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.

Twinkler

  Tretie miesto - Členské štáty, ktoré nie sú členmi ESA

郑州轻工工业大学附属中学  河南省郑州市-金水区    Čína 19   5 / 2 Angličtina
3D návrhový softvér: Fusion 360



1.1 - Opis projektu

  Naša základňa bude spočiatku vybudovaná ako rekreačná základňa pre astronautov a dúfame, že nazbierame skúsenosti, aby sme zvládli následné zriadenie a rozšírenie komerčnej turistickej základne.Vytvorením komôr s konštantným tlakom, ako sú rekreačné miestnosti, komunikačné miestnosti a obytné priestory, umožníme astronautom zažiť pocit odlišnosti od zeme v mikrogravitácii. Naša základňa bude rozdelená na niekoľko oblastí vrátane ubytovacích priestorov, komunikačných miestností, zábavných priestorov, zdravotníckych zariadení a tak ďalej, pričom tieto oblasti budú autonómne, ekologické, energeticky úsporné a pri návrhu a výrobe budú znižovať emisie. Rozdelený priestor modulu bude plne vyhovovať potrebám astronautov. Pokiaľ ide o pohodlie, používame inteligentný svetelný klimatizačný systém, ktorý sa prispôsobí rôznym podmienkam astronautov. Plánujeme plne využiť zdroje na mieste na Mesiaci a lunárny rover bude pravidelne zbierať zdroje dostupné na povrchu Mesiaca na prevádzku základne, zároveň sa používajú špeciálne zrkadlá, ktoré privádzajú veľké množstvo svetla na tavenie energie na solárne panely. Pri energetickom využívaní solárnej hydrogenácie sa energia naďalej využíva na napájanie základne

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

  V budúcnosti bude naša základňa fungovať ako model komerčného cestovného ruchu, ktorý sa môže stať inovatívnym spôsobom cestovného ruchu v budúcnosti, vytvorením viacmodulových priestorov, ako sú rekreačné miestnosti a komunikačné miestnosti, môžu astronauti zažiť pohodlie vesmírnej technológie. Na tejto základni môžu astronauti zažiť vesmírne prostredie na vlastnej koži, môžete si vyskúšať rôzne typy ubytovania a skúmať vedecké otázky na Mesiaci a zároveň si užiť jedinečný zážitok z vesmírnej turistiky. Okrem toho využijeme špeciálnu polohu Mesiaca na zhromažďovanie všetkých druhov užitočných údajov pre spätnú väzbu na podporu budúceho rozvoja viacúčelovej základne.

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

  Rozhodli sme sa postaviť základňu na kopci Shackleton neďaleko južného pólu Mesiaca, kde bol dlho osvetlený, jeho bohaté zdroje slnečnej energie na elektrickú energiu na pokrytie prevádzkových potrieb základne. Jej jedinečná poloha a prostredie pomohli znížiť riziko, ktoré pre základňu predstavuje mesačné prostredie, a jej veľké miestne zdroje nerastných surovín sa dajú využiť ako zdroj stavebných materiálov, zároveň obrovské zdroje vodného ľadu a kyslíka na povrchu Mesiaca môžu pomôcť nášmu normálnemu prežitiu, kde je výhodnejšia komunikácia a doprava medzi Zemou, čo zabezpečuje nepretržitú prevádzku tábora a dostupnosť 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.

  V počiatočných fázach budú roboty fungovať tak, že plne využijú prírodné zdroje na povrchu Mesiaca, roztavením a elektrolyzáciou lunárnej pôdy alebo horniny získajú veľké množstvo materiálov, ako je kremík, z regolitu vyťaženého z povrchu Mesiaca sa vytvorí pevný materiál, ktorý sa dá vytlačiť 3D tlačou, a na štruktúru sa prostredníctvom 3D tlačiarne vytlačí ochranná vrstva, ktorá vytvorí základňu. V strednej a neskoršej fáze bude operáciu vykonávať robot a človek a suroviny z mesačného povrchu bude zbierať lunárny rover na pomocné stavby. Atmosférické podmienky vo vnútri základne budú udržiavané vodíkom, dusíkom a ďalšími plynmi vstupujúcimi do základne, pretože mesačná pôda má dobré tepelnoizolačné vlastnosti, holá časť mesačného povrchu na pokrytie mesačnej pôdy na udržanie konštantných teplotných vlastností, použitie báriumsilikátového skla s vynikajúcou odolnosťou proti žiareniu v kopulovej konštrukcii uľahčuje astronautom pozorovanie kozmických javov. Zároveň si zo Zeme prinesieme trochu potravín a vody na udržanie potrebných životných podmienok, nevyhnutné sú aj komunikačné zariadenia a nástroje na údržbu, tie sú dôležitou zárukou udržania kontaktu so Zemou a opravy neočakávaných porúch.

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

  Na jednej strane je naša lunárna základňa umiestnená v stabilnej oblasti a využíva špeciálne tlmiče nárazov na zmiernenie účinkov mesačného zemetrasenia, na druhej strane bude naša základňa využívať radar na nepretržité monitorovanie vonkajšieho prostredia v reálnom čase a údaje sa budú neustále vracať do hlavnej riadiacej miestnosti, aby bolo možné monitorovať potenciálne nebezpečenstvo a prijať vhodné opatrenia, radiačne odolná kupolovitá konštrukcia a kabína s konštantnou teplotou nad základňou do určitej miery znížili škodlivosť elektromagnetického žiarenia a teplotných rozdielov pre ľudský organizmus, na steny budov pridáme aj hliník a iné absorpčné materiály, aby sme minimalizovali čas, ktorý astronauti strávia v škodlivom žiarení. Mesačná základňa má dômyselný systém filtrácie vzduchu, ktorý dokáže regulovať množstvo mesačného prachu vstupujúceho do budov a filtrovať a upravovať toxické plyny a výfukové plyny na povrchu Mesiaca a udržiavať vhodnú koncentráciu kyslíka a tlak vzduchu, tento konštrukčný prvok zabezpečí, že astronauti budú môcť bezpečne vstúpiť a opustiť základňu, pričom sa minimalizujú prachové častice. Základňa má dobre vyvinutý systém reakcie na núdzové situácie a mechanizmus odolnosti voči poruchám, ktorý zabezpečí, že ostatné systémy budú fungovať aj v prípade zlyhania niektorých komponentov, čo je nevyhnutné pre zdravie a bezpečnosť astronautov. Zároveň nám základňa lunárneho rovera a kozmickej lode v prípade núdzovej situácie pomôže dočasne zmeniť polohu, počas ktorej budeme pokračovať v posilňovaní základne na ochranu liečby

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

Pokiaľ ide o vodné zdroje, po prvé, prostredníctvom ťažby zdrojov vodného ľadu na povrchu Mesiaca, po tom, čo sa zdroj upraví a uskladní v špeciálnej nádrži na vodu, a po druhé, pre samotných astronautov, aby vykonali obnovenie úpravy odtoku kvapaliny, po filtrácii zariadenia na čistenie cirkulácie vody a ďalších operáciách sa tiež uskladnia v špeciálnej nádrži na vodu na použitie.
Na získavanie potravín budeme na jednej strane produkovať niektoré jednoduché plodiny prostredníctvom vlastného vesmírneho prostredia základne, na druhej strane sa v sklade na základni skladujú vhodné potraviny zo Zeme, ktoré môžu astronauti používať.
Prevádzkové potreby základne budeme uspokojovať budovaním solárnych panelov a ich kombináciou s elektrárňami na Mesiaci, ktoré sú bohaté na vodík, a zároveň núdzovými batériami privezenými zo Zeme, ktoré môžu reagovať aj na núdzové situácie.
Budeme pestovať rastliny, ktoré produkujú kyslík, efektívne využívať základňu, systém filtrácie a cirkulácie vzduchu systém čistenia vzduchu premieňa plyny, ako je oxid uhličitý z dychu astronautov, na kyslík, ktorý sa priebežne získava tavením a elektrolyzáciou mesačnej pôdy.

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

  Organické látky, ako je odpadová voda a zvyšky potravín, sa môžu recyklovať prostredníctvom technológií, ako je bioreaktor, na výrobu nových potravín alebo paliva; kvapalné odpady, ako je moč a iné kvapalné odpady, sa môžu spracovať prostredníctvom série filtračných a čistiacich procesov na získanie vodných zdrojov, ktoré sa môžu použiť v poľnohospodárstve, pri čistení a v iných moduloch. V prípade ľudského odpadu, ako sú splašky, fekálie a iné biologické odpady, možno tieto odpady ďalej spracovať pomocou bioreaktorov (napríklad spracovanie stlačenej hmoty) a nitrifikačných reaktorov, riešiť celý rad problémov súvisiacich s tvorbou odpadu. Pri znižovaní tvorby a likvidácie odpadu využívame aj stratégie a zariadenia na výrobu udržateľných materiálov, aby sme kontrolovali celkové množstvo odpadu z astronautov.

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

  Naša základňa vytvorila spoľahlivý komunikačný systém, ktorý využíva satelitné spojenia a iné komunikačné systémy medzi Zemou a Zemou, ako aj prenosové satelitné stanice vybudované vedcami vo vesmíre, informácie sa prenášajú satelitom z lunárneho tábora na Zem alebo na iné základne a vyznačujú sa širokým pokrytím, vysokou prenosovou rýchlosťou a vysokou stabilitou, základňa je tiež vybavená systémom na rýchle spracovanie údajov a sieťovou štruktúrou na prenos údajov a zdieľanie informácií o vedeckom prostredí a zdraví astronautov so Zemou a inými lunárnymi základňami. Tieto technológie môžu nielen poskytovať spoľahlivé a vysokorýchlostné komunikačné služby, ale aj podporovať rôzne potreby prenosu dát a komunikácie, ako je prenos hlasu, videa, textu atď.

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.)

  Naša základňa bude zameraná na predmet astronómia, čo je štúdium vesmíru a jeho nebeských telies, ktoré zahŕňa širokú škálu oblastí, planetárnu vedu, štruktúru a vývoj hviezd, vznik a vývoj galaxií, kozmológiu, pričom využijeme túto konkrétnu geografickú polohu, budeme používať ďalekohľady a iné astronomické prístroje, pozorovať galaxie, hviezdy, planéty a iné nebeské telesá na rôznych vlnových dĺžkach a skúmať ich fyzikálne vlastnosti a zbierať údaje zo satelitov, kozmických lodí a iných astronomických prístrojov, využívanie počítačových simulácií a metód analýzy údajov na štúdium neznámych problémov, ako je štruktúra hviezd, veľký tresk a temná hmota, a simulovanie fyzikálnych podmienok Slnka a iných nebeských telies v laboratóriu, skúmanie ich fyzikálnych a chemických vlastností, ako je syntéza nových nebeských materiálov alebo štúdium jadrovej fúzie vo hviezdach, a vytváranie astronomických databáz na zhromažďovanie a sumarizáciu existujúcich astronomických údajov, poskytovanie základných údajov a referenčných informácií pre ďalší astronomický výskum. Budeme sa tiež zaoberať vznikom a vývojom života z astronomického hľadiska, napríklad uskutočňovaním misií na odber vzoriek z asteroidov, skúmaním, či sa v asteroidoch nachádzajú predchodcovia života, a uskutočňovaním experimentov môžeme lepšie pochopiť tajomstvá vesmíru a poskytnúť podporu a pomoc pri budúcom výskume vesmíru.

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

  Nasledujúce výcvikové programy pomôžu astronautom pripraviť sa na budúce misie na Mesiac a zabezpečiť, aby mali potrebné vedomosti a zručnosti na zvládnutie výziev. V prvom rade sa budú trénovať niektoré vedomosti z fyziky a astronómie, ako je gravitácia, kinematika, medzihviezdna navigácia atď. Po dlhom živote na Zemi sa astronauti musia prispôsobiť vesmírnemu prostrediu, výcvikový program bude zahŕňať spôsob, ako sa vyrovnať s fyzickou reakciou na beztiažový stav, psychickou stresovou reakciou a štandardnou prevádzkou prispôsobenia sa vesmírnemu životu; astronauti sa budú musieť naučiť chodiť vo vákuu, výcvik bude zahŕňať chôdzu v skafandri, používanie nástrojov a zariadení a riešenie možných núdzových situácií; astronauti budú vyškolení v prevádzke vesmírnych lodí vrátane toho, ako pilotovať a obsluhovať lunárny modul, ovládať nosnú raketu, vykonávať úpravy obežnej dráhy atď; astronauti sa musia naučiť efektívne komunikovať s pozemným riadiacim strediskom, výcvik bude zahŕňať používanie rádiového a iného komunikačného vybavenia a reakcie na núdzové situácie a mimoriadne situácie; misia na Mesiac bude zahŕňať veľké množstvo plánov a misií, preto astronauti musia vedieť, ako efektívne riadiť a vykonávať misie, plniť úlohy podľa plánu a udržiavať vysokú efektívnosť a presnosť; okrem toho si musia rozvíjať aj psychologické vlastnosti, aby sa vyrovnali s osamelosťou a úzkosťou, ktoré môže priniesť dlhodobý vesmírny výskum.

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.

  Naše budúce misie na Mesiac budú vyžadovať lunárne pristávacie moduly, ktoré budú slúžiť na prepravu astronautov a vybavenia zo Zeme na povrch Mesiaca a budú musieť byť schopné niesť dostatok paliva a zásob, aby zabezpečili dlhodobé cestovanie vesmírom a prežitie na Mesiaci; pristávací modul bude slúžiť na pristátie sond a vybavenia z lunárneho modulu na povrchu Mesiaca, čo si vyžaduje dobré schopnosti vznášania a pristávania a stabilitu na povrchu Mesiaca až do ukončenia misie. Naša základňa je vybavená lunárnymi rovermi na prepravu a na pohyb a prieskum na povrchu Mesiaca. Keď sa astronauti po skončení misie vrátia na Zem, musia opustiť povrch Mesiaca v transportnej lodi, ktorá ich odvezie na určitú obežnú dráhu, a potom sa vrátiť na Zem v pristávacom module.