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.

Aurora

郑州轻工业大学附属中学  河南省郑州市-金水区    Čína 18, 19   4 / 1 Angličtina
3D návrhový softvér: Fusion 360



1.1 - Opis projektu

Lunárny tábor Aurora je založený na predpoklade pohodlného a bezpečného životného prostredia pre astronautov. V centre vedeckého výskumu bude lunárny tábor Aurora skúmať a získavať mesačné zdroje na výskum a prispôsobenie sa mesačnému prostrediu. Zároveň ako transferová stanica pre výskum hlbokého vesmíru dosiahne funkciu detekcie križovatiek a zásobovania energiou.

Tábor sa sústreďuje okolo budovy, ktorá sa skladá z dvoch častí a využíva dutú štruktúru lávovej rúry pod mesiacom:

Pozemok je vedeckovýskumnou oblasťou, ktorá sa využíva na analýzu, skladovanie a vývoj mesačných zdrojov. Zároveň je tu zriadená centrálna riadiaca miestnosť, miestnosť na rozvod energie a výsadbový modul, ktoré slúžia na bežnú prevádzku základne.

V podzemí sa nachádza obytný priestor, ktorý slúži na bývanie a fitnes astronautov. Okrem základného vybavenia sú tu aj čajovne na pestovanie sentimentu. V obytnej časti prevládajú teplé farby, aby sa zmiernil pracovný tlak astronautov.

Používame solárny importný systém na zhromažďovanie slnečného svetla ako záložnej energie na zníženie spotreby energie.

Používame Ecometer, multifunkčný prenosný prístroj na kontrolu zariadení, monitorovanie zdravia astronautov a ďalšie funkcie.

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

Náš mesačný tábor má tri ciele.

 S cieľom preskúmať lunárne geologické prostredie, predbežný prieskum a adaptácia na lunárne prostredie. Budeme pokračovať v ťažbe mesačnej pôdy a rudy v rôznych hĺbkach a analyzovať materiál s cieľom pochopiť geologické prostredie Mesiaca.
 Ako prestupná stanica pre iné zariadenia na prieskum hlbokého vesmíru. Iné sondy môžu na základni pristáť, aby počas svojich misií na dlhší čas doplnili palivo.
 Vykonajte detekciu prechodu. Ide o laboratórium na prieskum hlbokého vesmíru, ktoré monitoruje iné planéty v slnečnej sústave a blízkozemské asteroidy ohrozujúce Zem a zhromažďuje relevantné informácie späť na Zem, aby bolo možné realizovať včasné varovanie, obranu, likvidáciu atď.

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

Rozhodli sme sa postaviť mesačný tábor neďaleko krátera Shackleton.

Na jednej strane sa okolie hory Malapat v blízkosti krátera Shackleton vyznačuje dlhým svetelným cyklom a na získavanie a ukladanie svetelnej energie na výrobu elektrickej energie možno použiť fotovoltaické zariadenia.

Na druhej strane, ložiská ľadu (vodného ľadu), ktoré obsahujú veľké množstvo vodíka v strede krátera, môžu byť vyslané na zber vodného ľadu na dne krátera a jeho prepravu na základňu, aby pokryli potreby základne na palivo a vodné zdroje.

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.

V prípade mesačného tábora plánujeme prijať zjednodušený dizajn, aby základňa vyzerala rovnako krásne ako polárna žiara a zároveň aby sa do nej ľahko neusádzal mesačný prach.

Na Mesiaci pristaneme aspoň dvakrát. Prvýkrát pošleme na Mesiac niekoľko robotov a montážnych modulov. Tieto roboty sa môžu kombinovať s rôznymi montážnymi modulmi, aby sa dosiahli funkcie, ako je 3D tlač, tavenie materiálu, skenovanie terénu a ťažba. Pomocou týchto funkcií môže robot vybrať vhodné miesto na výstavbu, vykonať tu vyrovnanie terénu, zbierať mesačnú pôdu a horniny, vybudovať ochranné plášte z mesačnej pôdy a taviť Fe,Ti a Si na výstavbu tábora. výstavbu solárnych panelov, radaru a tepelných ťažobných modulov v blízkosti hory Malapate a vyhĺbenie lávových rúr v strede základne a zriadenie druhej podzemnej vrstvy v rúrach.

Druhé pristátie na Mesiaci sa začne po zriadení tábora. Tentoraz budú na Mesiac vyslaní traja astronauti a niektoré potreby na prežitie. Budú kontrolovať a opravovať konštrukciu rôznych častí tábora a ekologickú výstavbu v rámci základne, aby základňa spĺňala očakávané normy. Ak sa zistí nejaká abnormalita, nahlásia ju pozemskej strane a uskutočnia ďalšie pristátia na Mesiaci.

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

Medzi hlavné hrozby pre astronautov patria meteority, radiácia, mesačný prach, nízke teploty a nízka hladina kyslíka.

Meteorit: Plánujeme použiť lunárnu pôdu ako materiál na 3D tlač, aby sme okolo základne vytvorili plášť z lunárnej pôdy, ktorý odolá malým meteoritom. V prípade meteoritov, ktoré sa škrupinou nedajú zablokovať, budú všetci astronauti hľadať útočisko v podzemných priestoroch.

Žiarenie: Mesačný pôdny plášť môže poskytnúť ochranu pred radiáciou a stavebné materiály tábora môžu tiež účinne zabrániť radiácii.

Mesačný prach: Na blokovanie mesačného prachu a čistenie pripevneného mesačného prachu na plášti tábora sa bude používať plášť z mesačnej pôdy a čistiaci robot.

Nízka teplota: Vzhľadom na nízku tepelnú vodivosť plášťa mesačnej pôdy možno vnútornú teplotu udržiavať na relatívne konštantnej úrovni. Plášť tábora bude mať dutú štruktúru, aby sa udržala konštantná vnútorná teplota tábora.

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

Voda: Na zhromažďovanie vody v mesačnej pôde a jej kondenzáciu na ľad použijeme technológiu tepelnej ťažby. Zároveň použijeme roboty na zber vodného ľadu a lunárnej horniny v kráteri, ktoré bude lunárny rover dopravovať na základňu. Ľad a vodný ľad sa premenia na vodu a mesačná hornina sa premení na vodu reakciou FeTiO2+H2→Fe+TiO2 +H2O.

Odpadová voda a moč, ktoré vznikajú v každodennom živote, sa prostredníctvom systému recyklácie a čistenia vo vnútri základne premenia na vodu, ktorú možno používať a piť, aby sa dosiahla recyklácia vody. 

Potraviny: Počas počiatočného obdobia pristátia na Mesiaci budú astronauti konzumovať mesačnú stravu a po ukončení normálnej prevádzky v pestovateľskej oblasti tábora sa ako hlavná potrava budú používať rôzne rastliny. Okrem toho by každá prichádzajúca sonda mohla do lunárneho tábora priniesť ďalšie zásoby potravín.

Elektrická energia: Ako doplnkový spôsob získavania energie budeme využívať najmä fotovoltaickú výrobu energie, výrobu energie z palív. Zásobovanie tábora solárnou energiou sa realizuje pomocou solárnych panelov ako zariadenia. Výroba energie z palív využíva ako spôsob výroby energie vodík získaný z vodného ľadu, ktorý je hlavným základným spôsobom výroby energie v prípade problémov s fotovoltaickou výrobou energie. Distribúciu elektrickej energie v celom kempe budeme riadiť aj prostredníctvom rozvodne elektrickej energie.

Vzduch: Na zásobovanie kyslíkom sa bude používať elektrolytická voda, roztavená elektrolytická mesačná pôda a rastlinná výživa. Elektrolytická voda a roztavená elektrolýza predstavujú elektrolýzu odpadovej vody, resp. roztavenej lunárnej pôdy s cieľom uvoľňovať a zhromažďovať v nej kyslík.

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

V prípade odpadu astronautov je lunárny tábor Aurora vybavený recyklačným systémom, ktorý premieňa moč na použiteľnú vodu. V jednom z recyklačných systémov je v reaktore pri teplote 35 stupňov Celzia množstvo suspendovaných plastových peliet a zmesí. Ako výkaly cirkulujú okolo peliet, mikróby na povrchu peliet rozkladajú výkaly na soľ a metán. Oddelením pevného plynu sa oddelili toxické zložky vo výkaloch. Zároveň sa metán oxidujúce baktérie použili na syntézu sacharidov a bielkovín, aby sa dokončila úprava výkalov.

Lunárny tábor Aurora je vybavený špeciálnou rezačkou, ktorá rozreže a stlačí odpadový priestor a uloží ho do odpadovej nádoby, ktorá sa po výmene zásob medzi Zemou a Mesiacom pošle na Zem na likvidáciu.

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

Komunikácia medzi Zemou a Mesiacom: Aurora Lunar Camp má rádioteleskop umiestnený mimo tábora na hore Maraport, ktorý blokuje širokospektrálne rádiové rušenie zo Zeme, čo umožňuje hlavnej riadiacej miestnosti používať komunikačné zariadenia na rádiovú komunikáciu medzi Zemou a Mesiacom.

Komunikácia medzi základňami na Mesiaci: Hlavná riadiaca miestnosť lunárneho tábora Aurora je vybavená mobilnou komunikačnou sieťou 4G a súvisiacimi zariadeniami, ktoré umožňujú komunikáciu medzi astronautmi a zariadeniami na Mesiaci. Zároveň bude každý astronaut a hlavná riadiaca miestnosť vybavená Eco Meterom, univerzálnym a pohodlným komunikačným zariadením, ktoré uľahčí komunikáciu medzi lunárnymi základňami.

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.)

Výskum bude zameraný na prieskum mesačných nerastných zdrojov. Pokusy s pestovaním rastlinných plodín sa môžu vykonávať v prostredí s nízkou gravitáciou Mesiaca a rozmiestnenie zariadení na detekciu infračerveného žiarenia pri nízkych teplotách, testovanie supravodivosti pri nízkych teplotách, detekciu supravodivosti pri nízkych teplotách v prostredí vesmírnych častíc a ďalšie experimentálne úlohy sa môžu vykonávať s využitím pretrvávajúcej nízkej teploty niektorých kráterov v oblasti trvalého tieňa. Mal by sa uskutočniť výskum vedy a technológie využívania zdrojov in situ vrátane štyroch aspektov:

prieskum kľúčových lunárnych zdrojov;
Komplexné využitie mesačnej pôdy;
Efektívne a udržateľné využívanie mesačnej energie;
Ochrana environmentálnych rizík a práv a záujmov pri rozvoji a využívaní mesačných zdrojov. Je možné vybudovať aj observatórium na hore Malaput na južnom póle Mesiaca, ktoré by rozšírilo ľudské poznanie Mliečnej cesty a vesmíru s väčším symbolickým a vedeckým významom. Postaviť na Mesiaci jadrovú elektráreň na štúdium riadenej fúzie hélia 3.

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

Najprv vyberieme astronautov spomedzi uchádzačov, ktorí sú občanmi s magisterským titulom v oblasti biologických vied, informatiky alebo medicíny.

Po druhé, budeme mať vzdelávacie kurzy pre astronautov, simulovaný letový výcvik, simulovaný výcvik v mikrogravitácii, psychologický výcvik, výcvik v núdzových situáciách.

Na kurze sa astronauti naučia používať a udržiavať vybavenie súvisiace so životom v tábore a vedeckým výskumom.

Simulovaný letový výcvik zahŕňa simulovaný letový výcvik na pristátie na Mesiaci a letový výcvik na návrat na Zem. Letový simulátor umožňuje astronautom absolvovať letové technológie, ako je vzlet, nastavenie polohy, riadenie atď. Zároveň poskytuje zmysel pre pohyb, zrak, sluch atď. tak, aby sa cvičiaci astronauti mohli oboznámiť s používaním kozmickej lode.

Simulovaný výcvik v mikrogravitácii umožní astronautom vykonávať fyzické cvičenia v prostredí mikrogravitácie, simulovať život v lunárnom tábore, používať rôzne prístroje a iné činnosti, aby si astronauti mohli zvyknúť na budúci život a vedecko-výskumnú prácu v lunárnom tábore.

Cieľom psychologického výcviku je predchádzať psychickým problémom, ako je nadmerný stres, a znižovať psychické napätie tým, že astronauti budú spoločne vykonávať určité úlohy, aby boli jednotnejší.

Núdzový výcvik simuluje núdzové situácie, ako je napríklad útok meteoritu, aby sa posádka zdokonalila v zaobchádzaní s lietadlom.

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.

Potrebujeme vesmírnu loď na báze súčasných pilotovaných rakiet s veľkým voľným priestorom, ktorá sa bude používať na prepravu robotov na stavbu lunárnych táborov.

Naše vozidlá v tábore Camp Moon budú dva rovery, ktoré budú prepravovať materiál pre nový tábor, roboty, ktoré budú zbierať mesačné zdroje, a posádky, ktoré budú kontrolovať rádioteleskopy a solárne panely.

Pokiaľ ide o spiatočnú cestu na Zem, plánujeme na Mesiaci zriadiť zdvíhaciu plošinu, ktorá sa v prípade potreby návratu na Zem zdvihne, aby mohla kozmická loď vzlietnuť alebo pristáť.

Pri skúmaní Mesiaca s cieľom určiť nové miesto určenia vopred určíme miesto určenia, necháme rover prepravovať roboty a potraviny a použijeme roboty na vybudovanie niekoľkých zásobovacích staníc v mieste určenia a po ceste, aby sme položili základy pre následný prieskum nového miesta určenia.

Ďalšie projekty: