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.

Moon Stylite

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



1.1 - Opis projektu

Ľudská ťažba je nekonečná, ale zdroje na Zemi sú obmedzené. Keď sa zdroje na Zemi vyčerpajú, kam by malo ľudstvo ísť? Vedci a astronómovia už dlho považujú Mesiac za potenciálnu lokalitu, pretože je to najbližšie nebeské teleso k Zemi. V posledných desaťročiach bolo predložených mnoho návrhov na vybudovanie "základne" na Mesiaci, ktorá by sa mohla prispôsobiť ľudskému obydliu. Vybudovanie lunárnej základne je prvým krokom ľudstva k Mesiacu. Naša lunárna základňa sa nachádza v kráteri Shackleton, ktorý dostáva slnečné svetlo takmer 80%-90% roka a môže poskytnúť dlhodobý stabilný zdroj svetla pre tábor. Tábor sa zameriava na výskum a život astronautov, vytvára uvoľnené pracovné prostredie a kladie dôraz na kvalitu života astronautov. Je rozdelený najmä na obytné a pracovné priestory. Obytná zóna zahŕňa najmä športové cvičenia, zábavu, lekársku starostlivosť, funkcie podpory života, ktoré astronautom poskytujú bezpečné a pohodlné životné prostredie. Pracovná zóna obsahuje kabíny pre lunárny geologický výskum.

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

V našom tábore budú vybudované obytné priestory, pracovné priestory, vonkajšie chatky, záhrady. Obytná zóna má astronautom zabezpečiť najmä dobré miesto na bývanie, pohodlné prostredie na spanie, miesto na varenie jedla, dobre vybavenú lekársku miestnosť a toaletu na zabezpečenie osvieženia. Pracovný priestor je okrem priestoru na pestovanie zeleniny vhodný najmä na prácu a diskusie astronautov. Väčšinu mimovesmírnych budov tvoria niektoré zariadenia slúžiace na zabezpečenie prísunu časti energie. Charakteristickejšia je naša záhradná časť, jej okolie je pokryté vegetáciou, vhodnou na vyhliadku, v záhradnej časti sa môžu astronauti výrazne fyzicky a psychicky uvoľniť, okrem posilňovne, ale aj vybudovanej miestnosti na jogu, možno uspokojiť tréningy vysokej intenzity, nízkej intenzity, na našej základni okrem zabezpečenia základného života astronautov, pokiaľ je to možné, aby mali čo najlepší zmysel pre životné skúsenosti.

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

Naša lunárna základňa sa nachádza v Shackletonovom kráteri, impaktnom kráteri na južnom póle Mesiaca, kde sú časti stien krátera vystavené takmer neustálemu slnečnému žiareniu a v týchto oblastiach je takmer nepretržitý tok elektrickej energie zo solárnych panelov, čo z neho robí vynikajúce miesto pre budúce pristátie na Mesiaci. V týchto oblastiach sú aj nižšie teploty a rovníková oblasť zemepisnej šírky je priaznivejšia na to, aby sa zabránilo extrémnym teplotám od 100° C cez deň až po -150° v noci. Tábor je obklopený veľkým počtom starobylých a známych kráterov a starobylé mesačné vrstvy odkryté na dne týchto kráterov môžu vedcom poskytnúť cenné a presné vzorky údajov na štúdium geologického vývoja Mesiaca.

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.

Výstavba tábora je rozdelená do troch období, v prvom období sa na povrch Mesiaca vysiela pozemná nosná raketa, ktorá má poslať základnú obytnú kabínu tábora a robota na výstavbu tábora, v tomto období bude robot na diaľkové ovládanie človeka dokončiť výstavbu prototypu tábora, roztaviť mesačnú pôdu pomocou technológie 3D tlače na pokrytie celého plášťa tábora, čím sa vytvorí najsilnejšia štruktúra plášťa tábora. V druhom období boli zo Zeme vyslaní astronauti, ktorí na obohatenie vnútorného prostredia tábora dopravili veľké množstvo vedecko-výskumného vybavenia a predmetov dennej potreby. Tretie obdobie je obdobím formovania táborovej ekológie, v ktorom astronauti vyberajú a pestujú bylinné alebo riasové rastliny vhodné na pestovanie na Zemi, zlepšujú ekológiu tábora a vytvárajú úplnú cirkuláciu vzduchu s vodnou parou. Okrem toho pri výstavbe tábora použijeme veľké množstvo kovovej peny, ktorá je vyrobená z laserom roztavenej kovovej zliatiny a vo vesmírnom prostredí sa takmer nenachádza žiadny horľavý plyn, ako je kyslík, a takmer žiadne molekuly plynu a prachu rozptyľujúce vysokovýkonné lasery, čo môže poskytnúť miesto na spracovanie laserového pálenia, zvárania alebo rezania kovových materiálov veľkých rozmerov. Zároveň má samotný penový kov aj schopnosť stráviť a absorbovať kinetickú energiu a penový kov sa môže použiť aj pri výrobe umelých kostí a vytvorená umelá kosť môže vydržať zaťaženie priestoru v ľudskom tele.

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

Po prvé, teplota sa reguluje v interiéri pomocou vonkajšieho osvetlenia a energie uvoľňovanej z reaktora. Základňa sa nachádza v kráteri Shackleton, ktorý poskytuje táboru dlhodobo stabilný zdroj svetla. Okrem toho sú naše steny postavené z nového typu magnéziových gélových izolačných dosiek, ktoré dokážu izolovať od vonkajšieho tepla a zároveň udržiavať konštantnú teplotu.

Po druhé, v našom tábore sa žiarenie zmierňuje niekoľkými spôsobmi.Vybudovali sme hrubé steny, ktoré sú dostatočne silné na to, aby zvýšili bariéru proti žiareniu. Okrem toho poskytujeme astronautom každodennú stravu bohatú na vitamíny A a C, ktoré neutralizujú účinky žiarenia a posilňujú ich imunitný systém.

Po tretie, kozmická loď mimo tábora je vždy pripravená preniesť astronautov v prípade núdze.Podzemné roboty lekárskej podpory poskytujú astronautom v prípade potreby núdzovú pomoc.

Po štvrté, naše obytné priestory sú postavené v podzemí, ktoré môže účinne blokovať nárazy meteoritov,

Okrem toho má lunárny tábor vlastnú lekársku stanicu a astronauti na Zemi sledujú rôzne fyzické údaje odoslané z vesmíru prostredníctvom lekárskej monitorovacej stanice pozemnej stanice a priamo hovoria s astronautmi prostredníctvom televízie, aby mohli komplexne posúdiť a predpovedať ich fyzický stav, a astronauti musia tiež pravidelne hlásiť svoj fyzický stav na Zem. Mesačný tábor má dostatočné zásoby liekov a pripravili sme veľké množstvo liekov na prípadné ochorenia, ako sú lieky proti pohybovej nevoľnosti, sedatíva-hypnotiká, lieky proti bolesti, lieky proti alergii, lieky proti hnačke, lieky proti kašľu, dezinfekčné prostriedky, hemostatické traumatické pásky a kompresívne obväzy. Mesačný tábor je vybavený modernými pozorovacími prístrojmi, ktoré môžu astronautom vykonávať rôzne endoskopické vyšetrenia, a ak je potrebná operácia, môže sa vykonať pod vedením pozemného lekára alebo lekára tábora, pričom každý astronaut má vyhradeného zdravotného asistenta s umelou inteligenciou a zdravotný asistent bude zodpovedný za zdravie každého z nich.

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

Voda : Keďže mesačná pôda obsahuje veľké množstvo vodíka, keď slnečný vietor bombarduje mesačný povrch, spája sa s kyslíkom v mesačnej pôde, čím vznikajú molekuly vody. Okrem toho je voda v našom tábore 100% recyklovateľná a opakovane použiteľná, takže jej je dosť aj pre astronautov.
Potraviny : Plánujeme vybudovať zeleninový skleník, ktorý bude astronautom poskytovať čerstvé a zelené potraviny. Zeleninu môžu spracovať aj v kuchyni, čím sa zabezpečí dostatok vitamínov A a C. Pokiaľ ide o bielkoviny, tie sa budú dovážať zo Zeme. Astronauti si môžu zo Zeme priniesť aj stlačenú suchú stravu pre pohodlie počas práce vonku, keď si potrebujú rýchlo naplniť žalúdok.
Energia: Hlavnými zdrojmi energie používanými v našom tábore sú solárna a vodíková energia. Postavili sme solárne panely, ktoré zhromažďujú veľké množstvo slnečného svetla. Okrem toho môžeme používať fúzne reaktory na premenu hélia-3 z mesačnej pôdy na deutérium a trícium, ktoré sa potom môžu spájať a vyrábať plynný kyslík. Preto je vodíková energia tiež jedným z hlavných zdrojov energie pre náš tábor.
Vzduch: Ekosystém nášho tábora dokáže udržať zloženie vzduchu v tábore takmer rovnaké ako na Zemi, s približne 21% kyslíka, približne 78% vodíka a menej ako 1% vodnej pary, oxidu uhličitého a ďalších inertných plynov. Kyslík možno získať elektrolýzou roztápajúcej sa mesačnej pôdy a elektrolýzou vody.

Hlavným cieľom nášho lunárneho práporu je ďalší výskum a rozvoj Mesiaca. Hoci je Mesiac najbližšou planétou k nám, vieme o ňom len málo a nevieme, či sa na Mesiaci nachádzajú ďalšie zdroje, ktoré sme ešte nenašli. Preto zriadime lunárny tábor ako základňu pre prieskum Mesiaca, preskúmame Mesiac pomocou lunárnych roverov s bezpilotným diaľkovým snímaním a lunárnych roverov s posádkou a potom budeme ťažiť a zbierať zistené zdroje pomocou vozidiel na rozvoj lunárnych zdrojov.

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

Medzi tieto odpady patrí najmä materiálový odpad, ktorý vzniká v zariadeniach tábora, ako sú jadrové odpadové vody, odpadové súčiastky atď., ako aj metabolický odpad, zvyšky potravín a zvyšky každodenných potrieb, ktoré vznikajú v živote astronautov. V prípade týchto odpadov ich tábor automaticky zaraďuje do recyklovateľných a nerecyklovateľných kategórií. Zvyšky jedla, metabolické odpady, ktoré sa biodegradáciou menia na živiny pre táborovú vegetáciu; V prípade nepoužiteľného odpadu sa čistí vysokoteplotným spaľovaním a jeho teplo sa premieňa na elektrinu.

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

Tábor je vybavený tromi veľkými rádiovými komunikačnými vysielačmi, ktoré dokážu zabezpečiť vysokofrekvenčnú komunikáciu tábora so Zemou a blízkymi planétami v reálnom čase. Informačná komunikácia medzi lunárnymi tábormi sa uskutočňuje prostredníctvom reléových komunikačných satelitov na obežnej dráhe Mesiaca a tábory môžu využívať aj táborové lunárne rovery na operácie na krátke vzdialenosti a osobnú komunikáciu s inými tábormi v tesnej blízkosti.

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.)

Mesačný tábor sme vybudovali najmä preto, aby sme astronautom uľahčili vedecký výskum a realizovali dlhodobý plán ľudskej vedy v oblasti výskumu vesmíru. Vybudovanie stálej základne by nám umožnilo hlbšie skúmať mesačný povrch, študovať jeho vlastnosti, zloženie a históriu. Vybudovaním základne na Mesiaci môžeme otestovať rôzne technológie a zariadenia, aby sme zistili, či sú vhodné na dlhšie a zložitejšie misie. Hlavnými úlohami astronautov sú pozorovanie hlbokého vesmíru, geologický prieskum, tranzitná komunikácia a testovanie dlhodobého prežitia astronautov v mesačnom prostredí. Okrem toho sa kompresná sila kostí prežitia človeka vo vesmíre výrazne znižuje, hustota kostí klesá, svaly v rôznej miere degenerujú a vesmírne prostredie ľahko spôsobuje kardiovaskulárne problémy a minerálna hustota nosných kostí počas pobytu astronautov vo vesmíre sa znižuje v priemere o 1% na 1.5% za mesiac; svalová hmota sa tiež stráca rýchlejšie a telesné tekutiny v mikrogravitácii prúdia do hlavy, čo môže spôsobiť tlak na oči a problémy so zrakom; po druhé, ak sa v hlave nahromadí príliš veľa krvi, povedie to aj k zmenám čuchu a chuti astronauta, a dokonca k bolestiam hlavy, abnormálnemu krvnému tlaku a iným stavom. Pri ceste človeka do vesmíru treba tieto problémy riešiť jeden po druhom, preto tábor využíva lekárske kapsule, športové moduly prostredníctvom fyzických cvičení, monitorovanie zdravia v reálnom čase, stimuláciu slaboprúdom a iné prostriedky na štúdium podmienok adaptácie ľudského tela vo vesmírnom prostredí, aby sa v budúcnosti pripravil na skutočný vstup človeka do vesmíru.

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

O siedmej hodine sa astronauti zodpovední za nočnú hliadku vrátili do kabíny, aby si oddýchli, a ostatní astronauti sa prebudili zo spánku. O 7:15 astronauti vstali a umyli sa v kúpeľni. O 7:30 astronauti vstúpili do fitnescentra, aby začali s ranným cvičením. O 8. hodine astronauti ukončili ranné cvičenie a išli do kuchyne, aby si pripravili a zjedli raňajky. O 8:30 astronauti vstúpili do konferenčnej miestnosti, aby si pripravili dennú misiu, a od 8:40 do 11:40 astronauti začali svoju vlastnú misiu. Niektorí sa s posádkou vydali na prieskum Mesiaca lunárnymi rovermi, iní do všeobecnej riadiacej miestnosti a výskumnej miestnosti, aby sondovali a analyzovali údaje, a ďalší do oblasti zelenej vegetácie, aby pozorovali rast rastlín. O 11:50 je čas obeda, včasného doplnenia potrebných živín na zabezpečenie zdravia astronautov. Astronauti, ktorí sa vydajú na prieskum Mesiaca, môžu jesť výdatné jedlo prinesené z tábora. 12:40 až 14:00 je voľný čas. Astronauti si môžu urobiť obedňajšiu prestávku alebo sa vybrať do záhrady obdivovať zeleň. Ak sa na Mesiaci necítite dobre po fyzickej alebo psychickej stránke, môžete ísť do lekárskej zóny na testy a počítač na základe nepriateľa vypracuje pre astronautov vhodný plán liečby. Medzi 14:10 a 18:40 boli astronauti stále v službe. O 19. hodine sa astronauti vrátili do tábora, aby začali jesť. V tomto čase sa astronauti môžu podeliť o výsledky denného prieskumu Mesiaca alebo sa porozprávať. Po večeri sa astronauti začali voľne pohybovať, pozerali sa na Zem z Mesiaca alebo sa rozprávali s rodinnými príslušníkmi na Zemi prostredníctvom diaľkových pohľadov, chodili do fitnescentra cvičiť, pozerali sa do záhrady, chodili do spálne pracovať, hrali hry atď. O 21. hodine astronauti najprv ukončili dennú prácu v konferenčnej miestnosti. Potom sa vrátili do domu, aby sa začali umývať a odpočívať. Astronauti, ktorí mali v ten večer službu, začali svoje hliadky.

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.

Budúca kozmická loď musí mať obehový motor, ktorý vyhovuje atmosfére Zeme aj vákuovému prostrediu vesmíru, musí mať aerodynamický tvar krivky, relatívne veľký vnútorný priestor, pri každej misii môže niesť veľké množstvo materiálu a vybavenia a má vlastný systém podpory malej deklarácie, ktorý zabezpečí krátkodobé prežitie astronautov na ceste na Mesiac a môže sa použiť aj ako útočisko pre tábory, ktoré budú čeliť núdzovým situáciám. Povrchovú dopravu tábora spĺňa lunárny rover, ktorý má kompletné a pokročilé vedecko-výskumné zariadenia, ktoré môžu spĺňať diaľkovú prevádzku astronautov na povrchu Mesiaca a ramená nástrojov na cirkuláciu personálu medzi tábormi.

Ďalšie projekty: