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.

HOPE OF THE MOON

郑州轻工业大学附属中学  河南省郑州市-金水区    Čína 19   3 / 2 Angličtina
3D návrhový softvér: Fusion 360



1.1 - Opis projektu

Čo sa týka lunárneho tábora, vychádzame najmä z päťuholníkových zariadení a na prvom poschodí hlavnej budovy je hlavná riadiaca miestnosť, ktorá riadi prevádzku celého tábora. Päť izieb na druhom poschodí poskytuje ubytovanie astronautom a obsahuje postele, okná, stoly, toalety a ďalšiu infraštruktúru na zabezpečenie bežného života. V strede hlavnej budovy sa nachádza vesmírny výťah, ktorým sa dá dostať do observatória na pozorovanie situácie vo vesmíre a spodným vrtákom sa dá dostať na dno na prieskum mesačného podzemia a rozvoj a využívanie vodných zdrojov. Po obvode sa nachádza päť kabín, ktorými sú experimentálna kabína, kultivačná kabína, fitnes kabína, lekárska kabína a skladová kabína. Každá kapsula má svoju vlastnú úlohu, čím poskytuje komplexnejšie služby a prieskum pre lunárne tábory. Mimo kabíny sa nachádzajú dopravné roboty, prieskumné roboty a signálne roboty, ktoré zabezpečujú fyzickú silu a konverziu signálu pre astronautov. Po celom vonkajšom obvode sa nachádzajú aj solárne panely, ktoré zabezpečujú napájanie celého tábora.

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

Je možné nájsť trvalé ľudské obydlie mimo Zeme? Program lunárnej základne bol pôvodne navrhnutý tak, aby na túto otázku odpovedal. Prvým krokom môjho lunárneho tábora je prieskum a výskum Mesiaca s cieľom zistiť, či sa tam nachádzajú zdroje dostupné pre Zem, ako aj vývoj a využitie mimozemských zdrojov. Ďalšie testovanie mesačného prostredia ukáže, že sa môže vyvinúť na miesto pre ľudské obydlie. Náš lunárny tábor je v súčasnosti zameraný na astronautov, ktorí môžu mať na Mesiaci nielen pohodlné prostredie na vykonávanie experimentov, ale aj vhodné stroje na experimentovanie a vývoj.

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

Na výstavbu bola vybraná kotlina Aitken na južnom póle Mesiaca.Nachádza sa na južnom chrbte Mesiaca, je tu veľa hôr, viac ako 80% času môže dopadať slnečné svetlo, teplotný rozdiel je nízky a prostredie je vhodné na obývanie.Je to najväčšia a najstaršia impaktná kotlina na Mesiaci a jej dôkladné štúdium môže odhaliť stav materiálu spodnej časti mesačnej kôry a dokonca aj horného mesačného plášťa, čo je vhodné na vykonávanie experimentov.Kotlina má nízku topografiu (rozdiel 13 km oproti okolitým vysočinám) a tenkú mesačnú kôru a bez ohľadu na to, či je v pasívnom alebo aktívnom režime vzniku lunárneho morského bazaltu, objaví sa v nej veľké množstvo lunárneho morského bazaltu, čo je priaznivé pre výstavbu tábora.

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.

Najprv vypustí umelé družice, vyberie najlepšie miesto pre tábor na prieskum, použije 3D tlačiarne na montáž komponentov, vyťaží a využije kyslík, hliník, železo a ďalšie zdroje v mesačnej hornine na výrobu kyslíka na každodenné použitie a rozšíri Mesiac o kovy, sklo a ďalšie suroviny. Voda z lunárnych táborov sa syntetizuje ťažbou vodného ľadu na dne Mesiaca. Kompresor cez výmenník tepla stláča chladivo na vysokotlakový nasýtený plyn (amoniak alebo freón), ktorý sa potom kondenzuje v kondenzátore. Po škrtení cez škrtiace zariadenie prechádza do výparníka a médium, ktoré je potrebné ochladiť, sa ochladzuje a vymieňa, aby sa dosiahla konštantná teplota systému vo vnútri tábora. Využitím adsorpčného výkonu molekulárneho sita pomocou generátora kyslíka sa prostredníctvom fyzikálneho princípu používa bezolejový kompresor ako pohon na oddelenie dusíka vo vzduchu od kyslíka a nakoniec sa získa vysoká koncentrácia kyslíka. Je to automatizované zariadenie, ktoré využíva zeolitové molekulové sito ako adsorbent, adsorpciu adsorbentu, zníženie tlaku a desorpciu na adsorpciu a uvoľnenie kyslíka zo vzduchu, čím sa oddelí kyslík. Zeolitové molekulové sito je sférický granulovaný adsorbent s mikropórmi na povrchu a vo vnútri po špeciálnom procese úpravy pórov, ktorý je biely. Jeho vlastnosti typu pórov umožňujú kinetickú separáciu O2 a N2 a dodávku kyslíka.

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

Pokiaľ ide o radiáciu, úloha stavebných materiálov tábora a zosilnenie stien tábora, ako aj skutočnosť, že celý tábor je v uzavretom prostredí, za normálnych okolností nemá radiácia veľký vplyv na život v tábore. Pokiaľ ide o nárazy meteoritov, tábor je postavený na najväčšom kráteri na Mesiaci, čo nielen účinne zabraňuje nárazom meteoritov, ale aj uľahčuje vstup mesačného prachu a vonku je pre každý prípad viacero monitorovacích zariadení. Ochrana pred nárazmi mikrometeoritov, stabilita pri nízkej gravitácii, miestne materiály na výrobu výbušnín, automatizácia zariadení, diaľkové ovládanie a manipulácia s robotmi, výroba vysokopevnostných a vysokoodolných ľahkých materiálov, ktoré môžu pracovať vo vákuu a pri nízkych teplotách, zásobovanie batériami, palivovými článkami alebo radiačnou energiou. V prípade núdze tábor obsahuje únikový systém na ochranu bezpečnosti astronautov.

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

Po prvé, hlavnou cestou výroby vzduchu je tavenie mesačnej pôdy a horniny. Taviacou elektrolýzou sa dá vyrobiť veľké množstvo kyslíka, ktorý je hlavným zdrojom kyslíka na Mesiaci; po druhé, oxid uhličitý sa chemicky alebo mikrobiologicky upravuje prostredníctvom zariadenia na cirkuláciu vzduchu, aby sa premenil späť na dýchateľný kyslík; napokon, ak je ho dostatok, dá sa čiastočne desorbovať voda, aby sa vytvorilo určité množstvo kyslíka vo vodíku. ak vezmeme do úvahy cyklus výstavby tábora, v počiatočnom štádiu, kým bol tábor schopný dosiahnuť sebestačnosť, ho podporovali najmä balené potraviny privezené zo Zeme. Po dokončení výstavby ho podporovali najmä potraviny vypestované vo vesmírnom skleníku. Výber plodín, ktoré sa mali pestovať, vychádzal z výživovej tabuľky, aby sa zabezpečili normálne životné funkcie astronautov.

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

Domáce odpadky a výkaly sa po dehydratácii vákuovo uzavrú a uskladnia, a keď nákladná kozmická loď zásobuje vesmírnu stanicu, tieto domáce odpadky sa naložia do prázdnej nákladnej kozmickej lode a potom sa nákladná kozmická loď oddelí od vesmírnej stanice, spomalí sa a potom sa spáli vysokým teplom generovaným aerodynamickým ohrevom. Tekutý odpad (moč, odpadová voda z domácností) sa dostane do systému cirkulácie vody, prečistí sa a znovu sa použije. Nazbierané odrezky, staré lístie, výkaly vstúpia do biokonvertora odpadu, moč vstúpi do systému na čistenie moču, papierové uteráky, baliace vrecká atď. sa v záujme zmenšenia objemu najprv stlačia, vysajú a potom zapečatia nepriepustnými vrecami, uložia do skladu, kde sa skladuje odpad, a keď priletí nákladná kozmická loď prepravujúca zásoby a vráti sa, pri vstupe do atmosféry zhoria spolu s kozmickou loďou.

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

Astronauti majú na chrbte prenosný systém podpory života s vysielačkami VHF, ktoré prenášajú zvukové a biosenzorové údaje zo skafandrov do iných lunárnych táborov alebo do pozemských komunikačných systémov, ako aj prenášajú zvukové signály z lunárnych modulov späť k astronautom v skafandroch. Komunikačný systém lunárneho modulu posiela signály späť na Zem pomocou pásma S, ultravysokého frekvenčného pásma, ktoré preniká zemskou ionosférou bez odrazu alebo deflexie, a využíva pásmo S na prenos a udržiavanie kontaktu so Zemou a inými lunárnymi tábormi.

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 lunárnom tábore astronauti vykonávajú rôzne experimenty, ale hlavnými témami výskumu sú stále biológia a biotechnológie, skrátka biológia a vývoj technológií a výskum človeka. Na tento účel má lunárny tábor aj špeciálnu kabínu na biologický výskum a sú tu chovné platformy na biologický výskum. Existujú aj experimenty, ktoré sa dajú vykonávať v mesačnom prostredí, ako napríklad experimenty s chladným atómom, experimenty v mikrogravitácii, experimenty s pestovaním rastlín a podobne. Testy vo vesmíre na čipoch ľudského tkaniva sú zariadenia veľkosti flash disku, ktoré obsahujú ľudské bunky, ktoré predstavujú funkciu orgánu. Aby vedci lepšie pochopili účinky mikrogravitácie na ľudské zdravie a tieto poznatky premietli do výskumu ľudského zdravia na Zemi, poslali na vesmírnu stanicu čipy ľudského tkaniva. Vytvorenie ekonomickej sféry na nízkej obežnej dráhe Zeme, od rozmiestnenia satelitov po vesmírny výskum. Technológia pestovania potravín v mikrogravitácii vo vesmíre alebo vo vesmírnych budovách by mohla pomôcť ľuďom pri výskume ďalej od Zeme. V rámci prípravy na tieto misie sa na vesmírnej stanici skúmali viaceré techniky pestovania rastlín. Dňa 10. augusta 2015 astronauti ochutnali svoj prvý šalát vypestovaný vo vesmíre a teraz astronauti pestujú reďkovky a rôzne druhy zeleniny, ako sú papriky, uhorky a ďalšie. Vývoj štúdia fyziky tekutín pokrýva našu planétu, ale ich vyslanie do vesmíru by nám mohlo pomôcť lepšie pochopiť, ako prúdia, a štúdium vesmírnych tekutín sa vyvinulo od základného výskumu až po testovanie aplikácií od moderných lekárskych prístrojov až po systémy na prenos tepla.

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

Astronauti sú druh špeciálnej profesie zapojenej do vesmírnych aktivít, musia plniť špeciálne pracovné úlohy, ako je monitorovanie letu, prevádzka, riadenie, komunikácia, údržba a vedecký výskum vo vnútri a mimo vesmírnej lode v špeciálnych podmienkach prostredia a môžu normálne žiť. To si vyžaduje, aby boli dôkladne vyškolení, aby mali vynikajúce fyzické a psychické vlastnosti, silnú adaptabilitu na špeciálne faktory prostredia pri vesmírnych letoch a ovládali kozmické lode a rôzne vedomosti a zručnosti, ktoré by mali mať na absolvovanie letových misií. Príprava astronautov vo všeobecnosti zahŕňa viac ako 100 predmetov, ako je fyzická príprava, psychologická príprava, základná teoretická príprava, odborná a technická príprava, výcvik prežitia a záchrany života a rozsiahla spolupráca. Na tento účel bola v lunárnom tábore špeciálne zriadená kapsula na kultiváciu kondície, ktorá poskytuje astronautom fyzickú ochranu, aby sa na Mesiaci dlhodobo vyhli fyzickým a psychickým problémom. Základný obsah výcviku astronautov zahŕňa: príslušné teoretické vedomosti, ako sú astronómia, geografia, geológia, meteorológia, fyzika atmosféry, mechanika letu, počítače, rádionavigácia, pilotovanie, konštrukcia rakiet a kozmických lodí atď; potrebné lekárske vedomosti a záchranné techniky; športy zahŕňajú fuhu, hojdačku, plávanie, vodné lyžovanie, surfovanie, lyžovanie, horolezectvo a obväzovanie.

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.

Cieľom zriadenia lunárneho tábora je vedecký výskum, skúmanie zdrojov a potenciálnej hodnoty Mesiaca a príprava na budúci výskum vesmíru. Lunárne tábory môžu poskytnúť vedcom a astronautom základňu na život a prácu na povrchu Mesiaca, čo im umožní vykonávať na mieste výskum a vývoj, napríklad vykonávať vedecké činnosti, ako sú astronomické pozorovania, vývoj mesačných kráterov, tavenie mesačnej pôdy a hornín, a ťažbu rôznych nerastných surovín, ako je hélium-3, s cieľom lepšie pochopiť vlastnosti a potenciál Mesiaca a poskytnúť oporu pre ľudský výskum smerom k ďalším cieľom Poskytovať stavebné materiály a dokonca pohonné látky pre kozmické lode letiace k ďalším planétam, čím sa položia základy pre budúcu migráciu ľudí na Mesiac.