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.

Future-Moon

郑州轻工业大学  郑州-金水区    Čína 18, 19   5 / 1 Angličtina
3D návrhový softvér: Fusion 360



1.1 - Opis projektu

Náš lunárny kemp sa nachádza na južnom póle Mesiaca, plne využíva predstavivosť a zahŕňa niektoré nové technológie, ktoré na Zemi ešte nie sú bežne dostupné. Kombinuje súčasné populárne technológie s tradičnými čínskymi stavebnými technikami. Postavte experiment, ktorý môže spĺňať dlhodobý život dvoch až troch astronautov na Mesiaci, a skúmajte penový kov, kultiváciu bez pôdy a ďalšie experimenty, ktoré sa ľahšie vykonávajú v špeciálnom prostredí mikrogravitácie na Mesiaci. Náš stavebný štýl zároveň kombinuje rôzne jedinečné architektonické štýly na domácej i medzinárodnej úrovni, pričom zohľadňuje špecifické podmienky prostredia na Mesiaci. Naša základňa využíva inteligentnú metódu riadenia ako celok, pričom každá hlavná budova je prepojená cestou. Hlavný obytný priestor prijíma tvar šesťcípej hviezdy, ktorá má nielen symetrickú krásu, ale odráža aj kontinuitu základne.

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

Hlavným cieľom nášho lunárneho tábora je vedecký výskum. V laboratóriu na výskum minerálov vykonávame experimenty v oblasti environmentálnych materiálov v mikrogravitácii a využívame mikrogravitáciu na elimináciu konvekcie vztlaku na výskum a vývoj penových kovových materiálov, čo umožňuje efektívne vypúšťanie bublín a kvapôčok nečistôt a vyvíja vysoko výkonné kovové materiály. Okrem toho naše bezpoľné kultivačné laboratórium bude vyvíjať technológiu mimozemskej fotosyntézy, ktorá simuluje prirodzenú fotosyntézu zelených rastlín na Zemi a využíva slnečné svetlo na premenu oxidu uhličitého vydychovaného ľuďmi a vodných zdrojov ťažených in situ na Mesiaci na kyslík a uhľovodíky, čím poskytuje kyslík pre rastliny v bezpoľnom kultivačnom laboratóriu.

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

Rozhodli sme sa postaviť náš lunárny tábor v Aitkenovej panve na južnom póle Mesiaca.Panva je tvorená mimoriadne veľkým meteoritickým kráterom, ktorý si zachoval pôvodnú štruktúru dopadu. Keďže materiál vyvrhnutý z hlbokej časti Mesiaca impaktom je jedinečný, poskytuje nám priaznivé podmienky na štúdium vnútornej štruktúry Mesiaca. po druhé, kotlina je bohatá na vodné zdroje. Na južnom póle Mesiaca sa nachádzajú oblasti trvalého tieňa. Teplota v týchto oblastiach trvalého tieňa je extrémne nízka, takže sa v nich môžu nachádzať bohaté zdroje vodného ľadu. po tretie, môže poskytovať veľa energie. Každý "lunárny rok" bude mať približne pol roka polárny deň, počas ktorého je veľa svetelnej energie. Vlastnosti nepretržitého svetla v polárnom dni poskytujú prirodzenú "zásobu" energie pre vedecký výskum.

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.

Zo Zeme si prinesieme základné stavebné materiály, 3D tlačiarne, stroje na zber mesačnej pôdy, nástroje na spaľovanie mesačnej pôdy a ďalšie základné nástroje, ako aj kompletné stavebné výkresy na Zemi, ktoré nám pomôžu pri budovaní našej mesačnej základne. Budeme sa učiť z tradičnej čínskej architektúry a metód spájania pomocou zápustiek a čapov, používať stroje na zber lunárnej pôdy na zber lunárnej pôdy, používať spekanie lunárnej pôdy na výrobu lunárnych tehál a používať 3D tlačiarne na výrobu zápustkových a čapových konštrukcií, Pomôže nám dosiahnuť vloženie a uloženie medzi tehlami. Po postavení tehál využijeme mikrogravitačné prostredie Mesiaca a naši astronauti môžu ukladať tehly na príslušné miesto podľa stavebných výkresov bez potreby veľkých zariadení, ako sú žeriavy a výťahy, aby mohli postaviť dom. Vďaka tomu, že používame mesačnú zeminu z miestnych zdrojov, môžeme účinne znížiť radiáciu z vesmíru a výrazne znížiť náklady na dopravu. Po dokončení vypaľovania lunárnych tehál sa môže uskutočniť montáž a výstavba. Spekaním lunárnych tehál sa môže rozptýliť riziko, že 3D tlač bude tvoriť v jednom kroku, a v niektorých oblastiach môže 3D tlač posilniť spoje na dokončenie stavby.

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

Vybudujeme vysoko presné radary a systémy varovania pred meteoritmi, ktoré nám poskytnú dostatok času na to, aby sme sa vyhli rizikám a nebezpečenstvám, ktoré prinášajú mimozemské meteority; okrem toho bude naša základňa využívať lunárne tehly vypálené z mesačnej pôdy, ktoré môžu účinne izolovať škodlivé kozmické žiarenie z vesmíru a vytvoriť pohodlné a bezpečné životné a výskumné prostredie pre našich astronautov. Na základni vybudujeme centrálny klimatizačný systém na udržiavanie konštantnej teploty vnútorného prostredia. Keďže hlavným zdrojom energie je slnečná energia, naša základňa má systém riadenia batérií BMS založený na riadení umelou inteligenciou, ktorý dokáže efektívne rozumne rozdeľovať energiu bez obáv z odpojenia klimatizácie. Zároveň budú naše steny potiahnuté polymérovými nanopovlakmi, ktoré izolujú extrémne teploty vonku a znižujú spotrebu energie centrálnej klimatizácie. Náš kyslík pochádza najmä z mesačnej pôdy, ktorú možno získať roztavenou elektrolýzou na výrobu veľkého množstva kyslíka. Do rôznych miestností sa dopravuje podzemným potrubím, aby sa zabezpečil kyslík pre každú miestnosť a zabezpečili sa normálne fyziologické činnosti astronautov.

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

Postavíme lunárny rover, ktorý bude sústreďovať slnečnú energiu a iné žiarenie do mesačného vodného ľadu, čo umožní odparovanie týchto látok. Na každú stranu umiestnime mraziaci sušič, ktorý bude kondenzovať vodnú paru na vodu a zhromažďovať ju.

Naše zásoby potravín pochádzajú najmä z bezorbových kultivačných laboratórií. Budeme používať prispôsobené živné roztoky a technológiu umelej inteligencie, aby sme zabezpečili vhodné živiny pre rastliny a poskytli potrebné živiny pre našich astronautov.

Naša energia pochádza najmä z technológie výroby slnečnej energie. Na jej zber a premenu na elektrickú energiu použijeme solárne panely a bezkontaktným prenosom energie dosiahneme primeranú distribúciu elektrickej energie.

Budeme zbierať mesačnú pôdu, z ktorej sa dá pomocou elektrolýzy roztavených látok získať veľké množstvo kyslíka, ktorý sa používa na výrobu rôznych dosiek. Možno ňou tiež dosiahnuť prípravu vysoko čistého kremíka, železa a iných kovových materiálov, čo poskytne určité suroviny pre naše laboratórium minerálov.

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

Naša toaleta bude priamo odstraňovať moč; pot astronautov a vydychovaná vodná para sa dostanú do ventilačného systému. Tieto kvapalné odpady sa recyklujú prostredníctvom komplexných procesov úpravy, ako je destilácia a hĺbkové čistenie, a môžu sa spotrebovať.

Hlavne zhromažďovanie, stláčanie, skladovanie a potom opätovný vstup do atmosféry s nákladnou kozmickou loďou TianZhou na spálenie.

Naša kabína využíva vysokoteplotnú aeróbnu fermentáciu a spracovaný produkt sa môže použiť ako organické hnojivo. Oxid uhličitý, ktorý vzniká počas procesu fermentácie, sa môže tiež zaviesť do kabíny závodu.

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

Na prenos informácií využijeme bezdrôtovú vlnovú komunikáciu, ktorá využíva funkciu bezdrôtového šírenia vĺn, čo nám môže ušetriť problémy s kladením káblov a dosiahnuť slobodnejšiu, rýchlejšiu a dostupnejšiu výmenu informácií a komunikáciu.

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.)

Náš výskum v lunárnom tábore sa zameriava na penový kov v prostredí mikrogravitácie a technológiu syntézy umelého svetla v mimozemskom prostredí. V laboratóriu pre výskum minerálov budeme vykonávať experimenty v oblasti materiálovej vedy v mikrogravitačnom prostredí. V prostredí mikrogravitácie sa v dôsledku zániku konvekcie spôsobenej vztlakom znížia poruchy rastu kryštálov a nevyhnutne sa znížia defekty v pestovanom kryštáli. Využívanie mikrogravitácie na elimináciu konvekcie spôsobenej vztlakom na skúmanie a vývoj penových kovových materiálov, ktoré poskytuje možnosť účinne odstraňovať bubliny a nečistoty z kvapiek kvapaliny. Zároveň v prostredí vesmírnej mikrogravitácie môžeme nájsť aj niektoré vlastnosti materiálov a javy, ktoré sú pokryté gravitačnými miestami, čo nám môže poskytnúť účinné a realizovateľné nápady na vývoj vysoko výkonných kovových materiálov. Okrem toho naše laboratórium pre kultiváciu bez pôdy bude vyvíjať technológiu mimozemskej fotosyntézy, ktorá simuluje prirodzenú fotosyntézu zelených rastlín na Zemi a využíva slnečné svetlo na premenu oxidu uhličitého vydychovaného ľuďmi a vodných zdrojov získaných z mesačnej pôdy na kyslík a uhľovodíky, čím poskytuje rastlinám v laboratóriu pre kultiváciu bez pôdy kyslík.

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

Astronauti musia najprv prejsť prísnymi fyzickými a zdravotnými testami, aby sa uistili, že ich telo je schopné zvládnuť požiadavky vesmírneho výskumu. Tieto testy zvyčajne zahŕňajú testy pľúcnych funkcií, srdcovej frekvencie, reflexov atď. Prostredníctvom týchto testov sa dá zistiť, či má každý astronaut schopnosť prispôsobiť sa vesmírnemu prostrediu.

Po absolvovaní lekárskej prehliadky sa astronauti musia naučiť počítačové a softvérové systémy. Tieto systémy zahŕňajú zručnosti, ako je spracovanie údajov o úlohách, monitorovanie procesov, riešenie problémov a ďalšie. Zároveň musia pochopiť aj základné poznatky o vesmírnom prostredí, ako je mikrogravitácia, vákuum, radiácia a podobne, čo im pomôže lepšie sa prispôsobiť vesmírnemu prostrediu.

Okrem toho je nevyhnutnou súčasťou výcviku astronautov aj výcvik pod vodou. Vďaka tomuto tréningu sa astronauti môžu prispôsobiť prostrediu s nízkou a mikrogravitáciou a zlepšiť svoje pohybové schopnosti, koordináciu a kardiorespiračné funkcie. Podvodný výcvik môže tiež simulovať núdzové situácie a nácvik núdzovej evakuácie, čo umožňuje astronautom lepšie čeliť nebezpečným situáciám.

Po absolvovaní podvodného výcviku sa astronauti naučia základnú obsluhu a používanie laboratórneho vybavenia a prístrojov, ako aj to, ako sa prispôsobiť prostrediu v prípade núdze. Súčasťou vzdelávacieho procesu astronauta je aj výcvik v zručnostiach, ako napríklad ako používať a opravovať skafander a čo robiť, ak sa niečo pokazí.

Okrem toho sa astronauti budú musieť naučiť úzko spolupracovať s kolegami, vytvoriť efektívne komunikačné kanály, jasne definovať úlohy a naučiť sa prijímať a využívať lekársku starostlivosť na diaľku, okrem iných nevyhnutných opatrení, aby sa zabezpečila úspešná misia.

Napokon, astronauti sa musia naučiť núdzové úniky a spätné manévrovanie v pozemskom a vesmírnom prostredí.

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.

Vesmírna loď by mala byť schopná dosiahnuť povrch Mesiaca, pracovať na povrchu Mesiaca na účely výskumu vesmíru a experimentálnych operácií, mať dostatočný priestor pre posádku a skladovanie a byť schopná prispôsobiť sa prostrediu na povrchu Mesiaca.

V lunárnom tábore sa pravdepodobne budú používať rôzne typy vozidiel, ako sú lunárne buginy, skútre a kolesové vozidlá, ktoré budú určené na prieskum mesačného povrchu, preto musia byť navrhnuté tak, aby boli dostatočne pevné a prispôsobené prostrediu mesačného povrchu.

Aby sa astronauti dostali na Zem a späť, musí byť vesmírna kapsula schopná fungovať vo vesmírnom prostredí, musí byť schopná odolať opotrebovaniu vo vesmíre a drsnému podnebiu a musí byť schopná zabezpečiť dostatočný dolet, aby sa astronauti bezpečne dostali na Zem.

Pri skúmaní povrchu Mesiaca musíme nájsť aj nové ciele a oblasti, ktoré treba preskúmať. To by mohlo zahŕňať hĺbkový prieskum štruktúr na povrchu Mesiaca, možnosť hľadania vodných zdrojov a prieskum mesačných stôp a ciest.