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.

Whirlwind

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



1.1 - Opis projektu

Cieľom základne je poskytnúť astronautom útočisko, ktoré im umožní čo najviac skvalitniť ich každodenný život a vedecký výskum. Postavili sme trojpodlažnú budovu so skrytými kolesami pod ňou a interiér napodobňuje štruktúru pavučiny, vďaka čomu je celková hmotnosť budovy ľahšia a ľahšie sa premiestňuje .

Prvé poschodie budovy je pracovný priestor, ktorý zahŕňa najmä laboratóriá, konferenčné miestnosti, lekárske miestnosti, stanice na výrobu vody a kyslíkové stanice; druhé poschodie je obytný priestor, ktorý môže uspokojiť každodenné potreby astronautov, najmä vrátane reštauračnej kuchyne, kabíny na pestovanie a chov, toalety a miestnosti na trávenie voľného času (telocvične); tretie poschodie je hlavná riadiaca miestnosť, ktorá je zodpovedná najmä za pohyb budovy základne, komunikáciu zo Zeme na Mesiac a upozornenie na nebezpečenstvo. Hlavná riadiaca miestnosť je vybavená aj navigačným systémom, termostatickým systémom a cirkulačným systémom.

V rámci základne sme vytvorili vysoko uzavretý systém biologickej regenerácie na podporu života, ktorý zabezpečuje, aby astronauti mali zabezpečenú stravu a aby sa maximálne využil odpad a cirkulácia vody.Boli vybudované inteligentné roboty, aby sa znížila zbytočná práca astronautov, ako je zber, varenie a upratovanie.

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

Naším hlavným cieľom je vedecký výskum. Špeciálne prostredie na Mesiaci z neho robí prirodzené laboratórium pre vedecký výskum. Povrch Mesiaca je prirodzeným, ultrasilným, ultravákuovým, ultratichým, ultratichým, ultratichým a nízkogravitačným laboratóriom, ktoré na Zemi nemôže spĺňať tieto požiadavky. Mesačné prostredie je vysoko čisté, mikrogravitačné, bez znečistenia, bez magnetických polí a atmosféry, takže je vhodné na vykonávanie fyzikálnych a biologických vedeckých experimentov. Experimenty v prostredí s nízkou gravitáciou na Mesiaci môžu nahradiť aj mikrogravitačné experimenty na niektorých vesmírnych staniciach. Preto plánujeme vykonávať niektoré vedecké experimenty na Mesiaci.

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

Základňa na Mesiaci bude spočiatku umiestnená v okolí kotliny Aikent na južnom póle Mesiaca, čo je vynikajúca poloha. Južná vysočina Mesiaca totiž môže prijímať viac slnečného žiarenia. Meteoritový kráter na južnom póle Mesiaca zároveň môže pomôcť tvorbe vody, ktorá sa dlho nemôže vyparovať. Vodný ľad sa môže zhromažďovať na pokrytie potreby vody na základni. Vďaka mobilnej základni, ak miesto nie je vhodné na prežitie astronautov a vedecký výskum, možno použiť satelitnú navigáciu na presun na vhodnejšie miesto na prežitie.

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.

Prvým je výber stavebných materiálov. Používame titán a kremenné sklo odolné voči žiareniu, ktoré blokujú účinky žiarenia, meteoritov a teplotných rozdielov. Okrem toho budovu utesníme a povrch budovy pokryjeme vrstvou solárneho náteru, ktorý absorbuje teplo, izoluje teplo a odráža žiarenie, čím sa budova stáva viac ochrannou. Zriadili sme výstražné upozornenie na nebezpečenstvo, ktoré dokáže zistiť a analyzovať vplyv meteoritov, kozmického žiarenia, slnečného vetra a iných faktorov na základňu a včas poskytnúť príslušné riešenia. systém dokáže automaticky zistiť teplotu, vlhkosť, kvalitu vzduchu a iné faktory v rámci základne a včas vykonať úpravy alebo vyhlásiť poplach.

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

Prvým je výber stavebných materiálov. Používame titán a kremenné sklo odolné voči žiareniu, ktoré blokujú účinky žiarenia, meteoritov a teplotných rozdielov. Okrem toho budovu utesníme a povrch budovy pokryjeme vrstvou solárneho náteru, ktorý absorbuje teplo, izoluje teplo a odráža žiarenie, čím sa budova stáva viac ochrannou. Zriadili sme výstražné upozornenie na nebezpečenstvo, ktoré dokáže zistiť a analyzovať vplyv meteoritov, kozmického žiarenia, slnečného vetra a iných faktorov na základňu a včas poskytnúť príslušné riešenia. systém dokáže automaticky zistiť teplotu, vlhkosť, kvalitu vzduchu a iné faktory v rámci základne a včas vykonať úpravy alebo vyhlásiť poplach.

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

Voda:
Voda pochádza najmä z mesačného vodného ľadu, ktorý vyžaruje koncentrované žiarenie, napríklad slnečnú energiu, do mesačného vodného ľadu, čím sa tieto látky z vodného ľadu vyparujú a potom sa zhromažďujú. Okrem toho sme zriadili systém cirkulácie vody, v ktorom sa bude všetka použitá voda zhromažďovať na výsadbu rastlín a čistenie. Ostatné látky, ako napríklad moč po čistiacej úprave, sa budú ďalej upravovať a používať na živiny pre výsadbu rastlín.
Potraviny:
Prvotná potrava sa bude prepravovať zo Zeme, až kým nebude potrava v kabíne na výsadbu a chov jedlá. Na pestovanie potravín, zeleniny a ovocia v kultivačnom module budeme používať hydropóniu a ako zdroj živočíšnych bielkovín budeme pestovať Tenebrio molitor, aby sme uspokojili výživové potreby astronautov.
Power:
Naším hlavným zdrojom elektrickej energie je slnečná energia. Na čistenie solárnych panelov používame skladacie solárne panely, aby sa na nich neusadzoval prach a neznižoval ich účinnosť. Pod solárne panely inštalujeme pohyblivý podstavec na kolieskach a na solárne panely inštalujeme automatický systém vyhľadávania svetla, aby sme zvýšili účinnosť solárnych panelov. Nainštalovali sme zariadenie na uskladnenie energie, aby nedostatok svetla neovplyvňoval používanie zariadení základne.
Vzduch:
Na výrobu kyslíka používame roztavenú elektrolýzu, ktorá sa syntetizuje najprv zahriatím a potom elektrolýzou ilmenitu a oxidu železitého v mesačnej pôde. Okrem toho zriadime systém cirkulácie vzduchu na čistenie vzduchu bohatého na oxid uhličitý, ktorý vzniká pri spracovaní zvierat a odpadu, a jeho dodávanie do rastlinnej kabíny na fotosyntézu rastlín; potom sa vzduch obohatený kyslíkom, ktorý vzniká v rastlinnej kabíne, čistí a posiela do komplexnej kabíny na dýchanie ľudí a zvierat a na zabezpečenie kyslíka potrebného na spracovanie odpadu, čím sa dokončí recyklácia vzduchu.

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

Nejedlá biomasa, ako je slama, ľudské výkaly a zvyšky potravín, sa spracúva spolu s vyvinutou biotechnológiou na prípravu pôdnej matrice na recykláciu pri pestovaní rastlín. Vzduch bohatý na oxid uhličitý, ktorý vzniká pri spracovaní zvierat a odpadu, sa čistí a dodáva do rastlinného priestoru na fotosyntézu rastlín. Vzduch bohatý na kyslík, ktorý vzniká v rastlinnej kabíne, sa čistí a posiela do komplexnej kabíny na dýchanie ľudí a zvierat, ako aj na poskytovanie kyslíka na spracovanie odpadu. Kondenzovaná voda, ktorá vzniká transpiráciou rastlín v rastlinnej kabíne, sa po vyčistení čiastočne zásobuje stopovými prvkami systémom a posiela sa do komplexnej kabíny na uspokojenie potrieb vody v domácnostiach ľudí. Zvyšná vyčistená odpadová voda z domácností a moč sa spoločne používajú na pestovanie rastlín.

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

Náš tábor plánuje používať laserový komunikačný systém na udržiavanie spojenia so Zemou a ostatnými lunárnymi základňami. Laserový komunikačný systém pozostáva z dvoch častí: vysielania a prijímania. Vysielacia časť zahŕňa najmä laser, optický modulátor a optickú vysielaciu anténu. Prijímacia časť obsahuje najmä optickú prijímaciu anténu, optický filter a fotodetektor. Laserová komunikácia má široké frekvenčné pásmo, krátku vlnovú dĺžku, veľký optický zisk, vysokú koherenciu a priestorovú orientáciu. Táto metóda má vlastnosti veľkej kapacity, ľahkej štruktúry, úsporného zariadenia, malých rozmerov, nízkej spotreby energie a silnej dôvernosti.

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 experimenty v prostredí s nízkou gravitáciou, čo z neho robí prirodzené laboratórium pre vedecký výskum a ideálnu základňu pre výrobu špeciálnych produktov vďaka jeho jedinečnému prostrediu. Zriadili sme špecializované laboratóriá na vykonávanie fyzikálnych a prírodovedných experimentov, ako aj na výskum špeciálnych biologických produktov. Napríklad vplyv prostredia s nízkou gravitáciou na schopnosť mikroorganizmov získavať minerály z hornín a návrh a výskum systémov exoskeletov s nízkou gravitáciou. Biologická ťažba je proces, ktorý využíva mikroorganizmy na získavanie cenných prvkov z hornín a pôdy. Okrem toho môžu mikroorganizmy priamo extrahovať ďalšie prvky, ako napríklad zinok, nikel, kobalt a urán, z rúd. Využívanie mikroorganizmov na získavanie potrebných prvkov z hornín a pôdy vo vesmíre preto môže znížiť potrebu dovozu materiálov zo Zeme. V záujme ďalšieho zlepšenia mobility a operačných schopností astronautov na povrchu planét s nízkou gravitáciou plánujeme na Mesiaci uskutočniť výskum exoskeletu, aby sa znížilo riziko zranenia astronautov.

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

Plánujeme poskytovať fyzický výcvik, výcvik v simulácii úloh, výcvik na simulátore, výcvik tímovej spolupráce, viacjazyčný výcvik a psychologický výcvik pre astronautov. Fyzická príprava: zapojenie sa do dlhodobého aeróbneho cvičenia v podmienkach zemskej gravitácie vrátane behu, plávania a jazdy na bicykli; vykonávanie silového tréningu v posilňovni s cieľom prispôsobiť sa práci a činnostiam v prostredí s nízkou gravitáciou; naučiť sa používať športové náradie, ako je vesmírny bežecký pás a fitnes zariadenia. Simulačný výcvik úloh: simulácia prevádzky a údržby úloh v kozmickej lodi; Simulácia prevádzky a údržby kozmickej chôdze; Plánovanie vedeckých experimentov. Simulačný výcvik: Simulovať rôzne núdzové operácie a reakcie v simulátore, ako sú požiare, únik kyslíka a výpadky napájania; Simulovať operácie štartu, letu a pristátia kozmickej lode. Výcvik tímovej spolupráce: Vykonajte simuláciu úloh a výcvik na simulátore s ostatnými astronautmi, aby ste zabezpečili efektívnu spoluprácu počas misie. Výcvik vo viacerých jazykoch: Naučte sa a používajte viacero jazykov, napríklad angličtinu, ruštinu a čínštinu, aby ste zabezpečili efektívnu komunikáciu s ostatnými medzinárodnými astronautmi a pozemnými riadiacimi centrami. Psychologický výcvik: absolvovanie psychologického výcviku na zvládanie osamelosti, stresu a iných možných psychologických problémov; naučiť sa zvládať stres a ťažkosti v núdzových situáciách.

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.

Na lunárne misie plánujeme používať ťažké nosné rakety. Najprv na Mesiac vypustíme stavebné roboty a materiály a nástroje potrebné na vybudovanie základne. Na stavbu základne použijeme diaľkovo ovládané roboty a potom na Mesiac vypustíme astronautov a zásoby živej prírody. Na spiatočnú cestu medzi Zemou a Mesiacom plánujeme použiť rakety s posádkou. Postavili sme lunárne rovery, ktoré môžu vykonávať prieskum v malom meradle, a naša základňa je pohyblivá budova, ktorá sa môže pohybovať po povrchu Mesiaca a skúmať nové ciele.