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.

makabaka

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

Náš mesačný tábor sa skladá najmä zo štyroch častí, ktoré sú rozdelené na obytné a kancelárske priestory, vesmírne farmy, laboratóriá a astronomické pozorovacie priestory.

S cieľom uľahčiť život astronautov využíva náš lunárny tábor najmodernejšie technológie, vďaka centrálnej riadiacej obrazovke, inteligentným robotom, komponentom na vnímanie prostredia a ďalším vedeckým a technologickým produktom je celé prostredie lunárneho tábora inteligentné, automatizované, vizuálne a zvukové.

Vzhľadom na riešenie budúcej energetickej krízy na Zemi sme uskutočnili niekoľko projektov ťažby energie pomocou inteligentných a automatizovaných roverov na detekciu a odber vzoriek rôznych zdrojov energie na Mesiaci a po testovaní sme vyslali vhodné ťažobné vozidlá na personalizovanú ťažbu.

V záujme udržania fyzického a duševného zdravia astronautov sme vytvorili rôzne denné cvičenia a rekreačné aktivity, aby bol celý lunárny tábor na špičkovej úrovni vedy a techniky a humanistickej starostlivosti.

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

S rýchlym rozvojom vesmírnych technológií ľudia postupne odhaľujú tajomstvo Mesiaca a ten sa nám môže predstaviť s jasnou tvárou. S cieľom otvoriť oblasti, kde môžu ľudia žiť, preskúmať viac zdrojov a aby ľudia mohli preskúmať vzdialenejšie planéty, sme na Mesiaci, "susedovi" Zeme, založili lunárne tábory.

Hlavným cieľom nášho lunárneho tábora je vedecký výskum. Na základe prirodzených environmentálnych podmienok Mesiaca sa vykonávajú experimentálne testy, energetický prieskum a astronomické pozorovania s cieľom pripraviť sa na budúce cesty ľudí do iných galaxií.

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

Na južnom póle Mesiaca zriadime lunárny tábor, pretože na južnom póle sa nachádza trvalo osvetlená oblasť, kde možno nainštalovať veľké množstvo solárnych panelov na získavanie elektrickej energie a udržiavanie prevádzky celého lunárneho tábora; zároveň sa tam nachádza aj trvalo zatienená oblasť, ktorá obsahuje veľké množstvo pevnej vody rozptýlenej vo veľkých kráteroch, z ktorých možno stabilne získavať dostatočné množstvo vodných zdrojov. A vesmírny výťah bude postavený na rovníku Mesiaca. Keďže rovníkový vesmírny výťah nie je ovplyvnený rotáciou a otáčaním Zeme, môže zabezpečiť bezpečnosť vesmírneho výťahu a zároveň znížiť náklady a splniť požiadavky na prevádzku vesmírneho výťahu.

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.

Najskôr sa materiály, analyzátor extrakcie lunárnej pôdy, 3D tlačiareň a inteligentný kvantový počítač potrebné pre vesmírny výťah vypustia na lunárny rovník pomocou transportnej rakety a potom sa vesmírny výťah postaví pomocou inteligentného kvantového počítača na ovládanie tlačiarne. Po dokončení stavby a uvedení do prevádzky sa môžu výrazne znížiť náklady na dopravu. Predpokladaný princíp fungovania spočíva v tom, že najprv sa pomocou nosnej rakety dopravia niektoré zariadenia a prístroje na synchrónnu obežnú dráhu Mesiaca, potom sa spoja s lunárnou vesmírnou stanicou na tej istej obežnej dráhe a potom sa dopravia na Mesiac pomocou vesmírneho výťahu bez toho, aby sa spotreboval pristávací modul. V súčasnosti je technológia obnovy rakiet veľmi vyspelá. Ak sa podarí zaviesť vesmírne výťahy, náklady na dopravu zo Zeme na Mesiac sa výrazne znížia. Neskôr sa niektoré rozsiahle zariadenia vybudujú pod kontrolou inteligentného kvantového počítača, čím sa predíde ťažkostiam s nosením skafandrov na Mesiaci. Stavebné materiály sú vyrobené z mesačnej pôdy, čo spĺňa možnosť výstavby rozsiahlych budov. Po dokončení stavby počítač odošle informácie a zariadenie sa pred uvedením do prevádzky otestuje prostredníctvom experimentov, aby sa zistilo, či je spôsobilé. Využije sa mnoho technológií, ako napríklad kvantová výpočtová technika, 3D tlač, recyklovateľná raketová technológia, technológia vysokopevnostných materiálov atď. Materiály s ultravysokou pevnosťou sú predstavené v článku Radiation and Electrostatic resistance for ultra table polymer composites reinforced with carbon fibers, ktorý môže položiť základy pre budúce cestovanie do vesmíru.

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

Náš lunárny kemp má k dispozícii veľké množstvo elektrickej energie, preto používame chladničky s tekutým dusíkom na zvládnutie vysokoteplotného podnebia a technológiu ohrevu vody na zvládnutie nízkoteplotného prostredia; Aby sme kedykoľvek zabránili prípadným nárazom meteoritov, máme špeciálne zariadenie na detekciu útokov meteoritov, ktoré ich dokáže včas odhaliť a zabrániť im. Stavebné zariadenia sú zároveň vybavené ochranným plášťom, ktorý sa dá otvoriť a zatvoriť, aby sa zabránilo nárazu meteoritu; Okrem poskytovania pevného centrálneho obytného priestoru sú k dispozícii aj mobilné obytné zariadenia, do ktorých môžu astronauti vstúpiť na núdzovú evakuáciu pri práci mimo lunárneho tábora. Okrem toho sa na výstavbu táborov používa mesačná pôda a iné materiály, aby sa znížila úroveň radiácie; Zároveň sa pozorovaním Slnka a predpovedaním výbuchov vzduchovej vrstvy, ako sú slnečné erupcie, prostredníctvom technológie predpovedania vesmírneho počasia zastavujú výlety astronautov v tomto vrcholnom období.

Malé stroje na odber vzoriek ľadu a mesačnej pôdy sa používajú na odber vzoriek a prieskum vodných zdrojov a ich prenos na testovanie. V závislosti od kvality vody sa zvolí ťažba a na ťažbu vodných zdrojov v príslušnej oblasti sa vyšlú veľké stroje na ťažbu vody. Zbierajú sa aj domáce odpadové vody astronautov, ktoré sa čistia a upravujú. Na pestovanie plodín sa používajú vesmírne farmy, ktoré využívajú technológiu 3D tlače a princíp umelého mäsa na poskytovanie mäsových výrobkov prostredníctvom bielkovinových surovín, čím sa zabezpečuje výživová rovnováha astronautov. Hlavnou metódou výroby kyslíka je elektrolýza vody, pričom sa z vesmírnych fariem zbiera nadbytočný kyslík, oxid uhličitý atď. A v pracovných a obytných priestoroch nainštalovať detektory kvality vzduchu a čističky vzduchu, ako aj detektory tlaku a zariadenia na jeho zlepšenie, aby sa celkový tlak v lunárnom tábore udržiaval v rozmedzí vhodnom na pobyt ľudí.

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

Dve práce uverejnené v časopise Nature Astronomy nanovo definovali Mesiac a objasnili jeho schopnosť uchovávať vzácne prírodné zdroje - vodné zdroje. Vedci sa vždy domnievali, že na Mesiaci sa nachádza pevná voda, najmä na jeho póloch. Naša lunárna základňa má špecializované zariadenia, ktoré dokážu získať pevnú vodu z južného pólu Mesiaca, a v hlavnom zariadení sa nachádzajú aj zariadenia, ktoré dokážu recyklovať a čistiť odpadovú vodu astronautov, ktorú využíva aj Medzinárodná vesmírna stanica.

Na našej lunárnej základni sa nachádza vesmírna farma, ktorá využíva živné roztoky a pôdu kultivovanú vedcami na pestovanie plodín, ako sú zemiaky, sója, kukurica a iné plodiny. Bielkoviny vyprodukované sójou môžeme použiť aj ako suroviny na výrobu mäsa pomocou 3D tlačiarní potravín. Naše zariadenie má aj kuchyňu, ktorá využíva elektrinu, takže astronauti si môžu variť podľa vlastných chutí. Pokiaľ ide o uskutočniteľnosť, už v roku 2019 čínski vedci použili živné roztoky a zemskú pôdu na chrbte Mesiaca na pestovanie bavlny, zemiakov, žeruchy, kvasníc, ovocných mušiek a repky. Týchto šesť organizmov rástlo na chrbte Mesiaca intenzívne a Watch a robot 3D print a real cake published in Science potvrdil, že potraviny sa dajú vytlačiť.

Naša lunárna základňa vyrába kyslík elektrolyzáciou vody a kyslík sa prepravuje po celom zariadení. Naša základňa má aj inteligentné riadenie, ktoré dokáže zistiť koncentráciu kyslíka v reálnom čase. Túto metódu využíva aj Medzinárodná vesmírna stanica.

Južný pól Mesiaca je väčšinu času na dennom svetle a má bohaté zdroje slnečnej energie. Elektrická energia našej základne pochádza z premeny solárnych panelov.

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

Výkaly astronautov a kuchynský odpad sa budú po vedeckom spracovaní zhromažďovať a potom špeciálnymi dopravnými prostriedkami prepravovať na vesmírne farmy, ktoré sa môžu stať živinami pre rastliny a zvýšiť využitie energie; moč, voda na kúpanie a odpadové vody z domácností sa budú mnohokrát čistiť zariadeniami na čistenie odpadových vôd a budú sa rozumne distribuovať a opätovne využívať podľa rôznych zdrojov a rôznych technológií čistenia.

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

Náš lunárny tábor je vybavený veľmi veľkým informačným vysielačom, ktorý dokáže udržiavať vysielanie a príjem elektromagnetických signálov v celom lunárnom tábore, udržiavať komunikáciu medzi Zemou a Mesiacom a ostatnými tábormi a sme vybavení návratovým modulom Zem-Mesiac, ktorý dokáže reagovať na obrovskú katastrofu alebo poslať zranených či chorých astronautov späť na Zem na ošetrenie. Aby sme uľahčili kontakt s inými lunárnymi tábormi, máme lunárnu kozmickú loď, ktorá môže kedykoľvek presunúť zásoby a personál s inými lunárnymi tábormi.

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.)

Naše technologické zameranie spočíva najmä v: antigravitačných zariadeniach, pokročilých neutrónoch, robotoch, astronomickom vesmíre, analýze zloženia mesačnej pôdy a extrakcii hélia-3He, analýze a extrakcii kvality vody.

Na Mesiaci je jeho gravitácia o jednu šestinu väčšia ako na Zemi. Veľký počet urýchľovačov vytvára ťah, supravodivé materiály vytvárajú antigravitačné efekty a interakcia medzi magnetickým a elektrickým poľom môže podporiť výskum antigravitačných zariadení. Začneme od "výskumného reaktora s jadrom typu antineutrónovej studne", aby sme študovali a analyzovali pokročilé neutróny prostredníctvom testovania palivového materiálu, experimentu s rozptylom neutrónov, analýzy aktivácie neutrónov, neutrónovej fotografie, ožarovania monokryštálov dopingom a ďalších prác. Kĺby nôh robota Dog benben využívajú sférické kĺby a jeho nohy sú vybavené štyrmi mekanovými kolesami, ktoré môžu mať najsilnejšiu pohyblivosť v rôznych terénoch. Zároveň je vybavený aj zdvíhacou nákladnou plošinou na chrbte a na oboch stranách má štyri osové mechanické ramená na uchopenie a upevnenie tovaru. Dvaja domáci psi, Congcong a Lingling, môžu vykonávať detekciu prostredia, inteligentné pripomenutia a hlasové vysielanie a sú pripojení k vnútorným detekčným obrazovkám. Pri dosahovaní robotickej orientácie poskytujú astronautom aj humanistickú starostlivosť. Gravitácia na povrchu Mesiaca je malá, nie je tam tienenie atmosférou, svetelné znečistenie a nie je tam vplyv zemskej gravitácie, takže je vhodné pozorovať rôzne javy v slnečnej sústave. Zároveň sa rádioteleskop používa na pozorovanie vesmíru. Chemická analýza, röntgenové žiarenie, spektroskopia a iné prostriedky sa používajú na analýzu vzoriek mesačnej pôdy a extrahovanie oxidu hélia-3He a prvkov vzácnych kovov z nich; po zistení zdroja vody sa na analýzu kvality vody používa hmotnostný spektrometer a extrahuje sa podľa rôznych analytických účelov.

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

Základná teoretická príprava. Ako astronaut musí najprv získať odborné základné teoretické vedomosti, ako sú atmosféra, astronómia, geofyzika, vesmírna dynamika, komunikácia, počítač atď., tieto školenia sú obsahom kozmonautiky, medicíny a fyziológie, pričom zdokonalenie týchto odborných základných vedomostí môže položiť pevný základ pre neskoršie. A, samozrejme, je tu aj výcvik záchranárov astronautov.
Fyzický tréning. Astronauti musia mať silnú postavu a okrem toho musia absolvovať náročný fyzický tréning. Vesmír a kozmická loď sú zvláštne faktory prostredia, astronauti musia byť trénovaní, aby sa zlepšila ich vlastná tolerancia. Obsahom tréningu je často beh na dlhé vzdialenosti, horolezectvo, otočná stolička a podobne.
Vytrvalostný tréning s nadváhou. Pri štarte rakiet zvyčajne dochádza k extrémnemu zrýchleniu a bez tréningu to telo astronautov nevydrží. Simulácia takéhoto tréningu môže udržať myseľ astronauta v čistom stave, aby sa dokázal prispôsobiť a dokončiť misiu.
Tréning bez záťaže. Kozmické lode na obežnej dráhe počas letu, často v prostredí mikrogravitácie, v takomto prostredí sa astronautom často objavuje závrat, čo ovplyvňuje prevádzku. Preto je potrebné simulovať beztiažový stav žltej podstaty, aby astronauti mohli odstrániť strach z beztiaže. V podmienkach beztiaže musia astronauti absolvovať nácvik obliekania a vyzliekania skafandrov, jedenia a chôdze.

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.

vesmírne vozidlá

Veľké dopravné rakety: V prvých dňoch budovania lunárneho tábora budeme vo veľkej miere využívať veľké transportné rakety na posielanie stavebných nástrojov, ako sú 3D stavebné tlačiarne, na Mesiac.
Raketa Zem-Mesiac: je umiestnená hlavne na Mesiaci, môže reagovať na núdzové situácie, keď dôjde k nevyhnutným katastrofám, môže včas poslať astronautov a dôležité zariadenia späť na Zem, aby sa zabezpečila bezpečnosť astronautov.
Vesmírny výťah: Na Mesiaci postavíme vesmírny výťah, ktorý môže výrazne urýchliť presun materiálu a personálu medzi Zemou a Mesiacom a zvýšiť efektivitu.

vozidlá

Mobilné vozíky medzi zariadeniami: Aby sme astronautom uľahčili cestovanie do rôznych zariadení, zriadili sme viacero prepravných vozíkov
Lode medzi tábormi: Aby sme uľahčili kontakt medzi tábormi a preskúmali nové oblasti, zriadili sme niekoľko medzitáborových lodí