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.

Avalon

郑州轻工业大学附属中学  河南省郑州市-金水区    Čína 19   5 / 3 Angličtina
3D návrhový softvér: Fusion 360



1.1 - Opis projektu

Model Moon camp sme skonštruovali na základe vedeckého, bytového a komerčného modelu. Vychádzajúc z predpokladu zabezpečenia fyzického a duševného zdravia astronautov, ďalej skúmame nepoznané na Mesiaci prostredníctvom vedeckého výskumu, lepšie spoznávame mesačné prostredie prostredníctvom životných skúseností a podporujeme kombináciu vedeckého výskumu a hospodárskeho rozvoja prostredníctvom komerčných nápadov. Cieľom nášho lunárneho tábora je hľadať a ťažiť bohaté a cenné nerastné zdroje na Mesiaci, skúmať vesmírne tajomstvá, skúmať biologické a mikrobiálne genetické inžinierstvo, podporovať rozvoj ľudskej vedy, podporovať pokrok vesmírneho priemyslu, dekódovať ďalšie genetické problémy a skúmať podmienky vhodné na trvalé prežitie človeka, vytvoriť spojenie medzi Mesiacom a Zemou, aplikovať vedu a techniku na život, vytvoriť pohodlné, inteligentné a ekologické prostredie.

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

Extrakcia, spracovanie a prenos zdrojov na Mesiaci; Využitie vákua a podmienok nízkej gravitácie na Mesiaci na niektoré špeciálne experimenty alebo vedecké výskumné projekty; Výskum biologického a mikrobiálneho genetického inžinierstva v podmienkach nízkej gravitácie a viacerých lúčov na podporu rozvoja genetiky a medicíny; Ako prenosová stanica spojte vesmír so Zemou, preskúmajte vesmír; Nájdite iné prostredia vhodné na prežitie človeka; a spojte vedecké produkty s komerčným rozvojom na podporu hospodárskeho rozvoja a podporu vedeckých produktov.

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

Našou prvou voľbou pre umiestnenie Moon Campu bude more pokoja. V strede Moria pokoja nie je koncentrácia hmoty (sústredenie hmoty) ani vysoké gravitačné pole, čo by znížilo vplyv gravitácie na astronautov a znížilo náročnosť vedeckého výskumu. Okrem toho je teplotný rozdiel medzi dňom a nocou na povrchu Mesiaca veľmi veľký, ale mesačné krátery nachádzajúce sa v oblasti Mare Tranquillitatis majú stabilnú teplotu, čo môže poskytnúť obydlie pre ľudské bytosti, zabezpečiť normálne ľudské aktivity a zabezpečiť efektívny vedecký výskum. Hogan, docent vied o Zemi, atmosfére a planétach na Purdue University v meste West Lafayette v štáte Indiana, tiež uviedol, že jaskyne by boli stabilnými lunárnymi obydliami, pretože by poskytovali ochranu pred časťou slnečného žiarenia a mikrometeoritmi. Vrstvy by podľa NASA chránili ľudí aj pred kozmickým žiarením.

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.

Pokiaľ ide o tvar a štruktúru, na lepšie zabezpečenie pevnosti a bezpečnosti lunárneho tábora sa používa rozložený mnohouholník a kombinácia nadzemných a podzemných metód.V nadzemnej časti používame farebné sklo na filtrovanie škodlivých látok v priamom slnečnom svetle na zemi a získavanie normálneho svetla na zabezpečenie osvetlenia lunárneho tábora a fotosyntézy rastlín. Zároveň sa na pokrytie hornej polovice tábora použila mesačná pôda, ktorá znižuje vplyv žiarenia a iných faktorov na Mesiaci. Okrem toho sa na prepravu špeciálnych materiálov medzi Zemou a Mesiacom budú používať hlavné motory na kvapalný kyslík a petrolej, čím sa zabezpečí, že lunárny tábor bude mať najmodernejšie technológie a materiály. Okrem toho sa v nadzemnej časti vybuduje systém lanovkovej dopravy, ktorý uľahčí prepravu materiálov v podzemí, a otvoria sa podzemné potrubia, aby sa zabezpečil normálny tok medzi rôznymi oblasťami. Zároveň sa budú zo Zeme prepravovať zásoby na zabezpečenie života astronautov.

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

Mesačná pôda je stavebný materiál, ktorý blokuje škodlivé kozmické žiarenie a izoluje, aby sa udržala teplotná rovnováha a zabránilo sa nadmerným teplotným rozdielom a extrémnym teplotám, ktoré by mohli astronautom ublížiť. Hlavný riadiaci systém je vybavený obranným systémom na monitorovanie vonkajšieho prostredia 24 hodín denne, aby sa zabezpečilo, že lunárny tábor bude okamžite reagovať na poškodenie a v prípade potreby opustí poškodené časti, aby sa znížili straty. Nastavenie hliadkovacích robotov, pocit zmeny prostredia včasný alarm, umelá inteligencia dvojité poistenie. Na zaistenie bezpečnosti astronautov bude zriadený únikový systém.

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

1) Voda

Kondenzovaná voda, ktorá vzniká transpiráciou rastlín v rastlinnom sile, sa po doplnení stopových prvkov systémom čistí a používa ako úžitková voda. Odpadová voda z biologického čistenia a voda získaná z moču sa používajú spolu s dusíkom na zavlažovanie rastlín. Vodík reaguje s oxidom uhličitým za vzniku metánu a vody v Sabajovej reakcii. Prítomnosť vodného ľadu v trvalo zatienených oblastiach polárnych oblastí Mesiaca by mohla byť kandidátom na zdroj vody.

2) Potraviny

Zozbierané obilie, zelenina, ovocie a žlté múčnatky sa dajú spracovať a skonzumovať, zatiaľ čo nejedlá biomasa (napríklad zvyšky plodín, korene zeleniny a staré lístie) sa môže použiť na kŕmenie zvierat, ktoré astronautom poskytnú kvalitné bielkoviny a primeraný pomer aminokyselín, Takisto sa môže bioprocesovať s odpadom, ako sú ľudské výkaly a zvyšky potravín, aby sa vytvorili substráty podobné pôde, ktoré sa môžu recyklovať na pestovanie rastlín.

3) vzduch

Výkaly, kuchynský odpad a odpad z domácností ľudí v obytných oblastiach sa rozkladajú na fixný uhlík pomocou mikroorganizmov. Vzduch bohatý na oxid uhličitý, ktorý vzniká v nádrži na rastliny, sa čistí a posiela do nádrže na rastliny na fotosyntézu. Vzduch bohatý na kyslík, ktorý produkuje rastlinná nádrž, sa čistí a posiela do kompozitnej nádrže, aby ho mohli dýchať ľudia a zvieratá a aby poskytoval kyslík na spracovanie odpadu.

4) výkon

Doba rotácie Mesiaca je približne 21 dní, a tak bude približne pol roka trvať polárny deň a noc, čo poskytne veľa svetla, ktoré sa dá využiť na výrobu fotovoltaickej energie. Boli dokončené experimenty týkajúce sa charakteristík výroby energie energetického systému palivového článku v podmienkach mimovesmírneho vákua, nízkej teploty a mikrogravitácie, variabilného pravidla odozvy na výkon a charakteristík rozhrania elektrochemickej reakcie. Podľa Sambatierovho princípu vodík a oxid uhličitý reagujú pri teplote 300 ℃ ~ 400 ℃ na metán a vodu. Metán sa používa v raketových motoroch, voda sa separuje na vodík a kyslík a kyslík sa používa na dýchanie a ako palivo.

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

Mesačný tábor môže využiť metódu triedeného skladovania na uskladnenie rôznych druhov odpadu v rôznych kontajneroch. Organický odpad sa môže skladovať oddelene a spracovať prostriedkami, ako je anaeróbna digescia alebo kompostovanie; kovový odpad sa môže zbierať, triediť, taviť a recyklovať; a stláčať recyklovateľné materiály, ako je plast, do pevných kusov, ktoré sa pošlú späť na Zem na opätovné použitie. Odpad, ktorý sa nedá recyklovať, sa dočasne uskladňuje v podzemných skladovacích zariadeniach, aby sa zabránilo vplyvu na mesačné prostredie.

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

Spoliehajú sa najmä na satelitnú komunikačnú technológiu. Mesačné prápory musia rozmiestniť satelitné zariadenia a pripojiť ich ku komunikačným sieťam na Zemi, aby umožnili komunikáciu medzi Zemou a ostatnými základňami Mesačných práporov a zároveň zabezpečili rýchlosť a stabilitu prenosu. Na povrchu Mesiaca, v Mesačnom tábore, môžu Mesačné batalióny rozmiestniť aj niektoré komunikačné základňové stanice, aby sa ešte viac zvýšila spoľahlivosť a efektívnosť komunikácie. Tieto základňové stanice by mohli umožniť kontakt medzi základňami lunárneho práporu prostredníctvom reléovej komunikácie medzi Zemou a satelitnými sieťami.

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.)

Tábor na Mesiaci sa zameria na vedecký výskum tém, ako je rozvoj vesmírnych zdrojov, vesmírne inžinierstvo a technológie, mesačné prostredie a astronómia. Medzi možné vedecké experimenty patrí najmä: pestovanie vesmírnych plodín: navrhovanie metód a techník na pestovanie potravín na Mesiaci, ako napríklad zriaďovanie vertikálnych fariem alebo používanie hydropónie, a testovanie rastu a vývoja rôznych rastlín v mesačnom prostredí. Kvalita pôdy a biosféra: štúdium fyzikálnych a chemických vlastností, mikroorganizmov, rastlín a iných biologických charakteristík vzoriek pôdy na povrchu Mesiaca a skúmanie vytvorenia udržateľných ekosystémov na Mesiaci v rámci prípravy na budúci ľudský život na Mesiaci. Využívanie energie: Skúmanie využitia slnečnej a jadrovej energie v mesačnom prostredí a testovanie výkonnosti a použiteľnosti súvisiacich zariadení. Systémy na podporu života: Navrhnúť a otestovať rôzne systémy podpory života, ako je čistenie vzduchu, recyklácia vody, likvidácia odpadu atď., s cieľom zabezpečiť infraštruktúru pre budúci život na Mesiaci.

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

Aby sa astronauti lepšie aklimatizovali na mesačné prostredie, mali by pred pristátím na Mesiaci absolvovať nasledujúci výcvik:

Ⅰ.Plavecký test a certifikácia potápania: Príprava na tréning výstupu do otvoreného vesmíru

II.Výcvik pilotovania a údržby vesmírnych vozidiel: Naučte sa ovládať vesmírne vozidlá a prístroje, ako aj pochopiť, ako opravovať a udržiavať rôzne komponenty vesmírneho vozidla. Výcvik nosenia a používania kozmického skafandra: Naučte sa používať skafander a uskutočniť prechádzku vesmírom.

Nakoniec, prostredníctvom niektorých online platforiem na tréning inteligencie možno vykonávať personalizovaný tréning mozgu s cieľom precvičiť pamäť, rýchlosť reakcií a zdravie mozgu astronautov, aby sa zlepšili ich schopnosti a pripravenosť.

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.

Misia na Mesiac si bude vyžadovať viackomponentnú kozmickú loď, ktorá bude okrem iného obsahovať raketu, orbiter, pristávaciu loď a návratovú kapsulu. Orbiter vynesie na obežnú dráhu Mesiaca trojstupňovú raketu nesúcu pristávací modul a návratovú kapsulu a pristávací modul dopraví astronautov na povrch Mesiaca. Návratová kapsula sa vrátila na obežnú dráhu a nakoniec na Zem. Lunárny tábor využíval rover na prepravu materiálov a astronautov na prieskum nových destinácií na povrchu Mesiaca. Mimo Lunárneho tábora bol zriadený dopravný systém s magnetickou levitáciou, ktorý umožňoval astronautom rýchly presun po tábore.