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.

CR

郑州轻工业大学附属中学  河南省郑州市-金水区    Čína 18, 19   4 / 2 Angličtina
3D návrhový softvér: Fusion 360



1.1 - Opis projektu

Konstantin Ciolkovskij raz povedal: "Z tohto dôvodu je náš tábor umiestnený ako vedecko-výskumná základňa a tranzitná stanica, dúfame, že sa nám podarí dosiahnuť dlhodobý pobyt kozmonautov a realizovať súvisiace vedecké výskumy už na začiatku zriadenia základne. Riadiace centrum a oddychová zóna sa nachádzajú v strede tábora, ako mozog riadi prevádzku tábora, okrajová oblasť je rozptýlená s niektorými špecifickými funkčnými oblasťami, aby sa rozšírila funkcia tábora a rozsah činností personálu, funkčná oblasť zahŕňa oblasť výroby kyslíka, oblasť výroby a pestovania, oblasť stravovania, oblasť solárnej energie, oblasť vedeckého výskumu, lekársku oblasť, z ktorých oblasť vedeckého výskumu je zodpovedná za geologický výskum a prieskum zdrojov Mesiaca atď, lekárska oblasť obsahuje psychologickú miestnosť a ošetrovňu, resp. zodpovedá za psychologické a zdravotné problémy personálu, a pestovateľská oblasť zabezpečuje zásobovanie tábora potravinami, Toto sú len predbežné plány tábora, po ktorých bude tábor zohrávať väčšiu úlohu ako tranzitný bod pre ľudstvo do hlbokého vesmíru.

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

Hlavnou úlohou nášho tábora je vedecký výskum, výskum rozloženia zdrojov na Mesiaci, zloženia mesačnej pôdy a hľadanie a vývoj zdrojov energie (napríklad hélia III), ktorých cieľom je položiť základy pre budúci výskum vesmíru a migráciu na planétu a vybudovať z tábora tranzitnú stanicu pre budúce cesty ľudstva do hlbokého vesmíru.

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

Pri zriaďovaní lunárneho tábora by sa mali najprv zohľadniť dôležité faktory ovplyvňujúce prítomnosť personálu, ako je voda, energia a bezpečnosť, preto sme sa rozhodli vybudovať tábor v kráteri Shackleton na južnom póle Mesiaca. Časti krátera Shackleton majú celoročné slnečné žiarenie, ktoré môže táboru zabezpečiť stály prísun slnečnej energie, a zároveň sa v kráteri vďaka topografii nachádza trvalo zatienená oblasť, ktorá môže táboru zabezpečiť dostatok úžitkovej vody a zároveň sa tu dá dosiahnuť rozsiahla výroba kyslíka elektrolýzou vody. A tu sa nachádza na južnom póle Mesiaca, je tu málo meteoritov.

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.

Výstavbu tábora plánujeme uskutočniť v troch krokoch, v prvom kroku vypustíme na Mesiac stavebné a komunikačné zariadenia, ako sú lunárne rovery, drony atď, prostredníctvom sférickej antény na zemi a lunárnych komunikačných satelitov použiť diaľkové ovládanie pomocou videa na dosiahnutie bezpilotného výkopu, ťažby a poskytnutia materiálov na následnú výstavbu tábora, druhý krok, prostredníctvom materiálov získaných v prvej etape použiť technológiu 3D tlače na výstavbu tábora, spočiatku realizovať dlhodobý pobyt personálu, vykonávať súvisiaci vedecký výskum, tretí krok, slúžiť ako tranzitná stanica na podporu budúceho prieskumu vesmíru a planetárnej migrácie

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

Dlhodobý pobyt na Mesiaci ohrozuje kozmické žiarenie, extrémny teplotný rozdiel medzi dňom a nocou, mesačný prach, náraz meteoritu a ďalšie faktory.

Žiarenie: Plánujeme pridať vrstvu mesačného regolitu na vonkajšiu stranu budovy, aby sme ju chránili pred radiáciou, a plánujeme pestovať niektoré rastliny odolné voči radiácii, ako sú jahody a zelená paprika, ktoré pomôžu znížiť škodlivosť vesmírneho žiarenia pre astronautov.

Rozdiel teplôt: Používajte termostatickú technológiu na udržiavanie konštantnej teploty v budove.

Mesačný prach: Po prvé, všetky budovy sú utesnené a budovy majú prevažne guľovitý a kopulovitý tvar, čo umožňuje prirodzené usadzovanie mesačného prachu, po druhé, každá budova je prepojená potrubím a na potrubí je vytvorená medzipriestorná oblasť na odstraňovanie prachu.

Náraz meteoritu: Základňa je postavená v Antarktíde, meteority sú zriedkavé.

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

Voda:

Zásobovanie tábora vodou sa opiera najmä o vodu z antarktického ľadu, ktorá sa zhromažďuje, ohrieva a topí pomocou slnečnej energie, a vybudujeme systém recyklácie vody na zber a spracovanie odpadovej vody a opätovné využitie vodných zdrojov.

Potraviny:

Plánujeme pestovať zeleninu a ovocie, napríklad sóju, paradajky, jahody a zelenú papriku.

Zelené korenie: bohaté na vitamín C, karotén a ďalšie antioxidanty, môže pomôcť odstrániť škodlivé voľné radikály v tele, znížiť škody spôsobené žiarením, včas doplniť vitamíny, rozptýliť chlad a vlhkosť, pikantná chuť môže stimulovať vylučovanie žalúdočných štiav a slín, zlepšiť chuť do jedla.

Sója: technológia 3D tlače sa využíva na výrobu sójovej múky a ďalších produktov, ktoré sa podobajú mäsu a obohacujú sortiment potravín.

Paradajky: hasia smäd, posilňujú žalúdok a odstraňujú potravu, upravujú činnosť tráviaceho traktu a pomáhajú tráveniu pri menšom množstve lunárnych cvičení. Zároveň je bohaté na vitamíny a vlákninu.

Jahoda: Je náročná na pestovanie, má vysokú mieru prežitia a sladkú chuť, z ktorej sa dajú pripraviť rôzne potraviny, ktoré obohatia stravu astronautov. Zároveň má protiradiačný účinok.

Vzduch:

Prívod kyslíka sa dosahuje elektrolýzou vody na kyslík + elektrolýzou roztavenej mesačnej pôdy.

Elektrolýzovaná voda: 2H2O==2H2↑+O2↑ (pod napätím)

Elektrolytická roztavená mesačná pôda: 2FeO + 2SiO2 + 202-> 2Fe + 2Si02 + 02

moc:

Tábor využíva ako zdroj energie elektrinu a uhlíkové nanovlákna získané pomocou technológie 3D tlače sa dajú použiť na výrobu solárnych článkov, ktoré dokážu vyrábať elektrinu a zároveň ju ukladať a prebytočnú elektrinu možno ukladať do ďalších batérií na záložnú energiu.

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

Zriadiť na Mesiaci zariadenie na triedenie a likvidáciu odpadu.

Recyklácia a opätovné použitie: Niektoré odpadky, ako napríklad odpadovú vodu a oxid uhličitý, možno recyklovať a opätovne použiť. Tieto materiály sa dajú filtrovať a spracovať na výrobu potravín a kyslíka.

Kompresia a ukladanie: Odpadky sa môžu komprimovať do menších objemov a ukladať v úložnom priestore, aby sa znížila spotreba miesta.

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

Na komunikáciu medzi Zemou a Mesiacom a medzi lunárnou základňou plánujeme použiť satelity.

Komunikačné satelity na Zemi môžu zabezpečiť obojsmernú komunikáciu s lunárnymi tábormi. Tento spôsob komunikácie sa môže prenášať pomocou rádiových vĺn alebo laserov. Zariadenia v lunárnom tábore komunikujú s komunikačnými satelitmi prostredníctvom rádiových antén a laserových komunikačných zariadení a následne s komunikačnými centrami na Zemi prostredníctvom satelitov. Komunikačné centrá na Zemi môžu používať rôzne zariadenia a technológie na prijímanie, spracovanie a prenos informácií z lunárnych táborov. Medzi tieto zariadenia patria satelitné prijímače, zariadenia na prenos údajov, počítače a siete. Podobne sa na komunikáciu s inými lunárnymi tábormi môžu používať satelity.

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.)

Na Mesiaci plánujeme vykonávať vedecký výskum lunárnej geológie a zdrojov, umelej gravitácie, cyklov lunárneho ekosystému atď.

Geológia: Pochopiť informácie o povrchu Mesiaca prostredníctvom fotografovania dronom a na základe toho použiť lunárne vozidlo na zber a štúdium mesačnej pôdy v kľúčových oblastiach s cieľom získať informácie o geologickej štruktúre a rozložení zdrojov na Mesiaci.

Umelá gravitácia: Umelá gravitácia sa dosahuje pomocou centrifúgy s krátkym ramenom, ktorú môžu astronauti používať na výskum umelej gravitácie.

Biológia: Pomocou EVA kvetináčov vytvorte v pestovateľskej oblasti malý ekosystém, v ktorom sa vytvoria symbiotické vzťahy medzi žijúcimi rybami a rastlinami. Ryby produkujú amoniak ako odpad, pričom vznikajú toxické látky vo veľkých množstvách. Ako to už býva, amoniak obsahuje dusík, ktorý je potrebný na fotosyntézu a pomáha rastlinám rásť.

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

Fyzický tréning: simulácia gravitačnej záťaže, aeróbne a anaeróbne cvičenia, ktoré môžu pomôcť astronautom prispôsobiť sa fyzickým požiadavkám dlhodobých vesmírnych letov a lunárnych misií.

Psychologická príprava: Lunárne misie kladú vysoké nároky na psychickú kvalitu astronautov a ich schopnosť vyrovnať sa s problémami. Preto musia byť astronauti školení a trénovaní psychológmi, aby sa dokázali prispôsobiť dlhému obdobiu vesmírnej izolácie a extrémnemu prostrediu.

Výskum životného prostredia Zeme a Mesiaca: Astronauti musia poznať počasie, topografiu, minerály a ďalšie vlastnosti Zeme a Mesiaca. To im pomôže bezpečnejšie plniť úlohy.

Núdzové školenie: Astronauti musia byť vyškolení a nacvičení na reakciu v núdzových situáciách, aby sa zabezpečilo, že budú vedieť správne reagovať a konať v kritických situáciách.

Školenie o komunikácii a spolupráci: Astronauti sa musia naučiť efektívne komunikovať a spolupracovať s pozemnými riadiacimi centrami a ostatnými astronautmi, aby sa zabezpečilo úspešné dokončenie misie.

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.

Výstavba a rozvoj nášho lunárneho tábora si vyžaduje lunárne pristávacie rakety, lunárne pristávacie moduly, lunárne orbitery, lunárne rovery, bezpilotné lietadlá.

Mesačné rakety: Lunárne rakety sú zodpovedné za dopravu všetkého vybavenia na stavbu tábora na Mesiac.

Lunárny pristávací modul: Astronauti sa môžu pomocou pristávacieho modulu vrátiť na Zem.

Lunar Orbiter: poskytuje informácie o povrchu Mesiaca a magnetickom poli pre tábor a monitoruje mesačné počasie a meteority.

Mesačný rover a dron: Výskum a vedecký výskum na Mesiaci pri hľadaní nerastných surovín, ako je voda.