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.

Peace And Love

郑州轻工业附属中学  河南省郑州市-金水区    Čína 19, 18   5 / 2 Angličtina
3D návrhový softvér: Fusion 360



1.1 - Opis projektu

         Náš projekt mesačného tábora je prvým krokom k rozvoju ľudstva na Mesiaci a zároveň je to vedecko-výskumný projekt na zmiernenie tlaku na Zem.

  • Najprv, cieľom základne je pozorovať rast rastlín na Mesiaci, skúmať zloženie mesačnej pôdy a jej následnú využiteľnosť a vykonávať výskum a využívanie mesačných zdrojov in situ.
  • Druhý, používame relatívne takžeft farby miestnosti na zmiernenie tlaku astronautov vo vesmíre. Ak bude efekt dobrý, využijeme neskôr vybudovanú veľkú plochu základne. Ak efekt nebude dobrý, upravíme ho. Zároveň sa zavádza koncept inteligentného domu, aby bol interiér základne inteligentnejší a automatickejší.
  • Tretia stránka, vyšleme terénnych robotov a astronautov na prieskum oblastí ďaleko od základne, aby preskúmali lunárne zdroje a ďalšiu fázu programu lunárneho tábora a výstavby základne.
  •  KonečneNa napájanie celej lokality používame diaľkovo ovládané skladacie solárne panely a batérie, aby sme zistili, či energia dostupná na Mesiaci dokáže dlhodobo podporovať ľudský život.

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

        Hlavným cieľom nášho tímu pri zakladaní lunárneho tábora je vedecký výskum. Ide o udržateľnú vedecko-výskumnú misiu na Mesiaci pre lepšie prežitie a rozvoj ľudstva a zníženie tlaku na Zem. Je to tiež prvý malý krok k rozsiahlemu vesmírnemu výskumu ľudských bytostí. Prvý lunárny tábor má slúžiť na výskum a experimenty na mesačnej pôde v rámci prípravy na budúcu kolonizáciu Mesiaca ľuďmi.

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

        Rozhodli sme sa postaviť náš tábor v kráteri, ktorý sa nachádza na odvrátenej strane Mesiaca, blízko južného pólu.

  • Najprvsa nachádza v polárnej oblasti Mesiaca, kde je dlhé obdobie slnečného svitu, čo umožňuje táboru zbierať viac slnečnej energie.
  • Po druhé, v trvalom tieni Mesiaca sa nachádzajú hlboké jamy, ktoré obsahujú veľké množstvo ľadu, ktorý môže poskytnúť dostatočné zdroje vody prostredníctvom ťažby a transformácie.
  • Okrem toho, sú k dispozícii dostatočné externé zdroje nerastných surovín na podporu výstavby a výskumu tábora.
  • Konečne, stavba krátera môže do určitej miery poskytnúť aj ochranu pred nárazmi asteroidov a teplotný rozdiel medzi dňom a nocou v polárnych oblastiach je pomerne malý.

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.

         Pokiaľ ide o hlavnú konštrukciu základne, na vydláždenie používame veľkú plochu geometrických útvarov. prízemie, aby bola konštrukcia budovy stabilná a pevná. V stredná vrstva, používame kombináciu kruhových a trojuholníkových tvarov, ktoré môžu rovnomerne rozdeliť priestor na viac miestností a zvýšiť jeho praktickosť. Nakoniec používame sklo odolné voči žiareniu na strecha, aby zamestnanci vo vnútri základne mohli vidieť krásnu hviezdnu oblohu. Zároveň opticky rozširuje priestor.

        V prvej fáze, pošleme na Mesiac obrovské 3D tlačiarne, roboty, sklenené kupoly odolné voči žiareniu atď. Keď nájdeme vhodné miesto, riadne ho upravíme tak, aby poskytovalo priaznivé podmienky pre budúcu tlač. Okrem toho opravíme povrch Mesiaca, ktorý nie je veľmi hladký, a preskúmame podzemie, aby sme zabránili nestabilným základom, a tak ďalej.

        V druhej fáze, na Mesiac pošleme vybavenie potrebné na udržanie základne v chode, aby sme vytvorili kompletný kontrolovaný ekosystém. V tretej fáze na Mesiaci pristanú dvaja astronauti a začnú tam žiť. Na ďalších častiach Mesiaca sa budú naďalej budovať tábory, v ktorých budú žiť ďalší ľudia.

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

Nebezpečenstvá vo vesmíre môžu zahŕňať žiarenie, mesačný prach, teplotné rozdiely a meteority.

Riešenie problémov s radiáciou

        Môžu sa použiť tieto metódy: použité stavebné materiály by mali byť schopné zosilniť steny tábora, aby sa zabezpečilo, že uzavretý život v tábore nebude za normálnych okolností ovplyvnený; môžu sa tiež vybudovať radarové stanice na monitorovanie pohybu Slnka a na prípravu na búrky v predstihu; astronauti môžu použiť miestne materiály, ako je mesačná pôda alebo zvetraná pôda na blokovanie žiarenia.

V prípade nárazov meteoritov

        Vybudovanie tábora v kráteri v blízkosti polárnej oblasti môže do určitej miery zabrániť nárazom a monitorovacia radarová stanica môže predpovedať dopady meteoritov, čo uľahčí astronautom pripraviť sa vopred.

Obavy týkajúce sa mesačného prachu

         Tábor má úplne uzavretú konštrukciu, aby sa účinne zabránilo vnikaniu mesačného prachu. V tábore sa používajú aj zariadenia na čistenie cirkulácie vzduchu, aby sa zabezpečila bezpečnosť vzduchu.

Riešenie teplotných rozdielov

         Tábor je navrhnutý s uzavretou a stálou skleníkovou konštrukciou a normálna teplota sa udržiava vo vnútri pomocou klimatizačných lámp.

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

Voda:
        Získavanie vody na Mesiaci sa dosahuje najmä ťažbou a premenou vrstvy ľadu v mesačných kráteroch a mesačnej pôdy obsahujúcej vodu, pretože je ťažké dopraviť vodu na Mesiac. Okrem toho je na základni vybudované celkové recyklačné zariadenie, ktoré zhromažďuje odpadovú vodu vznikajúcu v živote, ako aj odpadovú kvapalinu z experimentov na opätovné použitie. To pomáha podporovať cirkuláciu vody a zvyšovať mieru jej využitia.
Potraviny:
        Počas výstavby tábora, v počiatočných fázach, kým je tábor schopný dosiahnuť sebestačnosť, je podporovaný najmä balenými potravinami privezenými zo Zeme. Po dokončení výstavby a dosiahnutí sebestačnosti je podporovaný najmä potravinami vypestovanými vo vesmírnom skleníku, pričom výber plodín, ktoré sa majú zasadiť, vychádza z tabuľky výživy, aby sa zabezpečili normálne životné funkcie astronautov.
Výkon:
        Fotovoltaické elektrárne, ktoré sa nachádzajú v polárnych oblastiach s dlhými cyklami osvetlenia, môžu zhromažďovať slnečnú energiu prostredníctvom skladacích solárnych panelov a ukladať ju do batérií. Tie sa dajú zasunúť, keď sa nepoužívajú, aby sa predĺžila ich životnosť. Počas obdobia, keď nie je možné vyrábať energiu z fotovoltaických článkov, môže základňu zásobovať energiou systém výroby energie z palivových článkov. Pri každodennom cvičení sa môže bicykel generujúci energiu používať na zábavu a zároveň vyrábať určité množstvo elektrickej energie.
Vzduch:
        Po prvé, hlavným zdrojom vzduchu na Mesiaci je topenie mesačnej pôdy a hornín. Tavením elektrolýzou možno získať veľké množstvo kyslíka, ktorý je hlavným zdrojom kyslíka na Mesiaci. Po druhé, oxid uhličitý sa môže chemicky alebo mikrobiologicky upraviť prostredníctvom zariadenia na cirkuláciu vzduchu, čím sa premení späť na dýchateľný kyslík. Nakoniec sa môže elektrolyzovať, aby sa vytvorilo určité množstvo kyslíka a vodíka.

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

tuhý odpad:
        Vzhľadom na to, že náročnosť spracovania lunárneho odpadu je vyššia, používa sa najmä klasifikované spracovanie, resp. spracovanie zodpovedajúce náročnosti spracovania, primárne spracovanie, sekundárne spracovanie atď. Priama recyklácia; v prípade odpadu a iných fermentovateľných druhov prostredníctvom biologickej alebo chemickej metódy konverzia a využitie, nespracovateľný zber a centralizované pochovávanie.
tuhý odpad:
        Naša základňa využíva myšlienku cirkulácie vody na prepojenie bazéna každej miestnosti atď. a časť odpadu sa po oddelení tuhej a kvapalnej látky dostáva do jedinečného zariadenia na čistenie odpadových vôd, kde sa redukuje, čistí a skladuje fyzikálno-chemickými alebo biologickými metódami.
plynný odpad:
        Po prvé, hlavným výfukovým plynom, ktorý vzniká pri bežnom dýchaní, je oxid uhličitý a prostredníctvom zariadenia na cirkuláciu vzduchu sa vzduch v celom tábore zhromažďuje v spracovateľovi vzduchu v časti taviaceho zariadenia a po vyčistení sa vzduch opätovne distribuuje do tábora.

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

        Pokiaľ ide o zariadenia, v prvom rade sme vybudovali niekoľko radarov na vysielanie signálov a monitorovanie prostredia so širokým dosahom signálu, ktoré môžu prijímať a odosielať informácie medzi Zemou a Mesiacom, a v tábore sú aj konferenčné miestnosti na monitorovanie komunikácie, ktoré môžu dokončiť online kontakt;

        Po druhé, pokiaľ ide o vybavenie na výstup, máme k dispozícii multifunkčné lunárne vozidlo, ktoré má nezávislý systém ekologickej údržby, môže dosiahnuť diaľkové a dlhodobé operácie, môže dokončiť spojenie medzi Mesiacom a Mesiacom a bude zriadené s platformou na vypustenie a pristátie kozmickej lode na priame spojenie Zeme a Mesiaca, aby sa dokončilo offline spojenie.

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.)

        Hlavné experimentálne smery nášho tábora sú biológia, geológia a robotika
         Prvou výskumnou úlohou v oblasti biológie je štúdium rozkladu mesačnej pôdy, rozkladu odpadu, čistenia vody a ďalších aspektov mikroorganizmov a následný výskum genetickej variability.

        Geológia skúma najmä materiály, ako sú mesačné minerály, objavuje nové minerály alebo prvky a skúma, ktoré stavebné materiály v mesačnom prostredí viac zodpovedajú potrebám stavebníctva, a pripravuje sa na budúcu rozsiahlu výstavbu.

        Robotika je sekundárny výskum zameraný na údržbu a zdokonaľovanie zariadení, ako sú lunárne prieskumné roboty alebo lunárne bezpilotné vozidlá, ktoré sa nezávisle nachádzajú na Mesiaci.

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

        V prvom rade sa pre astronautov vykonáva základný odborný výcvik, výcvik odborných zručností a výcvik letových misií. Podrobne to zahŕňa prekonávanie nepohodlia spôsobeného stavom beztiaže prostredníctvom výcviku na centrifúge, učenie sa používať prístroje a zariadenia v kabíne a vykonávať vedecké experimenty, schopnosť včas odhaliť a odstrániť poruchy pri pozemnom pozorovaní, telemetrii, a komunikácii, a schopnosť prežiť a vyhľadať pomoc alebo sa zachrániť v núdzových situáciách, ako je abnormálny návrat po núdzových situáciách, či už pri pristátí v riekach, jazerách, moriach, púšťach, Gobi, vysokých horách, kaňonoch, tropických džungliach alebo v rozsiahlych lesoch a zasnežených oblastiach, pred príchodom do cieľa.

        Po druhé, počas pobytu na lunárnej základni sa všetci astronauti musia naučiť riadiť lunárne rovery, obsluhovať predsunuté roboty a mať základné znalosti prvej pomoci. Medzi nimi sú dvaja astronauti určení na to, aby sa naučili obsluhovať riadiaci pult v centrálnej kontrolnej miestnosti, jeden na to, aby sa naučil pestovať rastliny v ekologickej komore, a jeden na to, aby sa naučil pravidelne kontrolovať a udržiavať rozvodnú miestnosť.

        Nakoniec sa všetci astronauti musia naučiť, ako sa uchýliť, keď základňu zasiahne meteorit, a ako opraviť poškodenie základne v prípade rozbitia.

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.

Počas prvého pristátia na Mesiaci sme vybrali kozmickú loď s pristávacím modulom aj návratovým plavidlom. Návratová loď využívala pristávací modul ako štartovaciu rampu počas štartu, čím sa zabezpečil normálny odlet z Mesiaca. Pristávací modul ponechaný na Mesiaci bol upravený na samostatnú štartovaciu platformu, ktorá sa mohla využiť ako integrovaná kozmická loď v neskorších misiách. Táto metóda nielenže znížila náročnosť neskoršej výroby, ale z dlhodobého hľadiska aj ušetrila materiál.

Na povrchu Mesiaca sme skúmali pomocou mechanických psov a mesačných roverov. Nezávislé systémy podpory života mesačných roverov umožňovali dlhodobé výskumné úlohy na dlhšie vzdialenosti. Na bezpilotný vonkajší prieskum sa využívali bezdrôtové mechanické psy, ovládané pomocou technológie VR, s minimálnymi nárokmi na životné prostredie. Okrem toho boli schopné skúmať zložité vonkajšie prostredie a vykonávať presné kontroly vnútorného vybavenia.

Ďalšie projekty: