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 Exploration

郑州轻工业大学附属中学  河南省郑州市-金水区    Čína 18   6 / 2 Angličtina
3D návrhový softvér: Fusion 360



1.1 - Opis projektu

Mesiac je jedinou družicou Zeme a zároveň je najbližšie k Zemi, preto je vybudovanie prvej ľudskej mimozemskej základne na Mesiaci tou najrealizovateľnejšou možnosťou. Základňu na Mesiaci sme zriadili s cieľom preskúmať udržateľnosť nezávislého systému prežitia vytvoreného človekom a preskúmať vplyv Jedinečné prostredie Mesiaca na ľudské zdravie a uskutočniteľnosť lunárnej lekárskej rehabilitácie získať skúsenosti pre ďalší ľudský výskum vesmíru v budúcnosti. Navrhli sme nádrž na zmesné hnojivo na dosiahnutie sebestačnosti pri pestovaní zeleniny a zabezpečiť výživu astronautov. Na ochranu zdravia astronautov a biomedicínsky výskum bol zriadený priestor na lekársku rehabilitáciu. Máme tiež priniesli psy zo Zeme sprevádzať astronautov a experimentujú s možnosťou spoločnej migrácie ďalších zvierat do vesmíru. Aby sa astronautom uľahčil prístup do jednotlivých oblastí, základňa ako celok využíva prstencovú polooblúkovú štruktúru spájajúcu jednotlivé kabíny, pričom centrálny polguľovitý dvojpodlažný pracovný bunker, prstenec obsahuje najmä obytné priestory, zdravotné a rehabilitačné priestory, jedálne a fitnescentrá.

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

Mesiac je jediným satelitom Zeme. Je najbližšie k Zemi. Ľudia založili na Mesiaci prvú mimozemskú základňu.

Je to najľahšie dosiahnuteľná voľba. Založili sme základňu na Mesiaci, aby sme preskúmali udržateľnosť umelých nezávislých systémov prežitia a preskúmali vplyv jedinečného prostredia Mesiaca na ľudské zdravie a možnosť lunárnej lekárskej rehabilitácie, aby sme získali skúsenosti pre budúci ľudský výskum vesmíru. Terénne skúšky lekárskej rehabilitácie môžu mať zásadný vplyv na výskum ľudského zdravia.

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

Základňu sme sa rozhodli postaviť v blízkosti krátera Shackleton na južnom póle Mesiaca predovšetkým preto, že časť steny krátera je pod takmer stálym slnečným svetlom, čo umožňuje nepretržité zásobovanie energiou.

Po druhé, asi 120 kilometrov od krátera sa týči 5 kilometrov vysoký vrch Malapert, ktorý je trvalo viditeľný zo Zeme a po inštalácii vhodného zariadenia by mohol slúžiť ako rádioreléová stanica na komunikáciu so Zemou.

Po tretie, na južnom póle sú k dispozícii 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 kombinácii s mesačným plánom montáže a konštrukcie v mesiaci používame technológiu trojrozmernej tlače v mikrogravitácii na vytvorenie ochranného krytu. Stáva sa z neho mimoriadne čistý sklenený materiál ako mesačný svit mesačnej základne. Inteligentné zariadenia, ako sú inteligentné výkopové roboty a konsolidačné mesačné roboty, sa používajú na mesačný zber zeminy, zasypávanie, zasypávanie a kladenie. Zdroje in situ mesačnej tabule sa môžu výrazne znížiť, aby sa znížil tlak na prepravu. Niektoré konštrukčné prvky využívajú zliatiny s tvarovou pamäťou na zníženie priestoru a prenášanie priestoru, aby sa zabezpečila presnosť zariadenia a ľahká prenosnosť. Ťažko st avit eľné zariadenie si vyžaduje výrobný modul na Zemi, aby ho bolo možné nainštalovať na inštaláciu na Mesiaci. Tieto kľúčové presné zariadenia sa môžu uviesť do prevádzky po jednoduchej montáži, čo zvyšuje efektívnosť a náročnosť výroby.

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

V podmienkach vákua na povrchu Mesiaca je rýchlosť tepelného vedenia Mesiaca extrémne nízka, čo je veľmi dobrá izolačná vrstva. Schopnosť Mesiaca viesť teplo je len jedna desatina schopnosti vzduchu. Môže pokryť vrstvu mesačnej pôdy nad 50 cm na povrchu základne, aby sa zabránilo škodlivému vesmírnemu žiareniu a zabránilo sa nadmernej teplote počas dňa a nadmernému ochladeniu v noci. Prstencová kostra na vonkajšej strane poskytuje základni oporu a ochranu. Naša základňa využíva kruhovú integrovanú štruktúru na spojenie jednotlivých kabín, aby sa zabránilo ťažkým vesmírnym uniformám astronautov v každej oblasti. Naša lekárska rehabilitačná zóna poskytuje liečbu poškodení, s ktorými sa astronauti môžu stretnúť.

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

Okrem vody, ktorá sa pri pristátí prenáša zo Zeme, budeme v plnej miere zhromažďovať vodné zdroje mesačného stola a používať čistiace zariadenia na recykláciu znečistených vodných zdrojov počas každodennej prevádzky. Viackanálová záruka zásobovania vodou.
Priestor mesačnej základne je cenný. Na pestovanie potravín sa tieto dlhodobé a prenosné objekty prenášajú zo Zeme. Avšak pre zeleninu, ktorá je krátkodobo uchovateľná, ale je potrebná na dlhodobý pobyt, sme sa rozhodli pestovať na druhom poschodí základne.
Výstavba solárnej elektrárne plne využíva bohaté zdroje slnečnej energie v Antarktíde. Flexibilný gallium arzenidový solárny článok má dobrú odolnosť voči žiareniu, vysokú teplotnú odolnosť a fotoelektrickú konverziu 30 % ! Palivové články používame ako rezervný zdroj energie na zabezpečenie záložného napájania v prípade nedostatku slnečnej energie alebo jej nečakanej straty. Energetická kabína a hlavná konzola môžu monitorovať a plánovať energetickú situáciu.
Systém palivových článkov v energetickej kabíne môže poskytovať kyslík elektrolyzáciou vody a rastliny v základni môžu tiež absorbovať oxid uhličitý a poskytovať kyslík. Zariadenia na čistenie vzduchu a klimatizáciu udržiavajú teplotu a čerstvosť vzduchu. Kyslík môžu dodávať aj riasy v mikrobiálnej nádrži.

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

Navrhli sme nádrž na mikrobiálne hnojivo a vložili sme do nej metabolický odpad astronautov ako jednu zo surovín na hnojenie zeleniny, ktorú pestujeme na základni, čím sme znížili tlak na lunárnu základňu pri skladovaní a likvidácii metabolického odpadu astronautov a zároveň dosiahli silný rast rastlín a cirkuláciu materiálu v umelom systéme.

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

Vzhľadom na to, že naša základňa sa nachádza v blízkosti južného polárneho krátera Sharkton na Mesiaci, využili sme terén na inštaláciu 120 km vzdialenej signálnej veže na vrchu Malapert, ktorý je trvalo viditeľný zo Zeme, a slúži ako rádioreléová stanica na komunikáciu so Zemou. Nad hlavnou časťou základne sme umiestnili aj signálny vysielač na vysielanie a prijímanie signálov z veže.

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.)

V centre nášho výskumu je rehabilitácia ľudských chorôb a mikrobiologický výskum, pričom pokročilé experimentálne vybavenie medicínskeho rehabilitačného modulu monitoruje fyzické zmeny astronautov v reálnom čase, čím poskytuje údaje na skúmanie potenciálneho medicínskeho rehabilitačného potenciálu špeciálneho lunárneho prostredia (napr. mikrogravitácie). Naše používanie mikrobiálnych hnojív je živou praxou pri skúmaní kolobehu materiálov v človekom vytvorených ekosystémoch. Okrem toho vyrážame na lunárnych roveroch zbierať mesačné suroviny a na základni vykonávať fyzikálno-chemické analýzy.

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

Aby som pomohol astronautom pripraviť sa na misiu na Mesiac, navrhujem nasledovné prvky programu prípravy astronautov:

Znalosť fyziky a techniky: Astronauti musia rozumieť základným fyzikálnym pojmom, ako je gravitácia, zotrvačnosť, hybnosť a energia, ako aj inžinierskym znalostiam o konštrukcii, mechanike, elektronike a komunikácii vesmírnych lodí. Každý astronaut by mal mať aj svoju vlastnú odbornosť.
Vzdelávanie v oblasti vesmírneho prostredia a systémov podpory života: astronauti musia rozumieť osobitným podmienkam vesmírneho prostredia, ako je radiácia, mikrogravitácia a vákuum, a musia vedieť, ako navrhovať a prevádzkovať systémy podpory života, aby sa zabezpečila bezpečnosť života astronautov. Osvojte si princípy biotechnológie a rehabilitácie a absolvujte experimenty s biorehabilitáciou.
poznať prevádzku a údržbu kozmických lodí: astronauti sa musia naučiť, ako prevádzkovať a udržiavať kozmické lode, vrátane znalostí o riadení letu, navigácii, kontrole polohy, riadení energie atď.
Znalosť výstupov do vesmíru a lunárnych misií: Astronauti sa musia naučiť, ako vykonávať výstupy do otvoreného vesmíru a lunárne misie vrátane znalostí o tom, ako nosiť skafander, obsluhovať lunárne vozidlo a zbierať vzorky.
Vynikajúca tímová práca a psychologická kvalita: Astronauti sa musia naučiť, ako spolupracovať v tíme, ako riešiť mimoriadne situácie a stres a ako si udržať duševné zdravie.
Zlepšenie zručností pri reakcii na núdzové situácie: Astronauti sa musia naučiť, ako reagovať na rôzne núdzové situácie vrátane straty tlaku, stavu beztiaže, požiaru a výpadkov energie.

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.

V rámci budúcich misií na Mesiac sa môžu vyvinúť modernejšie kozmické lode, ako napríklad rýchlejšie a flexibilnejšie lunárne rovery a pokročilejšie lunárne pristávacie moduly.

Vozidlá, ktoré sa nachádzajú v lunárnych táboroch, by mohli byť lunárne rovery vyrobené z vesmírnych materiálov. Tieto vozidlá by mali mať pneumatiky vhodné na mesačný povrch, mali by sa vedieť rýchlo a pružne pohybovať a niesť rôzne vedecké prístroje a vybavenie. Mesačné rovery by mali byť autonómne a mali by sa dať diaľkovo ovládať alebo vopred nasmerovať na vykonávanie prieskumov a výskumov okolitého prostredia.

Na cestovanie na Zem a zo Zeme je potrebná spoľahlivá, hospodárna a efektívna dopravná technológia. Môže využívať technológiu plachtenia vo vesmíre alebo technológiu slnečných plachiet na zníženie spotreby paliva. Pokiaľ ide o skúmanie nových destinácií, môže sa uvažovať o prieskume južného pólu Mesiaca. Výskumné tímy by mohli na cestu do týchto destinácií a zber vzoriek a údajov použiť lunárne rovery.