, veľký teplotný rozdiel, vysoká radiácia a iné environmentálne charakteristiky, sa zároveň môžu využiť na špecifické vedecké experimenty a výrobu materiálov. Budeme tiež vykonávať výskum v oblasti robotiky, aby sme pomohli lunárnemu táboru lepšie prispôsobiť bývanie, výrobu, výskum a iné činnosti.

5.1 - Čo by ste zahrnuli do programu prípravy astronautov, aby ste ich pripravili na misiu na Mesiac?

Výcvikový program pre astronautov bude zahŕňať:

Fyzický tréning: Je nevyhnutné vykonávať na Mesiaci rôzne činnosti, aby sa zabezpečila primeraná fyzická zdatnosť na splnenie série výziev a úloh na Mesiaci.
Mentálny tréning: Tento tréning je potrebný na to, aby astronauti najprv prekonali strach z neznámeho vesmíru a strach z toho, že budú na Mesiaci sami.
Špeciálne environmentálne faktory Výcvik odolnosti a adaptability: gravitácia Mesiaca a iné environmentálne faktory sú odlišné od pozemských, preto je tento výcvik potrebný, aby sa predišlo nepriaznivým reakciám astronautov na Mesiaci, ktoré by viedli k ohrozeniu života.
Výcvik prežitia: zlepšiť schopnosť astronautov prežiť a ich schopnosť prežiť v nebezpečných situáciách
Výcvik v oblasti vesmírnych technológií: zabezpečenie bezpečného príletu astronautov na Mesiac a bezpečného návratu na Zem
Lekárske znalosti: astronauti si môžu do určitej miery zabezpečiť fyzické zdravie a vyhnúť sa veľkým a malým chorobám.

5.2 - Aké vesmírne vozidlá bude vaša budúca misia na Mesiac potrebovať? Opíšte vozidlá, ktoré sa nachádzajú vo vašom Moon camp, a zvážte, ako budete cestovať na Zem a zo Zeme a skúmať nové ciele na povrchu Mesiaca.

Vesmírna loď, ktorou sa astronaut môže vrátiť na Zem a späť, raketa, ktorá počas tohto obdobia prepravuje zásoby.

Prieskumné vozítko skúma povrch Mesiaca, má prieskumné zariadenia a zariadenia na videokomunikáciu, vyhľadáva zdroje a vysiela signály. Malý lunárny rover s kolieskami a solárnym pohonom nesie na miesto bagre, ktoré vykopávajú pôdu a potom ju prinášajú späť na výskum alebo na stavbu domov. Kolesá využívajú solárnu energiu, kamery sú namontované na vrchu, robotické získavanie na vrchu, zásoby sú uložené pod vozidlom a vybavenie je uložené v kufri.

Ďalšie projekty: