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.

Dream Wings

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



1.1 - Opis projektu

S prehlbujúcim sa ľudským výskumom vesmíru a rozvojom technológií pre výskum vesmíru sa ľudské poznávanie Mesiaca zlepšilo a výstavba lunárneho tábora sa stala nevyhnutným prostriedkom pre ďalší výskum vesmíru. Tým sa budú zhromažďovať skúsenosti na prežitie človeka vo vesmíre.

Základný modul sme rozdelili na päť častí, ktorými sú centrálna oblasť zásobovania energiou a obytná oblasť, oblasť závodu, oblasť vozidla a lekárska oblasť rozmiestnené okolo nej.

Pokiaľ ide o energiu, navrhli sme solárny panel so štruktúrou bionického kvetu a pridali sme technológiu elektrolytového povlaku. Na jednej strane antistatická schopnosť elektrolytového povlaku zabraňuje priľnutiu a poškodeniu mesačného prachu a statickej elektriny, na druhej strane dokáže maximalizovať využitie solárnej energie vďaka možnosti otáčania.

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

Cieľom nášho mesačného tábora je žiť na Mesiaci a skúmať hlboký vesmír. Prostredníctvom prežitia a rozvoja astronautov na Mesiaci sa zhromažďujú zručnosti a skúsenosti pre prežitie človeka na iných planétach vo vesmíre a hľadajú sa planéty, kam by sa ľudia mohli presťahovať; Zároveň sa môže skúmať a študovať neobjavená vedecká hodnota Mesiaca, ako je analýza materiálu mesačného povrchu a skúmanie vývoja slnečnej sústavy atď.

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

Rozhodli sme sa postaviť náš mesačný tábor v kráteri Whipple, neďaleko severného pólu Mesiaca na 89,1° s. z. š. a 118,2° v. z. d. Po prvé, kráter Whipple má vysokú signatúru radarového odrazu, čo naznačuje relatívne čisté ľadové usadeniny hrubé najmenej 2 metre. Tieto ložiská ľadu sú zdrojom pitnej vody, ako aj tekutého vodíka a tekutého kyslíka do raketových motorov. Okrem toho kráter Whipple susedí s veľkou, kvázi trvalou slnečnou plošinou, ktorá zaberá jeho severný okraj. Slnko je tu viditeľné v priemere 80 percent času. Teploty v tejto kvázi permanentne slnkom osvetlenej oblasti sú na mesačné pomery pomerne mierne, v priemere okolo -50 °C, ±10 °C. Táto kombinácia trvalého tieňa, kráterov susediacich s kvázi permanentne slnkom osvetlenou plošinou, je v arktickej oblasti Mesiaca jedinečná.

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.

V prvej fáze zakladania použijeme ako hlavný stavebný materiál mesačnú pôdu. Budeme realizovať laserovú 3D tlač mesačnej pôdy prostredníctvom zariadenia, ako je obrovská 3D tlačiareň dopravená zo Zeme na Mesiac. To znamená, že mesačná pôda sa roztaví a spevní laserom, stuhne chemickými reakciami a zmieša sa s tmeliacimi materiálmi. Využitie technológie 3D tlače na stavbu. Môže uspokojiť potreby kľúčových komponentov potrebných na trvalú prevádzku lunárnej základne a je kľúčovou podpornou technológiou pre prevádzku a údržbu lunárnej základne v budúcnosti. Okrem toho bude sklenený materiál základne vyrobený zo skleneného materiálu po splynutí jedinečného mesačného nárazového skla a kremičitého skla s vhodnými podmienkami tavenia a taviacimi prostriedkami. Sklenený materiál dokáže základňu ochrániť pred kozmickým žiarením a zároveň zabezpečí vysokú odolnosť voči stlačeniu. Okrem toho sa zo Zeme dopravia niektoré špeciálne stavebné materiály alebo zariadenia a po stabilizácii základne sa doplnia výrobou in situ, aby sa dosiahla sebestačnosť základňových materiálov, a potom sa selektívne rozšíria.

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

Okrem použitia tavného skla z lunárneho nárazového skla s kremičitým sklom, odolnosti nárazového skla voči vesmírnemu žiareniu a pokrytia ostatných budov materiálmi chrániacimi pred žiarením, budeme zvažovať aj najvhodnejší čas na misiu.

Mesačná pôda použitá v našich stavebných materiáloch má veľmi dobrú tepelnú izoláciu a systém konštantnej teploty vo vnútri základne môže astronautov ochrániť pred hrozbou teplotných rozdielov.

Najprv sa v základni nainštaluje zariadenie na filtráciu vzduchu, ktoré účinne filtruje prachové častice vo vzduchu. Po druhé, personál bude vybavený špeciálnymi ochrannými pomôckami, ako je oblečenie, masky a okuliare, aby sa znížilo vystavenie lunárnemu prachu.

Základňa v polárnych oblastiach by znížila pravdepodobnosť pádu meteoritov a v okolí lunárnych základní by boli umiestnené radary a iné zariadenia, ktoré by odhalili a včas varovali pred prichádzajúcimi meteoritmi.

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

Voda: Naša základňa bude využívať vodný ľad ako hlavný zdroj vody celej základne a systém recyklácie vody ako hlavný rámec. Kráter Whipple obsahuje relatívne čisté ložiská ľadu s hrúbkou najmenej 2 metre, čo naznačuje, že využiteľné zdroje vodného ľadu v lokalite budú značné. Okrem toho systém recyklácie vody na základni výrazne zlepší využitie vodných zdrojov.

Strava:Od počiatočnej fázy budú astronauti jesť potraviny prinesené zo Zeme, kým v rastlinnom module základne nedozrejú prvé plodiny. V rastlinnom module budeme pestovať rôzne rastliny, aby bola výživa astronautov vyvážená a aby boli počas pobytu na Mesiaci fyzicky a psychicky zdraví.

Vzduch: Po prvé, hlavným zdrojom vzduchu, ktorý základňa potrebuje, je kyslík získaný elektrolýzou vody. Okrem toho sa v rastlinnej komore zodpovednej za výsadbu okrem zabezpečenia zásobovania potravinami vysadia aj niektoré rastliny vhodné pre mesačné prostredie, ako sú trávy a riasy atď., ktoré môžu byť tiež hlavným zdrojom kyslíka potrebného pre základňu prostredníctvom tvorby kyslíka a spotreby oxidu uhličitého.

Energia:Energetický problém nášho lunárneho tábora riešime dvoma spôsobmi: prvým je jadrová fúzia v jadrovej elektrárni v centrálnej oblasti zásobovania energiou našej základne, pričom základný materiál jadrovej fúzie, hélium III, je na Mesiaci mimoriadne hojný; druhým je výroba slnečnej energie prostredníctvom bionických solárnych panelov rozmiestnených po základni, ktoré budú tiež hlavným zdrojom energie pre základňu. Tieto dva prístupy môžu plne pokryť energetické potreby základne.

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

Náš mesačný tábor prijme viacero opatrení na spracovanie odpadu, ktorý astronauti na Mesiaci vyprodukujú. Po prvé, zavedieme uzavretý ekologický systém na spracovanie organického odpadu astronautov prostredníctvom rastlín a mikroorganizmov. Po druhé, budeme používať pokročilé recyklačné technológie na získavanie vody a iných opätovne použiteľných materiálov. Nakoniec pošleme odpad, ktorý sa nedá opätovne použiť, späť na Zem alebo ho zakopeme na povrchu Mesiaca. Zriadime špecializovaný tím pre nakladanie s odpadom, ktorý bude zodpovedný za dohľad a riadenie procesu spracovania odpadu a za zabezpečenie toho, aby likvidácia odpadu spĺňala environmentálne normy. Týmito opatreniami minimalizujeme vplyv na mesačné prostredie a zabezpečíme, aby náš mesačný tábor zostal čistý a udržateľný.

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

Na udržiavanie komunikácie so Zemou a ostatnými mesačnými základňami bude môj mesačný tábor využívať rôzne komunikačné technológie. Vytvoríme komunikačnú sieť, ktorá bude zahŕňať satelitné relé, vysokofrekvenčné rádio a laserovú komunikáciu. Na rozmiestnenie komunikačných zariadení a zriadenie komunikačných uzlov na strategických miestach budeme používať aj rovery. Okrem toho budeme mať tím komunikačných špecialistov, ktorí budú zodpovední za údržbu a riešenie problémov komunikačných systémov. Pomocou kombinácie pokročilých technológií a kvalifikovaného personálu zabezpečíme, aby náš mesačný tábor zostal neustále v spojení so Zemou a ostatnými mesačnými základňami.

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.)

V mojom lunárnom tábore sa zameriame na tému vedy o živote, t. j. na štúdium zmien organizmov, vzduchu, vody a iných materiálov v extrémnych prostrediach, na prehĺbenie našich poznatkov o živých systémoch a na skúmanie, či je možné prežiť a rozmnožovať sa na Mesiaci. Tu sú niektoré z experimentov, ktoré plánujem na Mesiaci uskutočniť:

Preskúmajte Mesiac a jeho prostredie: Skúmajte pôvod, vývoj a budúci vývoj Mesiaca prostredníctvom štúdia jeho geológie, geomorfológie a atmosféry.

Vývoj energie a materiálov: Využitie prírodných zdrojov Mesiaca vrátane vodného ľadu a hélia 3 na experimenty v oblasti vývoja energie a budovania základne.

Výskum v oblasti prírodných vied: Štúdium adaptability a mechanizmov reakcie mikroorganizmov, rastlín a živočíchov v mesačnom prostredí, poskytovanie podpory pre výskum hlbokého vesmíru a vedecký výskum života.

Výskum vesmírnych technológií: zlepšovanie úrovne a schopností vesmírnych technológií a techniky vykonávaním rôznych experimentov na povrchu Mesiaca alebo na obežnej dráhe, ako je testovanie výkonnosti nových vesmírnych lodí a zariadení, skúmanie slnečnej sústavy a vesmíru atď.

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

Tréning fyzickej zdatnosti: Astronauti musia byť v dobrej fyzickej kondícii, aby zvládli náročné úlohy. To zahŕňa silový tréning, kardiovaskulárne cvičenia a tréning flexibility.

Tréning beztiaže: Astronauti počas svojej misie zažijú beztiažový stav, a preto musia byť na tento pocit pripravení. Absolvovali by simulačný výcvik v prostredí beztiaže.

Simulačný tréning: Astronauti si musia osvojiť zručnosti potrebné na ovládanie kozmickej lode a lunárneho modulu. Simulačný výcvik im pomôže naučiť sa efektívne pracovať v prostredí s nízkou gravitáciou.

Špecifický výcvik pre misie: Astronauti absolvujú aj výcvik, ktorý je špecifický pre lunárnu misiu. Bude zahŕňať poznávanie mesačného povrchu, geologických vlastností a vykonávanie experimentov.

Psychologická príprava: Izolácia a uzavretosť pri cestovaní do vesmíru sa môže podpísať na duševnom zdraví astronautov. Astronauti absolvujú psychologický výcvik, ktorý im pomôže zvládnuť tieto výzvy.

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.

Ako účastník súťaže Moon Base som presvedčený, že budúce lunárne misie si vyžadujú kozmickú loď, ktorá dokáže bezpečne a spoľahlivo dopraviť personál a náklad na Mesiac a preskúmať jeho povrch. Táto kozmická loď musí mať tieto vlastnosti:

Vysoká automatizácia a inteligencia: Vesmírna loď musí mať vysokú automatizáciu a inteligenciu, aby umožnila autonómny prieskum a prevádzku na povrchu Mesiaca.

Na mesačnej základni som vynašiel vozidlo s názvom "Lunar Rover". Lunar Rover sa skladá z viacerých kolies a môže sa pohybovať po povrchu Mesiaca. Je vybavený vysoko automatizovanými a inteligentnými systémami, ktoré umožňujú autonómny prieskum a prevádzku na povrchu Mesiaca.

Pri skúmaní povrchu Mesiaca môžeme hľadať nové ciele, ako sú krátery, hory, údolia atď., a skúmať a zbierať vzorky. Môžeme tiež budovať základne a vykonávať vedecké experimenty, aby sme lepšie pochopili vlastnosti a prostredie Mesiaca.

Ďalšie projekty: