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.

Dazzle Light Sky

郑州轻工业大学附属中学  河南省郑州市-金水区    Čína 18, 19   5 / 1 Angličtina
3D návrhový softvér: Fusion 360



1.1 - Opis projektu

Náš kemp je postavený v kráteri na južnom póle Mesiaca a pozostáva z troch hlavných priestorov rozdelených na obytnú zónu, výskumnú zónu, kontrolnú zónu a zónu na pestovanie rastlín. Obytná zóna nám pomôže relaxovať po vyčerpávajúcej práci, zatiaľ čo v kontrolnej zóne môžeme ovládať celú základňu a nadviazať spojenie so Zemou alebo inými kempmi. Výskumná oblasť má viacero laboratórií a bohaté experimentálne vybavenie, v ktorom možno vykonávať rôzne experimenty a skúmať neznáme oblasti Mesiaca. Oblasť výsadby môže poskytovať potraviny. Obranný systém proti meteoritom môže chrániť tábor pred útokmi meteoritov.

Naša inovácia spočíva v schopnosti využiť teplotný rozdiel medzi povrchom Mesiaca a mesačnou pôdou na výrobu elektrickej energie, v schopnosti využiť koncentrovanú slnečnú energiu na pohon nadkritického cyklu výroby energie z oxidu uhličitého, v schopnosti využiť systém protiraketovej obrany a Whippleov štít na odolávanie nárazom meteoritov, v schopnosti využiť systém na spracovanie odpadu a podsystém na spracovanie moču na spracovanie odpadu a odpadových vôd a v schopnosti využiť metódu stĺpcovej hydropónie a inteligentné poľnohospodárstvo na podporu pestovania rastlín.

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

Hlavným cieľom nášho tímu pri vytváraní lunárneho tábora je vedecký výskum. Mesiac ako jedno z najbližších nebeských telies k Zemi má veľký význam pre ľudský výskum vesmíru. Vybudovaním lunárneho tábora môžeme vopred pripraviť a vyvinúť potrebné technológie a vybavenie pre budúce lunárne misie a skúmať vedecké otázky, ako sú geológia, chémia a fyzikálne vlastnosti Mesiaca, čím položíme základy pre ľudský výskum vesmíru a rozvoj vedy a techniky. Okrem toho výstavba lunárnych kempov môže poskytnúť aj obytnú a pracovnú základňu pre výskumníkov v oblasti vesmírnych vied, čo uľahčí ich dlhodobé vesmírne misie a lepšie vykonávanie vedeckého výskumu a technologických inovácií.

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

Našu lunárnu základňu plánujeme postaviť v blízkosti zóny večného denného svetla Kriprock na Mesiaci, v blízkosti vodného ľadu v zóne večnej noci. Približne 70% až 80% roka je tu slnečné svetlo a slnečná energia sa dá využiť na zabezpečenie dostatočného množstva elektrickej energie pre lunárne základne. A nachádza sa tu vodný ľad, ktorý môže základni poskytnúť vodné zdroje a raketové palivo. A teplotný rozdiel v polárnej oblasti je relatívne malý, čo je priaznivé pre prežitie astronautov.

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.

Naša základňa sa skladá najmä z troch kruhových štruktúr, ako aj zo sústredenej slnečnej energie, rakiet, radarov, satelitov, lunárnych roverov atď. Na miesto základne vopred dopravíme roboty a ďalšie vybavenie, zozbierame kovové prvky z mesačnej pôdy, pomocou technológie 3D tlače postavíme kostru lunárneho tábora a potom sa astronauti usadia v lunárnom tábore, aby dokončili výstavbu interiéru tábora. Zhromažďujeme vodu na výrobu kyslíka a mesačnú pôdu na výstavbu základne. Na výstavbu tábora a pestovanie rastlín potrebujeme zo Zeme dopraviť uhlík, dusík a ďalšie prvky, ktoré lunárna pôda neobsahuje. Po dokončení výstavby sa astronauti presťahujú do lunárnej základne a budú pokračovať v ďalších krokoch plánovania.

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

Z hľadiska základných potrieb prežitia môže základňa poskytnúť astronautom vodu, potraviny, elektrinu, vzduch atď. Náš lunárny tábor má kompletný systém podpory života, ktorý zabezpečuje astronautom dýchanie, trávenie potravy a vylučovanie odpadu, vrátane ventilačných systémov, systémov na likvidáciu odpadu a toaliet.

V náročných podmienkach s nízkou teplotou budeme na vykurovanie kempu využívať elektrinu vyrobenú termoelektrickými a koncentrovanými solárnymi panelmi.

Keď dôjde k útoku meteoritov, základňa je vybavená Whippleovým štítom a systémom obrany proti balistickým strelám. Whippleov štít sa skladá z dvoch hliníkových dosiek a samoregeneračných kvapalín. Systém balistickej protiraketovej obrany sa skladá z riadiaceho centra, zachytávacích rakiet, varovných satelitov, navádzacieho radaru a radaru diaľkovej detekcie, ktoré majú schopnosť odolávať nárazom malých a stredne veľkých meteoritov.

V prípade mimoriadnych udalostí, ako je napríklad porucha základne, je ťažké reagovať, existujú plány reakcie na núdzové situácie, varovné systémy a kozmické lode s posádkou, ktoré zabezpečujú bezpečnosť personálu.

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

Voda

V počiatočnej fáze sme na výrobu vody použili zvyšné vodíkové a kyslíkové palivo zo zariadenia na pristátie na Mesiaci a straty v cykle sme doplnili recykláciou vody z iných produktov spaľovania paliva. V neskoršej fáze sa na základe výberu miesta základne budú zdroje vodného ľadu v blízkosti Kripp Rock v Antarktíde automaticky zbierať lunárnymi rovermi a prepravovať na základňu na uskladnenie na použitie. Základňa využíva rôzne zariadenia na úsporu vody, ako napríklad čistenie moču a viacnásobné použitie jednej vody, aby sa šetrili vodné zdroje.

Potraviny

Jedlo je pre astronautov dôležitým zdrojom živín. Na lunárnej základni sme zriadili zariadenie na pestovanie rastlín, aby sme dosiahli sebestačnosť v základnej zelenine a zabezpečili čerstvosť potravín. Plánujeme pestovať zemiaky, arabidopsis, repku atď. A v experimentálnej oblasti pestovať žlté múčnatky na zabezpečenie bielkovín pre astronautov.

Energia

Medzi naše zdroje energie patrí termoelektrická výroba energie, ktorá využíva rozdiel dennej a nočnej teploty medzi mesačným povrchom a mesačnou pôdou na výrobu energie, a výroba energie poháňaná koncentrovanou slnečnou energiou v nadkritickom cykle CO2, ktorá je účinnejšia ako tradičná výroba energie zo slnečnej energie. Zároveň sa bude elektrická energia uskladňovať, aby sa predišlo neočakávaným situáciám.

Vzduch

Skoré používanie stlačeného kyslíka privezeného zo Zeme. V neskoršej fáze použite na dodávanie kyslíka fotosyntézu rastlín v oblasti výsadby a elektrolytické vodné zariadenie v experimentálnej oblasti.

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

Náš lunárny tábor je vybavený zariadením na likvidáciu odpadu a systémom na čistenie moču.

Zariadenie na spracovanie odpadu využíva konštrukcie, ako je clonový mechanizmus, tlačná štruktúra a valivý mechanizmus. Vzájomnou spoluprácou a prijatím metódy balenia husím krkom sa znižuje ručný kontakt, utesnenie je silnejšie, znižuje sa možnosť úniku odpadu, znižuje sa objem a čas balenia baliaceho systému a zvyšuje sa účinnosť zberu odpadu.

Systém na úpravu moču využíva rotujúce parné zariadenie, ktoré dokáže vytvárať vodnú paru pri teplote približne 50 stupňov Celzia, vďaka čomu je energeticky úspornejšie. Peristaltické čerpadlo môže dodávať rôzne potrubia podľa rôznych kanálov zvyškovej tekutiny v močových cestách. A rôzne komponenty sú odnímateľné, pohodlné a rýchle.

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

Komunikácia prostredníctvom lunárnych komunikačných satelitov. Komunikačné satelity sú umelé družice používané špeciálne na satelitnú komunikáciu, ktoré slúžia na prenos informácií a môžu pomôcť pri komunikácii medzi budúcimi lunárnymi tábormi a Zemou, ako aj medzi rôznymi tábormi na Mesiaci. Táto komunikačná metóda sa široko používa na Zemi a je spoľahlivou voľbou aj na použitie na Mesiaci. Vyzdvihnite komunikačný satelit na obežnú dráhu synchronizovanú s Mesiacom a komunikujte s lunárnym táborom prostredníctvom pozemných staníc a reléových staníc, aby ste dosiahli prenos informácií na Mesiaci. Aby sa zabránilo poveternostným a iným rušivým vplyvom, komunikačné satelity majú zvyčajne určitý mechanizmus vlastnej ochrany. Okrem toho, aby sa zabezpečilo dostatočné pokrytie komunikačnými službami, môže byť potrebné vybudovať viacero komunikačných satelitov na dosiahnutie globálneho spojenia na Mesiaci.

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.)

Biológia: Pri pestovaní rastlín sa používa stĺpcová hydroponická metóda pestovania, pri ktorej výsadba nevyžaduje pôdu a vodu a na podporu rastu rastlín sa používa rozprašovaný živný roztok.
Geológia: Náš lunárny rover v lunárnom tábore má automatickú funkciu ťažby a vyťažená mesačná pôda sa prepravuje späť na základňu na geologický výskum.
Robotika: Základňa je vybavená robotmi, ktoré sa dajú použiť na výskum robotov a v ďalšom kroku na konštrukciu pokročilejších robotov.

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

Fyzická zdatnosť sa precvičuje najmä na cvičenie fyzickej zdatnosti astronautov, aby odolali útokom chorôb
Výcvik adaptácie na vesmírny priestor rozvíja najmä schopnosť astronautov prispôsobiť sa prežitiu vo vesmíre.
Psychologický zdravotný výcvik, ktorý má astronautom pomôcť rozvinúť silné psychické vlastnosti a zvládnuť život vo vesmíre.
Školenie o používaní prístrojov umožňuje astronautom rýchlo a kvalifikovane používať prístroje na vedecko-výskumnú prácu.
školenie o riešení núdzových situácií, ktoré umožní astronautom rýchlo a správne riešiť núdzové situácie a minimalizovať straty.
Individuálny a tímový tréning, ktorý umožňuje každému integrovať sa do celku a uvoľniť silu tímu.

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.

Budúce lunárne misie si vyžadujú kozmické lode s vysokým ťahom a recyklovateľným vykonávaním misií.
V lunárnom kempe sa nachádzajú dopravné prostriedky, ako sú malé lunárne rovery, veľké lunárne rovery a kozmické lode s posádkou. Malé lunárne rovery môžu skúmať povrch Mesiaca a skúmať cestu pre veľké lunárne rovery. Veľké lunárne rovery môžu prevážať materiál, vybavenie a výskumníkov na hĺbkový výskum neznámeho povrchu Mesiaca.
Dopravu na Mesiac a z Mesiaca vykonávajú najmä kozmické lode s ľudskou posádkou a prieskum povrchu Mesiaca vykonávajú najmä veľké lunárne rovery.

Ďalšie projekty: