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.

Three-person trip

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



1.1 - Opis projektu

    Mesiac a vzdialenejší vesmír pre nás vždy mali mnoho tajomstiev, aby sme lepšie spoznali vesmír, postavili sme lunárny tábor, aby sme mohli ďalej skúmať Mesiac, preskúmať budúcnosť a presťahovať sa na Mesiac a postaviť si vlastný malý mesačný dom.

    Náš tábor sa skladá z dvoch častí: jedna je vonkajší lunárny rover, satelit, generátor kyslíka, zariadenie na čistenie vody, prenosová stanica, solárny panel a ďalšie vybavenie; druhá je vnútorná spálňa, jedáleň, fitnes, lekárske miestnosti a ďalšie priestory.

    Vzhľadom na drsné mesačné prostredie a nedostatok zdrojov budeme využívať recyklačné technológie na plné využitie vody, kyslíka, potravín atď. Pokiaľ ide o komunikáciu, bola spojená so Zemou, v reálnom čase hlásila fyzický stav ľudí žijúcich v lunárnom tábore a zaznamenávala, aký druh prostredia je vhodnejší na obývanie ľuďmi.

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

    Náš lunárny tábor má za cieľ hlavne preskúmať, aké prostredie je vhodnejšie pre migráciu ľudí.

    Gravitácia Mesiaca a mnohé prírodné prostredia sú veľmi odlišné od pozemských, takže niektoré experimentálne výskumy, ktoré si vyžadujú špecifické prostredie, sú vhodnejšie na Mesiaci. S rozvojom ľudskej civilizácie bola väčšina nerastných zdrojov na Zemi vyčerpaná, takže Mesiac, ktorý je bohatý na nerastné zdroje, je v súčasnosti pre človeka najvhodnejším objektom rozvoja. Od dávnych čias boli ľudské bytosti plné bohatých predstáv o obrovskej hviezdnej oblohe a bezhraničnom vesmíre a v súčasnosti je prieskum Mesiaca len prvým krokom ľudského prieskumu vesmíru a zriadenie raketových a tranzitných základní na Mesiaci môže pomôcť ľudským bytostiam preskúmať vzdialenejšie planéty.

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

    Vybrali sme si miesto obklopené bohatými zdrojmi, ktoré môžu uspokojiť potreby využitia lunárneho tábora; Terén je relatívne rovný, čo je vhodné pre štart a pristátie kozmickej lode ako miesta tábora.

    Mesiac je ideálnou oblasťou na zriadenie lunárnych táborov na póloch. Mesačná polárna oblasť je vystavená slnečnému žiareniu približne 70%~80% času a slnečná energia môže poskytnúť dostatok energie pre lunárny tábor; Teplotný rozdiel v polárnej oblasti je malý, takže prostredie tábora je miernejšie; V polárnych oblastiach sa rozprestiera veľké množstvo mesačných morí a je tu veľké množstvo materiálu vodného ľadu na doplnenie vodných zdrojov.

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.

    Technológia: Pretože výstavba lunárnych táborov spotrebuje veľa materiálov, takže miestne materiály sú vynikajúcou voľbou, plánujeme použiť lunárne vozidlo na ťažbu a zber stavebných materiálov na Mesiaci a použiť technológiu 3D tlače na výstavbu táborov a niektoré špeciálne materiály, ktoré sa nedajú získať na Mesiaci, sa zvažuje preniesť zo Zeme.

    Materiál: zliatina kremíka a hliníka (nízka hmotnosť, dobrá tepelná vodivosť a určitá pevnosť, tvrdosť a odolnosť proti korózii); materiály z nitridu bóru (s jedinečnými mechanickými, termoelektrickými, elektrickými, optickými a bariérovými vlastnosťami); hliníkové kremičité sklo (s vysokou priehľadnosťou, vhodné na chemické kalenie atď. a použitie viacvrstvového skla, účinnejšia ochrana pred vesmírnym žiarením).

    Možnosti dizajnu: Zliatina kremíka a hliníka pre vonkajšie vybavenie, zosilnené steny tábora, konštrukcia mušlí pre sklenené časti, aby zvládli silnejšie nárazy.

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

    Teplota: Teplota: Detekcia vnútornej teploty tábora v reálnom čase a regulácia teploty prostredníctvom určitých zariadení.

    Meteorit: V blízkosti tábora sú nainštalované radarové satelity, ktoré v reálnom čase monitorujú, či sa blíži nebezpečenstvo, a vydávajú varovania, aby upozornili členov tábora na prijatie príslušných opatrení alebo včasnú evakuáciu.

    Žiarenie: Účinnejšie materiály proti žiareniu pre tábory a vonkajšie vybavenie a hrubšie steny na blokovanie žiarenia.

    Jednotliví astronauti: formulovať primerané stravovacie normy na posilnenie imunity: fitnes vo fitnes oblasti na zvýšenie fyzickej zdatnosti; zriadiť pozorovacie paluby, komunikáciu v reálnom čase s dvoma loptami atď. na riešenie psychologických problémov astronautov.

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

    V počiatočnej fáze sa budú využívať vodné zdroje dopravené zo Zeme a súčasne sa na Mesiaci vybuduje systém cirkulácie vody a ťažby mesačného vodného ľadu, pričom sa bude recyklovať voda pre domácnosť a moč, ktoré sa vyprodukujú v tábore. Zároveň sa doplní zdroj vody ťažbou polárneho geoľadového materiálu.

    Potraviny:Prvou sú niektoré stlačené potraviny a konzervy, ako aj múčne červy, ktoré môžu poskytnúť bohaté živočíšne bielkoviny, vybudovať jednoduchú ekosféru, pestovať a kultivovať niektoré druhy zeleniny s krátkymi rastovými cyklami a vhodné na prežitie na Mesiaci a zabezpečiť dostatok potravín.

    Napájanie: Solárna energia sa používa na úplné zhromažďovanie svetelnej energie generovanej slnkom počas dňa a jej ukladanie, aby sa uskladnila elektrická energia potrebná v noci a zároveň sa vyriešila spotreba elektrickej energie počas dňa, aby sa zachovala dlhodobá stabilná prevádzka tábora.

    Vzduch: Kyslík je nevyhnutnou podmienkou pre prežitie personálu tábora, vzhľadom na to, že ho nie je možné vo veľkom množstve prenášať zo Zeme, rozhodli sme sa využiť miestne materiály s využitím technológie výroby kyslíka z mesačnej pôdy, elektrolýznej reakcie mesačnej pôdy na získanie kyslíka, ale aj zber kyslíka produkovaného fotosyntézou rastlín.

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

    Tuhé odpady, ako sú ľudské výkaly, odumreté konáre a listy rastlín, uhynuté zvieratá a zvyšky potravín, sa spracúvajú vysokoteplotnou aeróbnou fermentáciou a spracované produkty sa môžu použiť ako organické hnojivo a oxid uhličitý, ktorý vzniká počas fermentačného procesu, sa môže tiež odovzdať do rastlinnej kabíny ako surovina pre fotosyntézu rastlín.

    Ľudský moč, ako aj odpadová voda, ktorá sa denne vyprodukuje, sa bude čistiť pomocou systémov na čistenie vody a recyklovať alebo používať na zavlažovanie rastlín.

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

    Náš tábor má dva radary, ktoré nielen predpovedajú príchod nebezpečenstva, ale aj udržiavajú kontakt s planétou. Zem a Mesiac sú spojené satelitmi ako mostmi.

    A náš tábor má veľa komunikačného vybavenia. Udržiavanie spojenia so Zemou slúži nielen na to, aby sme mohli kedykoľvek informovať o stave výskumu astronautov na Mesiaci, ale aj na ochranu psychiky astronautov.

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.)

    Výskumné zameranie nášho lunárneho tábora je ďalšie skúmanie Mesiaca, výskum pre budúcu migráciu na Mesiac a vybudovanie vlastného malého lunárneho domu.

    Prostredie s nízkou gravitáciou: Keďže gravitácia na Mesiaci je jedna šestina gravitácie na Zemi, v prostredí s nízkou gravitáciou by to predstavovalo veľké nebezpečenstvo pre ľudské zdravie, preto je pre nás ľudí nevyhnutnou voľbou prispôsobiť sa prostrediu s nízkou gravitáciou.A keď nie je gravitácia, nielenže kvapky neklesajú, ale ani suspendované látky neklesajú a povrchové napätie hrá v kvapaline hlavnú úlohu. Najatraktívnejším aspektom prostredia mikrogravitácie sú účinky v kvapalinách a plynoch, ako napríklad zánik tepelnej konvekcie a odstránenie nádob na kvapaliny. To znižuje interferenciu s difúznymi javmi a experimentmi s atómovým transportom, čo umožňuje presnejšie testovanie teórií a navrhovanie nových experimentov. Prináša to aj nové možnosti štúdia celkového transportu, kryštalizácie, nukleácie a prechladzovania materiálov.

    Žiadna atmosféra:Vzhľadom na hmotnosť a objem Mesiaca by mal byť schopný vytvoriť určitú atmosféru, ale nie je to tak. Vedci v súčasnosti špekulujú o troch možných príčinách: mesačný plyn sa pohybuje rýchlejšie ako úniková rýchlosť planéty, Mesiac nemá magnetické pole a do Mesiaca často narážajú asteroidy. astronauti to budú ďalej skúmať.

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

    Fyzická zdatnosť: Aby ste sa mohli stať astronautom, musíte okrem viac ako 1000 letových hodín a dobrej základnej fyzickej kondície absolvovať aj "technický test" v unikátnych zariadeniach vesmírneho mesta, medzi ktoré patrí: otočná stolička s 24 otáčkami za minútu na overenie odolnosti voči vibráciám a závratom; elektrická hojdačka s amplitúdou 15 metrov sa hojdá tam a späť na otestovanie vesmírnej pohybovej choroby, ktorá sa môže vyskytnúť v ľudskom tele, keď sa vesmírna loď dostane na obežnú dráhu.

     Cieľom základného výcviku je jednak umožniť kandidátom na astronautov osvojiť si a doplniť vedecké poznatky a zručnosti potrebné pre pilotovaný let do vesmíru a jednak ďalej zlepšovať ich fyzickú zdatnosť a psychické kvality. Fyzický a psychický výcvik, ktorý musia astronauti absolvovať, ako napríklad vystavenie sa centrifúge s gravitáciou desaťnásobne prevyšujúcou gravitáciu Zeme a dlhodobý výcvik v tichej komore, je nepredstaviteľne náročný. 

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.

    Kozmická loď budúcnosti je vybavená laserovým žiaričom v prednej časti, ktorý je penetrátorom, ktorým kozmická loď prerazí atmosféru. A sklo kabíny je antilaserové sklo, vďaka ktorému nielenže jasne vidno smer vo vesmíre, ale sklo sa ani nedá ľahko rozbiť. Aby sa však zabránilo roztaveniu skla obrovským teplom, ktoré vzniká trením, musí sa nad sklo nainštalovať zdvíhacia ochranná fólia.

    Po dosiahnutí obežnej dráhy Mesiaca bude riadiaci modul a servisný modul a lunárny modul sa s nimi opäť spojí a bude čakať na astronautov, ktorí vstúpia do servisného modulu, lunárny modul už nebude potrebný, iba riadiaci modul a servisný modul sa pod kontrolou astronauta vrátia na obežnú dráhu Zeme a vstúpia na Zem.