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.
Shanghai Qingpu Senior High School Shanghai-Qingpu Čína 15, 18, 16 6 / 2 Angličtina
3D návrhový softvér: Fusion 360
Náš "veľmi chudobný" tím plánuje zriadiť na Mesiaci základňu s názvom Pioneer Eye. Ako všetci vieme, prostredie na Mesiaci je veľmi drsné a pre astronautov nebezpečné. Naša mesačná základňa je vybavená zariadeniami na ochranu pred radiáciou, meteoritmi, extrémnymi teplotami a vesmírnym vákuom. Základňa zároveň môže poskytovať udržateľné základné potreby, ako je voda, potraviny, vzduch a elektrina, aby sa zachoval komfort a stabilita života astronautov na Mesiaci.
Pionierske oko je názov nášho mesačného tábora. Máme staničnú značku s dvoma listami, ktoré sú odklonené od Mesiaca a ukazujú jeho vedecký smer. Ako priekopnícky bude základom a prednou líniou pre masové osídlenie Mesiaca ľuďmi, bude základňou pre biologické experimenty s cieľom zistiť, ako podporiť dlhodobé prežitie človeka pomocou biológie, a oko bude oknom pre človeka, aby videl a pochopil. Bude slúžiť ako vedecká študijná základňa pre človeka, vybuduje rádioteleskop, ktorý využije jedinečné vesmírne pozorovacie podmienky na pozorovanie Mesiaca. S ohľadom na tieto výskumné ciele modulujeme našu základňu tak, aby reagovala na rôzne výskumné prístupy. Dôležitou súčasťou programu sú aj astronauti, preto zabezpečujeme ochranu a zdravotnú starostlivosť pre dvoch astronautov, ktorí tam zostanú dlhodobo.
Náš mesačný tábor sme sa rozhodli postaviť na južnej strane pohoria Malapert. Tu sú jeho mnohé výhody:
Voda: Štúdia preukázala prítomnosť ľadu v trvalo zatienenej severnej oblasti Malapartu. Na zber vodného ľadu môžeme použiť lunárny rover a odľahčiť tak vodný tlak v tábore.
Konštrukcia: Podľa výsledkov satelitnej detekcie je priemerný sklon dna na južnej strane Malaperu 4,7°, čo je oveľa lepšie ako 5,5° v prípade Amundsena, ďalšej vybranej lokality. Vo všeobecnosti je terén tejto oblasti rovinatý, čo je veľmi priaznivé pre spôsob výstavby 3D tlače a pre štart a pristátie dopravných kozmických lodí.
Svetlo: Malapert na južnom póle je v rozmedzí 0,1 až 0,2 svetla, čo nie je ďaleko od priemernej hodnoty 0,18 svetla v kráteri Amundsen, a Malapert na južnom póle je vhodný na pokrytie potrieb tábora v oblasti elektrickej energie.
Z hľadiska konštrukcie sme vzhľadom na drsné prostredie Mesiaca vytvorili špeciálnu kupolu, ktorá chráni hlavné teleso základne. V interiéri sme použili architektonickú myšlienku päťuholníkového tvaru a štvorcového prierezu, aby sme zohľadnili estetiku a jednoduchosť. navyše sme obytný priestor umiestnili do stredu, aby bolo usporiadanie priestoru kompaktné a pohodlné a aby sa uľahčila aj následná séria rozšírení sústredených na obytný priestor. Okrem toho použijeme rover a 3d tlačiareň len na predbežnú výstavbu lunárneho tábora a na dokončenie záverečných prác počkáme na podmienky, ktoré umožnia dodávku astronautov a pozemných zásob, čím sa môžeme vyhnúť problémom spôsobeným prírodnými podmienkami Mesiaca a nákladom.
Pokiaľ ide o technológie a materiály, budeme používať miestne materiály. Na zber mesačného regolitu sa použije mesačné vozidlo. Experimenty dokázali, že rôzne želírujúce zložky mesačného regolitu majú istú podobnosť s cementovými surovinami, ktoré môžu dosiahnuť značnú odolnosť voči nárazom a stlačeniu. Potom pomocou 3d tlačiarne vytlačíme kupolu s regolitom a základný plášť vnútri kupoly s hliníkom a čistým epoxidom. Nakoniec astronauti budú kopať pod zemou a potom vybudujú interiér.
Na ochranu pred meteoritmi máme vlastnú kupolu z mesačného regolitu. Používame tiež trojvrstvovú ochrannú štruktúru pozostávajúcu z vonkajšej nárazníkovej clony, výplňovej vrstvy vzdialenej asi 100 mm od nárazníkovej clony a prepážky vzdialenej asi 17,5 mm od výplňovej vrstvy. Ako ochranné materiály sa používajú tri vrstvy tkaniny z čadičových vlákien a výplňová vrstva z arylónových vlákien s lepšou komplexnou hranicou nárazu a nárazníková clona z hliníkovej zliatiny 3A21.
Na ochranu pred žiarením používame čistý epoxid na ochranu pred kozmickým žiarením a kremenné sklo zabalené v skle k9 ako sklenený materiál, ktorý dokáže minimalizovať poškodenie základne a zariadenia vysokoenergetickými nabitými časticami a bremsstrahlovým žiarením.
V prípade tepla a statickej elektriny môže antistatický elektrotermický náter na báze F46 (polyfluóretylén propylén) dobre izolovať, vyrovnať sa s teplotnými rozdielmi a chrániť pred statickou elektrinou.
Voda: Moč a iné odpadové vody z domácností sa dostávajú do spracovateľa, ktorý ich môže filtrovať, destilovať, čistiť, chladiť a separovať v systéme na regeneráciu moču a vyrábať soľanku. Solanka sa prijíma do systému na regeneráciu soľanky a získava sa z nej voda. Soľ a časť organických látok sa odstránia cez tri vrstvy špeciálnych filtrov a zvyšné organické látky vo vode sa oxidujú a nakoniec sa po kontrole kvality dostanú do nádrže. Zároveň sa na južnom póle Mesiaca vybuduje tábor, kde sa pomocou mesačného roveru zhromažďuje pevná voda, ktorá sa rozpustí v čističke vody a vytvorí sa z nej úžitková voda.
Potraviny: V tábore sa spoliehame najmä na zeleninu vypestovanú v tábore a na potraviny prinesené zo zeme, rozhodli sme sa pestovať vysokohorský jačmeň a bok choy. Vysokohorský jačmeň s vysokým obsahom sacharidov má vysokú adaptabilitu na prostredie, je vhodný na pestovanie ako základná potravina vo vesmíre. Čínska kapusta s krátkym rastovým cyklom, vysokou výživnou hodnotou a plytkým rozložením koreňov je tiež vhodná na pestovanie ako potravina v tomto prostredí.
Vzduch: Absorbujeme vodnú paru zo vzduchu v tábore a elektrolyzujeme kvapalinu z astronautov na výrobu plynov. Táto metóda môže do určitej miery zmierniť znečistenie ovzdušia. Vypúšťaný plynný vodík sa môže použiť aj ako pomocný plyn na výrobu solárnej energie. Prostredníctvom mesačného vozítka sme z Mesiaca zozbierali aj zlúčeniny obsahujúce kyslík a dusík, roztavili sme ich pri vysokých teplotách a potom sme použili elektrinu na ionizáciu molekúl plynu.
Energia: Využívame teplo na výrobu vysokotlakovej pary, ktorá otáča turbínu a vyrába elektrinu. Riadené štiepenie oxidu uránu a spaľovanie odpadu produkujú stabilné množstvo tepla, takže jadrové štiepenie je naším hlavným zdrojom energie. So solárnymi panelmi dokáže pokryť bežný dopyt po energii.
Malá časť odpadu, ktorý sa nedá recyklovať, sa potom rozloží pomocou experimentálnych mikróbov, pričom sa skúmajú produkty a rýchlosti rozkladu rôznych mikróbov s cieľom nájsť tie najlepšie na likvidáciu odpadu: zvyšok sa spáli na výrobu energie. Druhá časť sa recykluje. Systém cirkulácie vody vytvára slanú vodu prostredníctvom filtrácie, destilácie, čistenia, chladenia a separácie v močovom systéme. Soľ a organické látky sa odstraňujú cez filter a kvalita vody sa kontroluje pred vstupom do nádrže a nakoniec sa pod tlakom výtlačného čerpadla dostane do pitného stroja. Hlavnou formou cirkulácie vzduchu sú chemické reakcie. Nový plyn sa vyrába elektrolýzou vodnej pary s odpadovou kvapalinou. Kyslík sa môže používať na dýchanie a vodík sa môže používať ako pomocný plyn na výrobu solárnej energie.
Na komunikáciu so zemou používame rádiové detekčné zariadenia. Radar vysiela elektromagnetické vlny na ožiarenie cieľa a prijíma ich ozvenu na komunikáciu, čo je v súčasnosti tiež účinná a jednoduchá komunikačná metóda.
Porovnáme výhody a nevýhody rádiovej a laserovej komunikácie a rozhodneme sa. Nevýhodou laserovej komunikačnej technológie je, že stojí viac ako rádiová a vyžaduje si prijímač orientovaný na Zem, ktorý je ťažké nastaviť na rotujúci Mesiac a Zem. Okrem toho laser ľahko ovplyvňujú aj poveternostné podmienky na Zemi a v daždivom počasí je účinok slabý a okamžitá komunikácia na Mesiaci je mimoriadne dôležitá, súvisí s bezpečnosťou astronautov a prácou možno realizovať. Preto sme zvolili rádiovú komunikáciu, ktorá bola vhodnejšia pre lunárny tábor
Náš výskum sa zameriava na astronomické pozorovania a biologické experimenty.
Vďaka takmer úplnej absencii elektromagnetického rušenia na povrchu Mesiaca môžeme pomocou rádioteleskopov získať jasnejší pohľad do vesmíru. Po odfiltrovaní šumu zo Zeme sa základňa zameria na pozorovanie aktívnych galaxií a ich spoločného vývoja so supermasívnymi čiernymi dierami, skúmanie a overovanie vývoja supermasívnych čiernych dier a ich vplyvu na galaxie. V centre Mliečnej dráhy sa s veľkou pravdepodobnosťou nachádza aj supermasívna čierna diera, ktorej štúdium pomôže vysvetliť záhady centrálnych objektov galaxií a urobiť vedecké predpovede o budúcnosti galaxií. Základňa bude tiež vystavená žiareniu kozmického pozadia, ktoré pravdepodobne odhalí jeho nejasný vlnový podpis na Zemi.
Pokiaľ ide o biologický výskum, okrem uvedeného experimentu s mikrobiálnym rozkladom je naším hlavným výskumným smerom vplyv základných zákonitostí organizmov na vesmírne prostredie. Ako objekty výskumu sme si vybrali replikáciu DNA baktérií, proces transkripcie a expresie, fotosyntézu a dýchanie rastlinných buniek a ako premenné sme si zvolili množstvo žiarenia, intenzitu svetla, teplotu, zloženie miestnej vody z topiaceho sa ľadu a zloženie vzduchu, aby sme preskúmali vplyv lunárneho prostredia na zákony biologického podložia a pripravili sa tak na rozsiahlu lunárnu imigráciu v budúcnosti.
Okrem fyzického výcviku, výcviku adaptability na vesmírne prostredie, psychologického výcviku, základného teoretického výcviku, sa v rámci prípravy na vesmírny let uskutočňuje aj výcvik v oblasti vesmírnych profesionálnych technológií, výcvik v oblasti letových postupov a simulácie misií, výcvik v oblasti prežitia a záchrany života a rozsiahle spoločné cvičenia. Pre špeciálny vedecký výskumný účel našej základne sa naši astronauti musia naučiť teoretické poznatky o vesmíre, aby mohli presne a odborne vykonávať aj požiadavky vedcov na používanie teleskopov. Aby sa astronauti stali vynikajúcimi operátormi teleskopu, musia chodiť na pozemnú základňu rádioteleskopov, aby sa naučili, ako ich používať, udržiavať a riešiť havarijné situácie, aby sa zabezpečilo plnohodnotné používanie teleskopu, jeho životnosť a bezpečnosť. Na to, aby bolo možné bezpečne a efektívne spravovať a používať hmyz a mikroorganizmy, je potrebná odborná príprava v oblasti biológie, ako aj prax v oblasti biologických experimentov. Predpokladá sa, že tieto cielené školenia prinesú astronautom, vedcom na základni a na zemi väčšiu efektivitu a lepšiu kvalitu práce a maximalizujú úlohu Pioneer Eye ako základne.
Na prepravu ľudí medzi Zemou a Mesiacom potrebujeme raketoplán. Náš raketoplán odkazuje na súčasný raketoplán, ale ruší jednorazovú raketu, ktorá musí byť pripojená k súčasnému raketoplánu. Namiesto toho využíva na pohon lietadla jadrovú energiu, aby sa dosiahol efekt opakovaného používania a tiež aby sa splnili potreby dlhých letov tam a späť. Na cestu na iné miesta na Mesiaci sme prijali rover s ľudskou posádkou. Na rozdiel od bezpilotných a vedeckých roverov je náš rover skôr nákladným vozidlom a vozidlom s posádkou, ktoré je zodpovedné najmä za budúce rozširovanie základne, zber zdrojov a prieskum iných lokalít.
English 
Chinese 
Czech 
Danish 
Estonian 
Finnish 
French 
German 
Greek 
Hungarian 
Italian 
Latvian 
Lithuanian 
Dutch 
Norwegian 
Polish 
Portuguese (Portugal, AO90) 
Romanian 
Slovak 
Slovenian 
Spanish 
Swedish 