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.

Broccoli

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



1.1 - Opis projektu

Vzhľadom na rastúci dopyt po nerastných surovinách zo strany ľudí sme na Mesiaci vybudovali -Kale Crest-lunárnu základňu na prepravu vzácnych surovín z Mesiaca na Zem pomocou vesmírneho výťahu na komerčné, vedecké a iné účely. V oblasti stavebných materiálov používame periférne materiály (geopolyméry na povrchu Mesiaca), aby sme splnili stavebné potreby; Z hľadiska štýlu sme prijali dizajn terasy v tvare ponoreného oblaku, ktorý je krásny a praktický; Počas procesu výstavby používame 3D tlač na pridávanie rôznych látok do zmesi na dosiahnutie rôznych potrieb; V oblasti bývania a voľného času máme mnoho rekreačných zariadení, aby sme astronautom zabezpečili kvalitný život.

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

Cieľom "Cabbage Summit" je uspokojiť rastúci dopyt po mineráloch a energii na komerčné účely. Minerály a energiu ťažíme na Mesiaci a pomocou vesmírnych výťahov ich dopravujeme na synchrónnu obežnú dráhu a vesmírnu stanicu. Časť minerálov sa použije na výmenu za materiály potrebné pre život na Mesiaci a zvyšok sa prevedie na účet spoločnosti vo forme virtuálnej meny. Spoločnosť "Cabbage Summit" sa zaviazala ťažiť vysokokvalitné nerasty s cieľom zmierniť nerastnú krízu ľudstva. Kupujúcich prepravujeme v druhom týždni každého párneho pozemského mesiaca. V prípade potreby vytočte číslo xxxxxxx.

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

Základňa Kale Crest sa nachádza v jame v rovníkovej oblasti Jinghai. Rovníková oblasť má najhrubšiu pokrývku mesačnej pôdy a bohatý obsah hélia 3, čo zodpovedá pôvodnému zámeru výstavby základne; uhlová rýchlosť rovníkovej oblasti sa rovná uhlovej rýchlosti synchrónnej dráhy Mesiaca a jej vysoká rotačná rýchlosť poskytuje možnosť výstavby vesmírnych výťahov. Vzhľadom na terén jamy sa teplota v jame v oblasti Jinghai udržiava počas celého roka na úrovni 17 - 19 stupňov Celzia, čo môže zabezpečiť, že základňa je bez väčšiny kozmického žiarenia a rušivého prachu, čo výrazne znižuje tlak na prežitie. Vzhľadom na nízku gravitáciu Mesiaca sa ľudia musia pri výstupe a zostupe spoliehať len na hydraulické zdvíhacie zariadenia.

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.

Hlavné telo Kale Crest využíva technológiu 3D tlače a na základový materiál sa používajú najmä geosyntetické materiály (lunárny betón) z povrchu Mesiaca, ktoré môžu chrániť pred kozmickým žiarením a mikrometeoritmi. V strede sú vložené výstužné vlákna a sklenené vlákna podobné štruktúre zemiakových lupienkov, ktoré zvyšujú únosnosť podlahy pri tlaku. Počas procesu prípravy geopolymérov sa 98% vody môže opätovne použiť. Okrem alkalického aktivátora, ktorý sa musí dopraviť zo Zeme, sa viac ako 90% zvyšnej vody môže získať z Mesiaca, čím sa zabezpečí vysoká miera využitia zdrojov in situ.

Na steny používame báriumsilikátové sklo s vynikajúcou ochranou proti žiareniu a ako vonkajšiu izolačnú vrstvu pripevňujeme zmes mesačného povrchu a periklasu, aby odolávala extrémnym denným teplotným rozdielom na Mesiaci.

Vesmírny výťah je metóda podobná výťahovej doprave, ktorá prepravuje vyťažené nerasty na synchrónnu obežnú dráhu Mesiaca. Vzdialenosť z povrchu Mesiaca na synchrónnu obežnú dráhu je však veľmi vzdialená, čo si vyžaduje, aby mal materiál obrovskú stlačiteľnosť. Preto sme ako hlavný materiál lana zvolili uhlíkové nanorúrky. Má najsilnejší pomer zúženia spomedzi známych materiálov a dokáže odolať obrovskému gravitačnému tlaku. Aby sme zabránili útokom meteoritov, upustili sme od tradičného valcového lana a namiesto neho sme zvolili stužkové lano. v porovnaní s tradičnými lanami, ktoré sa pri náraze pretrhnú, stužkové laná vydržia viacnásobný náraz meteoritu.

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

Vrchol kale je postavený v jame, kde sa vďaka poklesu terénu stabilizuje teplota počas celého roka a udržiava sa v rozsahu vhodnom na prežitie človeka. Zároveň sú naše steny vyrobené z kremičitého skla, ktoré využitím svojich radiačne odolných vlastností a prispôsobením sa topografii jamy dokáže výrazne znížiť škodlivosť lunárneho kozmického žiarenia pre astronautov a účinne zabrániť opotrebovaniu vonkajšieho povrchu základne lunárnym prachom. Posilňovňa na najvyššom poschodí základne a malá hojdacia sieť v skleníku umožňujú astronautom počas voľného času relaxovať a zbaviť sa stresu. Naši astronauti absolvovali pred príchodom na Mesiac lekársky výcvik a lieky a lekárske prístroje v malých lekárskych miestnostiach dokážu liečiť bežné choroby.

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

Voda
Potraviny
Napájanie
Vzduch

Voda je materiálnym základom prežitia ľudí. Na Kale Crest sú hlavnými zdrojmi vody mesačná pôda a vodný ľad, ktoré sa dajú zahriať a roztopiť, aby sa získalo veľké množstvo vody. po zhromaždení a usadení v zemi sa prepraví do záchytnej nádrže na fyzickú dekontamináciu a uskladnenie a poskytne sa astronautom na zabezpečenie normálneho fungovania ich práce a života. zároveň budeme recyklovať aj moč, odpadovú vodu z domácností, priemyselnú odpadovú vodu a iné spôsoby uskladnenia prostredníctvom odstránenia chemických nečistôt ako záložný zdroj vody. (95slov)
Na Kale Crest sa nachádza široká škála zdrojov potravy. Prví astronauti sa stravovali a obliekali potravinami prinesenými zo Zeme. Po tom, ako je výstavba tábora na dobrej ceste, sa na želatínových skeletoch kultivujú bunky hovädzieho dobytka a králikov na výrobu ľudského mäsa. Zelenina a ovocie (špenát, kapusta, paprika, mrkva, paradajky, jahody atď.) v skleníku sa budú dopĺňať, aby astronautom poskytli potrebné bielkoviny a živiny. Po dokončení vesmírneho výťahu bude na základňu pravidelne dopravovať aj niektoré potraviny, ktoré nie sú na Mesiaci bežne dostupné, čím sa spestrí strava a astronautom sa poskytne ďalšie jedlo. (108slov)
Keďže náš Kale Crest je postavený v prírodnej jame, elektrina je nevyhnutnou podmienkou na udržanie normálnej prevádzky základne. Približne 80% zásob elektrickej energie tu pochádza z jadrových reaktorov, ktoré uvoľňujú veľké množstvo energie počas fúzie hélia 3. Hélium 3 sa vstrekuje do ilmenitu v režime vakancie aj medzery a zahrieva sa na teplotu nad 1000 K. V tomto čase je množstvo uvoľneného hélia-3 najideálnejšie. Okrem toho je vesmírny výťah vybavený otočnými solárnymi panelmi, ktoré ukladajú svetelnú energiu ako záložný zdroj energie do výkonnejších zotrvačníkových batérií (97 slov).
(1) V medzivrstve na vrchnej strane skleníka je vydláždená vrstva mikroorganizmov (Chilobacterium ammoniacum, Chlorella atď.), ktorá prepravuje nimi vytvorený kyslík smerom nadol do rôznych oblastí prostredníctvom potrubí v stene. Okrem toho môžu rastliny v skleníku poskytovať potravu a vyvíjať vzduch a zároveň poskytovať časť kyslíka pre základňu.

(2) Kyslík sa získava pôsobením oxidu uhličitého na zlatú fóliu. Nárazom CO2 na inertný povrch zlatej fólie sa zlatá fólia nemôže oxidovať a nemala by vytvárať molekulárny kyslík. Kyslík sa preto môže z povrchu zlatej fólie priebežne uvoľňovať a touto metódou možno získať aj veľké množstvo kyslíka (119slov).

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

Likvidácia odpadu na Mesiaci je zložitá úloha, ktorá zohľadňuje viaceré aspekty, ako je obmedzený priestor, ochrana životného prostredia a využívanie zdrojov. Najprv odpadky triedime a stláčame, aby sme zmenšili priestor na skladovanie a prepravu. V prípade horľavého odpadu možno použiť spaľovanie odpadu, ktoré ho spáli na popol a dym a odfiltruje škodlivé látky. Nehorľavý odpad sa môže likvidovať na skládkach. Dôležitým článkom je aj recyklácia, ktorá prostredníctvom klasifikácie recyklácie a recyklácie minimalizuje znečistenie životného prostredia odpadom. Po druhé, na Mesiaci používame mikróby na spracovanie ľudského odpadu a jeho premenu na užitočné plyny a hnojivá. Použitie špecifických mikroorganizmov, ako sú anaeróbne baktérie, dokáže rozkladať organické látky v prostredí s nízkym obsahom kyslíka a produkovať metán, čo predstavuje potenciálnu hodnotu pre výrobu paliva a energie.

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

Zem - Mesiac: V Kale Crest máme detektor vybavený smerovou anténou s vysokým ziskom a solárny panel mu dodáva 20 wattov energie, čím sa obmedzená energia sústredí do jednej oblasti, aby sa zabezpečil prenos informácií medzi Zemou a Mesiacom. Na Zemi sa nachádzajú aj špeciálne stanice na príjem signálu, ktoré prijímajú a vysielajú signál prostredníctvom obrovských smerových antén. Okrem toho používame vlastný kódovaný prenos signálu, takže informácie nie je ľahké ukradnúť.

Medzi lunárnymi základňami: Vzhľadom na vákuové prostredie na Mesiaci sa na prenos signálu medzi lunárnymi základňami používa elektromagnetické vlnenie, ktoré nie je vhodné pre toto médium. Keď je potrebné komunikovať, astronaut zapne interkom, hovorí do neho a zariadenie konvertuje "zvuk - elektromagnetická vlna - zvuk", aby obnovilo zvukový signál. Rádiové vlny používajú aj na prenos slov, údajov, obrázkov atď.

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.)

Naši vedci v Kale Crest študujú geológiu a biológiu.

Hoci od prvého pristátia človeka na Mesiaci v roku 1969 uplynula dlhá doba, z geologického hľadiska sa mesačné krátery počas tohto obdobia skúmali pomerne málo. Hoci je náš tábor orientovaný najmä na komerčné účely, stále máme silné vedecko-výskumné kapacity. Teraz sa už naše experimenty neobmedzujú len na prinášanie vzoriek pôdy z Mesiaca späť na Zem na monitorovanie. Po vyťažení rúd a mesačnej pôdy manipulátorom v operačnej oblasti sa dopravia do hlavného telesa základne dopravnými vozidlami, čo je pre vedcov vhodné na vykonávanie výskumu. Výskum prebieha najmä v týchto aspektoch: (1) pomocou nezávisle vyvinutých testovacích prostriedkov s ultravysokým rozlíšením sa skúma jedinečný minerál zirkónia v oblasti Jinghai - kameň Jinghai; (2) skúmať, kedy sa kedysi na Mesiaci zastavila magmatická činnosť; (3) skúmať štruktúru podzemnej siete kráterov v oblasti statického mora s cieľom hlbšie pochopiť vnútornú štruktúru Mesiaca.

Z biologického hľadiska využijeme špeciálne podmienky na Mesiaci na mutáciu mikroorganizmov produkujúcich kyslík, ktoré sme priniesli zo Zeme, aby sme našli mikroorganizmus s vyššou účinnosťou produkcie kyslíka a lepším zásobovaním astronautov pri práci a v živote. Zároveň, hoci sa držíme zásady ekologickej ochrany životného prostredia a snažíme sa používať recyklovateľné materiály, je nevyhnutné produkovať množstvo ťažko likvidovateľného odpadu, preto sa k výskumu pridá aj výskum účinného rozkladu odpadových mikroorganizmov.

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

Aby sme vycvičili najlepších astronautov pre lunárny program "Kale Crest", náš tréningový program je rozdelený do troch hlavných kategórií: vedomosti a zručnosti, fyzická zdatnosť a mentálna zdatnosť.

Znalosti a zručnosti: V záujme zabezpečenia spoľahlivého pristátia na Mesiaci a výskumu absolvujú naši astronauti intenzívny výcvik v oblasti medicíny, fyziky, astronómie, strojárstva a ďalších odborov. Okrem toho zabezpečíme, aby boli astronauti vybavení príslušnými technickými zručnosťami v oblasti odborných znalostí vesmírnych letov, letových postupov a simulácie misií.

Fyzická zdatnosť: S cieľom lepšie sa prispôsobiť beztiažovému prostrediu vo vesmíre, najmä aktivitám mimo kabíny, je simulovaný tréning v beztiaži najvyššou prioritou nášho výcviku. Budeme sa venovať výcviku v bezváhovom stave pod vodou, pri ktorom astronauti nosia cvičné obleky na nácvik simulovaného bezváhového stavu pod vodou, čo zaručuje, že astronauti budú vykonávať výcvik v simulovanom bezváhovom stave v nádrži s neutrálnym vztlakom, rozvíjať návyky astronautov pri činnosti v podmienkach bezváhového stavu a absolvovať simulovaný výcvik na výstupné činnosti, ktorý sa uplatňuje aj pri hodnotení ergonómie výstupných činností kozmickej lode alebo základne a overovaní opodstatnenosti výstupných postupov. Zároveň umožníme astronautom vykonať veľký počet tréningov prežitia a záchrany života a veľké spoločné cvičenia, aby sa zabezpečila pripravenosť na všetky misie.

Psychologická kvalita: Psychologická príprava je dôležitou súčasťou výcviku astronautov. Vesmírna misia totiž musí opustiť naše známe prostredie a táto zmena prostredia má na psychiku veľký vplyv. Astronauti sa musia najprv prispôsobiť situácii vo vesmíre z psychologického hľadiska. Zvýšiť psychickú stabilitu. Aby sme zabezpečili spoľahlivosť nášho komerčného výskumu, trénujeme celú posádku spoločne, aby sme zlepšili jej efektivitu a tímovú spoluprácu vo vesmíre.

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.

Keď budú astronauti potrebovať cestovať do nových destinácií, použijú na prieskum lunárne vozidlá. Tieto vozidlá budú navrhnuté tak, aby odolali drsnému terénu a extrémnym teplotám na povrchu Mesiaca, aby astronauti mohli ľahko prekonávať jeho povrch.

Keď sa astronauti budú musieť vrátiť na Zem, použijú lunárny modul na návrat na obežnú dráhu Zeme a potom použijú vesmírny výťah na návrat na Zem. Tieto vozidlá budú navrhnuté tak, aby boli vysoko autonómne a opakovane použiteľné na podporu budúcich misií na prieskum Mesiaca.