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.

Trailblazer

郑州轻工业大学附属中学  河南省郑州市-金水区    Čína 19, 18   5 / 4 Angličtina
3D návrhový softvér: Fusion 360



1.1 - Opis projektu

Náš plán lunárneho tábora poskytuje astronautom jednoduchú základňu podobnú pozemskému životnému prostrediu, čo im umožňuje pocítiť, že život na Mesiaci sa nelíši od života na Zemi, a zároveň získať priaznivé experimentálne údaje, ktoré sa môžu preniesť na Zem, čím sa podporí rozvoj geopriestorových technológií. Naša základňa je rozdelená na šesť oddelení, a to kabínu údržby, obytnú kabínu, kabínu na sadenie, experimentálnu kabínu, lekársku kabínu a vchod. Mimo základne sa nachádzajú nádrže na uskladnenie výrobnej vody, lunárne rovery, pristávací modul, pozorovateľne a dopravné vozidlá. Lekársky modul je vybavený pomerne kompletným lekárskym zariadením, ktoré dokáže vyriešiť väčšinu chorôb astronautov. Pestovateľská kabína je rozdelená na dve oblasti: pôdnu kultiváciu a hydroponickú kultiváciu, v ktorých možno pestovať rôzne rastliny. Údržbová kabína slúži na opravu poškodeného zariadenia. Obytná kabína je jednoduchá a elegantná, veľmi sa nelíši od bežných miestností. V experimentálnej kabíne sa nachádzajú rôzne presné experimentálne zariadenia, ktoré sa používajú na experimenty a zber experimentálnych údajov. Naša základňa má názov Trailbrazer a jej cieľom je vyčleniť na Mesiaci oblasť, ktorá umožní astronautom pohodlný život.

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

Témou nášho mesačného tábora je život a technika. Hlavným cieľom je život, ktorého cieľom je poskytnúť astronautom pohodlné životné prostredie, ktoré sa výrazne nelíši od života na Zemi, a laboratóriá, ktoré poskytnú astronautom priestor na vykonávanie experimentov a podporia rozvoj pozemských technológií. Pokiaľ ide o experimenty, zariadenie a laboratórium nášho kempu môže vykonávať ťažbu surovín, výrobu kyslíka a vody a poskytovať vybavenie na rôzne experimenty a zber údajov.

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

Myslíme si, že lunárny tábor by mal byť zriadený v blízkosti krátera Shackleton.

Dôvod: Na Mesiaci je najdôležitejším zdrojom slnečná energia, pomocou náhradného zariadenia na premenu slnečnej energie na elektrickú a tepelnú energiu, na kapacitu zariadenia a v závodoch na Mesiaci je slnko nepostrádateľné a poľnohospodársky fosfor draslík, ilmenit, skala, mesačný vodný ľad tiež patria k dôležitým zdrojom, pre astronautov sú nevyhnutnosťou na prežitie vodné zdroje, stála denná oblasť je s najväčšou pravdepodobnosťou pevným vodným zdrojom, preto si myslím, že z hľadiska prežitia zdrojov a astronautov je najlepším adresným miestom stála denná oblasť v skalnom útese, najlepšie je mať v blízkosti stálej nočnej oblasti menej veľký vodný ľad.

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.

Naša základňa má byť postavená pomocou technológie 3D tlače z mesačnej pôdy. Mesačná pôda je vysokokvalitný materiál na 3D tlač a súčasná technológia 3D tlače už dokáže postaviť malé domy na zemi. Preto sme sa rozhodli použiť technológiu 3D tlače na výrobu materiálov na vzhľad základne, pričom použijeme materiály odolné voči žiareniu, ako je keramika a titánové zliatiny vo vnútri, ktoré chránia astronautov pred poškodením žiarením. Na premenu energie na prevádzku lunárnych roverov a dopravných zberných vozidiel používame solárne panely, ako aj batérie na uskladnenie elektrickej energie. Mesačný rover je vybavený radarovým lokátorom a kamerou, ktoré dokážu určiť polohu rovera a preskúmať okolité prostredie. Spodná časť prepravného a zberného vozidla je vybavená šiestimi kolesami a viacerými oceľovými nápravami, ktoré zabezpečujú silnú stabilitu. Vozidlo je vybavené mechanickým ramenom, ktoré je vybavené výkonnými multifunkčnými mechanickými pazúrmi, ktoré môžu zbierať kamene a iné materiály. Okrem toho je naša základňa vybavená zariadeniami na umelú gravitáciu a astronauti, ktorí tu žijú, sú v podstate rovnakí ako tí na zemi.

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

(1)žiarenie

Výber vonkajšieho materiálu našej základne je 3D tlač lunárnej pôdy, čo je prírodný ochranný materiál, ktorý dokáže účinne blokovať radiáciu a poskytovať astronautom ochranu pred žiarením.

(2)Lunárny prach

Na Mesiaci je prach mimoriadne škodlivým faktorom, ktorý ohrozuje zdravie astronautov. Podľa štúdie vedcov z Univerzity v Stony Brook financovanej NASA je prach na Mesiaci veľmi bohatý, ťažko čistiteľný, deštruktívny a potenciálne smrteľný pre bunky. Preto sa zamedzenie hrozby, ktorú predstavuje mesačný prach pre astronautov, stalo veľmi naliehavou potrebou. Naša základňa má vysoký stupeň automatizácie, ktorý umožňuje diaľkové ovládanie lunárnych roverov, dopravných vozidiel, prieskum Mesiaca, prepravu zdrojov atď. z centrálnej riadiacej konzoly, čo výrazne znižuje pravdepodobnosť, že astronauti prídu do kontaktu s mesačným prachom vonku, a poskytuje astronautom ochranu pred prachom. 

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

 (1) Voda

Astronauti môžu vyriešiť problém s pitím pitnou vodou a vodou z palivových článkov, recykláciou a opätovným použitím vody, kozmickou loďou s posádkou vybavenou zodpovedajúcou veľkosťou vodnej nádrže, naplniť ju pred odletom, dlhý čas vesmírnej cesty voda dôjde, takže systém recyklácie vody, aby táto časť cirkulácie a čistenia vody vyriešila problém s návrhom astronautov, Hlavne je domáca odpadová voda a moč astronauta, zber potu, prostredníctvom špecifického zariadenia na čistenie vody (reverzná osmóza) s pomocou výberu cez (polopriepustnú) membránu pracovnej sily môže byť poháňaná funkciou separácie tlakovej membrány na filtrovanie nečistôt a škodlivých látok v odpadových zrážkach a nakoniec získať čistú vodu, ktorá sa môže použiť na ochranu základného života astronautov. 126

  (2) Potraviny

Časť jedla pre astronautov bude do vesmíru odoslaná vopred. Okrem toho má naša základňa kabínu na pestovanie rastlín. S rozvojom technológií existuje čoraz viac druhov potravín pre astronautov. Naša základňa je rozdelená na kuchynské priestory, ktoré umožňujú jednoduché varenie. Astronauti môžu jesť nielen instantné jedlá privezené zo Zeme, ale aj sami pripravovať jednoduché jedlá, aby si zlepšili ich chuť. 71

(3) Výkon

Hlavným zdrojom energie je slnečná energia, keďže technológia využívania slnečnej energie je pomerne vyspelá a spoľahlivá. Preto sú na Mesiaci rôzne zariadenia v podstate poháňané na normálnu prevádzku zberom slnečnej energie. Okrem toho je využívanie slnečnej energie na Mesiaci relatívne bezpečné a nie je potrebné zavádzať osobitné bezpečnostné ochranné opatrenia pre astronautov. Napájanie lunárnych roverov a dopravných vozidiel zabezpečujú batérie a slnečná energia. 74

(4) Vzduch

Na Mesiaci existujú dva spôsoby, ako zabezpečiť astronautom vzduch. Jedným z nich je priviezť kyslíkové nádrže priamo zo Zeme. Naše vesmírne lode môžu niesť určitý počet kyslíkových nádrží. Druhým spôsobom je použitie lunárneho kyslíkového stroja, princíp fungovania kyslíkového stroja spočíva vo využívaní sústredenej slnečnej energie, ktorá vzniká pri vysokej teplote chemických reakcií v mesačnej pôde, aby sa vyrobil kyslík, vyrobil kyslík,vyrobený kyslík sa môže uskladniť v kyslíkovej nádrži.

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

Odpad produkovaný astronautmi možno rozdeliť najmä na pevný odpad a tekutý odpad: pevný odpad sa dehydruje a vákuovo zabalí a uskladní, Papierové uteráky, baliace vrecká atď. sa stlačia, vákuovo zabalia a potom sa zapečatia do zapečatených vriec, aby sa zmenšil ich objem, a potom sa uložia do skladu odpadu. Keď sa nákladná kozmická loď vráti, kozmická loď vstúpi do atmosféry; kvapalný odpad môže vstúpiť do zariadenia na čistenie vody, recykláciu a opätovné použitie.

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

Spôsob, ako udržiavať kontakt medzi lunárnymi tábormi a inými lunárnymi základňami, je prenos rádiového signálu. Keďže sú všetky na Mesiaci a nie sú ďaleko, krátke oneskorenie možno ignorovať a rýchlosť je veľmi vysoká, takže nedôjde k žiadnemu oneskoreniu informácií; V súčasnosti Čína dosiahla úžasný prielom v kvantovej teleportácii. Preto je spôsob, ako spojiť lunárny tábor so Zemou, prostredníctvom kvantového komunikačného prenosu Ground to Air Major, ktorý má mimoriadne vysoký bezpečnostný výkon a vysokú rýchlosť.  

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.)

Náš výskum sa zameriava na vedeckú tému obývateľnosti. Plánujeme skúmať geologické aktivity na lunárnom tábore s cieľom študovať vznik a vývoj Mesiaca. Zároveň je pre naplnenie témy obývateľnosti človeka veľmi dôležité aj pestovanie rastlín vo vedeckých experimentoch. Do experimentálneho modulu plánujeme nainštalovať zariadenia s umelou gravitáciou, ktoré sú prospešné pre presnosť experimentu a pomáhajú merať presné údaje. Výstavba observatórií v okolí základne zároveň poskytuje záruku na pozorovanie vesmíru a výpočet bezpečnosti prostredia v okolí Mesiaca.

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

Obsah výcviku zahŕňa najprv psychologický výcvik, dobrý kandidát musí byť schopný vydržať náročnú skúšku pri štarte, preto je psychologický výcvik nevyhnutný. Po druhé, osvojenie si základov prvej pomoci a lekárskej starostlivosti v prípade núdze a výcvik používania špecializovaných prístrojov na bezpečné mimovzdušné aktivity, astronauti strávia veľa času, učia sa používať operačné systémy a vedecké experimenty, ktoré robia vo vesmíre, a tí, ktorí sú vybraní na konkrétne misie, intenzívny výcvik pre nich, Naučiť sa ovládať zložité prístroje a ako ich opraviť, ak sa niečo pokazí. Keďže vesmír je stavom mikrogravitácie, astronauti trénujú v laboratóriu s neutrálnym vztlakom, čo im umožňuje simulovať činnosti alebo výstupy do vesmíru vo vesmírnom prostredí. Okrem toho si astronauti musia precvičovať zručnosti prežitia pri pristátí.

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.

Naša základňa má opakovane použiteľné nosné rakety a vozidlá, ako sú dopravné vozidlá a lunárne buginy. Mesačný rover sa ovláda prostredníctvom centrálnej konzoly, ktorá je vybavená kamerou, ktorá umožňuje astronautom pozorovať terén Mesiaca prostredníctvom veľkej obrazovky na základni. Transportné vozidlo sa tiež ovláda prostredníctvom centrálnej konzoly, ktorá je vybavená robotickým ramenom, ktoré dokáže nabrať materiály z Mesiaca a priniesť ich späť na základňu, aby ich astronauti mohli študovať. Okrem toho môžu transportné vozidlá prepravovať aj ľudí. Keď astronauti prostredníctvom veľkej obrazovky zistia, že niektoré miesta stoja za preskúmanie na mieste alebo za hľadanie nových cieľov, môžu sa tam dopravným vozidlom vydať.