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.

Galaxy Investigator

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

Projekt lunárneho tábora je program zameraný na budúcnosť, ktorého cieľom je poskytnúť ľuďom spôsob udržateľného prežitia vo vesmíre. Skúmame vesmír a zriadenie lunárneho tábora bude dôležitým míľnikom v dobývaní vesmíru ľudstvom. Tento projekt sa venuje navrhovaniu a výrobe udržateľnej infraštruktúry, ktorá umožní ľudský vedecký výskum na Mesiaci.

Dúfame, že na Mesiaci zriadime základňu na výskum experimentálnych misií, ktoré sú na Zemi ťažko realizovateľné, ako napríklad experimenty so supravodivosťou pri ultranízkych teplotách v zóne trvalého tieňa na Mesiaci; pozorovanie účinkov nízkej gravitácie na rastlinné mikroorganizmy; pozorovanie vzdialenejšieho vesmíru na Mesiaci bez atmosféry; a na Mesiaci sa prostredníctvom ohrievania mesačnej pôdy využijú vzácne zdroje hélia 3 a vzácnych zemín na Zemi.
Naša lunárna základňa je tiež základňou plnou humanistickej starostlivosti, plánujeme využiť rotáciu základne na simuláciu zemskej gravitácie na najvzdialenejšej strane základne, aby sme sa vyhli nebezpečenstvu pre ľudí v podmienkach nízkej gravitácie, a navrhnúť špeciálny výťah, ktorý umožní ľuďom bezpečný vstup a výstup zo základne.

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

Hlavným účelom našej lunárnej základne je vedecký výskum.

Na jednej strane chceme vyriešiť niektoré problémy, s ktorými sa ľudstvo a planéta stretávajú. Napríklad použijeme ultranízko teplotné supravodivé experimenty v niektorých oblastiach Mesiaca v trvalom tieni, postavíme lunárny rover na ťažbu a využitie dostatočného množstva nerastných surovín a zdrojov hélia 3 na Mesiaci a postavíme rakety, ktoré môžu realizovať transport energie zo Zeme a Mesiaca, aby sme vyriešili súčasný problém nedostatku energie na Zemi.

Na druhej strane využijeme skutočnosť, že Mesiac nemá atmosféru, na astronomické pozorovania a dúfame, že lunárny tábor bude môcť komplexne a systematicky vykonávať prieskum Mesiaca a vesmíru, čo môže prehĺbiť ľudské poznanie Mesiaca a vesmíru.

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

Na Mesiaci si vyberieme primerané miesto podľa potrieb nášho vedeckého výskumu a života.

V blízkosti sa nachádza oblasť polárneho dňa a časť energie pre našu základňu a lunárny rover pochádza zo solárnych panelov.

V blízkosti sa nachádza stály tieň, naše zdroje vody pochádzajú najmä z ľadovej vody v zóne stáleho tieňa a niektoré experimenty v našom vedeckom výskume si vyžadujú aj prostredie s veľmi nízkou teplotou v zóne stáleho tieňa. Okrem toho niektoré kvapalné zásobníky vodíka, kyslíka a hélia si tiež vyžadujú ultranízke teplotné prostredie v zónach trvalého tieňa

Rovné a otvorené plochy, stabilná prevádzka základne a preprava materiálov si vyžadujú otvorené plochy na plošine.

Na základe uvedených potrieb sme vybrali miesto v blízkosti krátera Shackleton na južnom póle Mesiaca.

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.

Krok 1: Príprava. Na Mesiac plánujeme najprv dopraviť vopred pripravené stroje, ako sú roboty na 3D tlač, rýpadlá a rover, a pripraviť trochu vody a potravín na predbežné použitie.

Krok 2: Zisťovanie výberu lokality. Nájdite geografické prostredie, ktoré na Mesiaci potrebujeme, a rover prehľadá mesačný povrch ultrazvukom, aby našiel najlepšie miesto na ťažbu mesačnej pôdy.

Krok 3: Základná konštrukcia. Po nájdení vhodnej lokality ju bager zozbiera a mikrovlnná rúra roztaví častice na 3D tlač, pričom na tlač plášťa základne sa využíva najmä vrstva zvetranej mesačnej pôdy a na Mesiaci sa zbierajú roztavené sklenené guľôčky na konštrukciu sklenených materiálov v základni.

Krok 4: Zostaňte na hladine. Po vybudovaní celkového rámca základne môžete začať vysádzať niektoré ekologické plodiny a testovať bežnú prevádzku rôznych detekčných systémov riadiaceho systému.

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

Navrhli sme humanizovanú základňu založenú na niektorých environmentálnych problémoch, ktoré sa vyskytujú na Mesiaci, ako je nízka gravitácia, meteority, radiácia a vysoký teplotný rozdiel.

Nízka gravitácia: Vlastná rotácia našej základne môže dosiahnuť efekt simulácie zemskej gravitácie, čo môže astronautov ochrániť pred poškodením ľudského tela mikrogravitáciou.

Meteorit: Mimo základne je bionická kostra podobná pavučine, ktorá zhromažďuje priateľov s určitou samoopravnou funkciou, a centrálny stĺp tiež využíva bionickú štruktúru podobnú pomeru vnútorného priemeru kosti k vonkajšiemu priemeru 8:11, pričom spevňuje základňu, vďaka čomu môže byť základňa odolná voči malým a stredne veľkým meteoritom.

Žiarenie: Počas výstavby bude náš povrch pokrytý vrstvou mesačnej pôdy, ktorá dokáže účinne odolávať žiareniu vďaka vlastnostiam mesačnej pôdy a mesačných hornín.

Rozdiel teplôt: Vnútorná komora bude zakrývať mesačnú pôdu a extrémne nízka tepelná vodivosť mesačnej pôdy nám umožní udržiavať teplotu v základni.

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

Voda: V kabíne sa nachádza zariadenie na opätovné použitie vody, ktoré dokáže zbierať a čistiť odpadovú vodu vypúšťanú z ľudského tela a rastlín a vkladať ju do zariadenia na skladovanie vody v skladovacom priestore, aby sa dosiahol efekt opätovného použitia.

Potraviny: Budeme tiež budovať biologický regeneračný systém podpory života podľa vzoru Yuegong-1 a niektorých zariadení vesmírnej stanice, ktoré boli realizované, a organické látky vyrobené v ekologickej kapsule môžu pokryť potreby astronautov na cukry, bielkoviny, tuky, vitamíny a minerálne prvky.

Vzduch: Medzi naše zdroje kyslíka patria najmä mikrobiálne riasy, zelené rastliny a koncentrátory kyslíka. Mikrobiálne riasy majú silnú schopnosť produkovať kyslík a absorbovať oxid uhličitý, zelené rastliny dokážu upraviť rovnováhu kyslíka a oxidu uhličitého a naša základňa dokáže tiež produkovať veľa kyslíka pomocou kyslíkového generátora.

Energia: Energia potrebná na bežnú prevádzku základne pochádza najmä z jadrovej elektrárne a denná spotreba elektrickej energie pochádza najmä z elektrickej energie premenenej solárnymi panelmi. V skladovacích priestoroch zriadime veľké batérie pre hospodárske zvieratá a prostredníctvom batérií pre zvieratá budeme prepravovať elektrickú energiu na rôzne miesta na základni.

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

Zariadenie na recykláciu tekutého odpadu: zbiera pot astronautov a vydychovanú vodnú paru, ktorú možno vyčistiť na regenerovanú vodu, ktorá sa môže kótovať.

Výkaly, ktoré vznikajú v každodennom živote, sa dajú jednoducho spracovať a opätovne použiť v ekologickej chate a ako hnojivo.

Niektoré škodlivé odpady, ktoré sa nedajú opätovne použiť, sa musia dehydrovať, stlačiť, uskladniť a po návrate na Zem spáliť v atmosfére.

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

Základňa je v kontakte so Zemou: Plánujeme vybudovať observatórium v blízkosti lunárnej základne, kde je Zem vždy zavesená niekoľko stupňov nad horizontom. Možno vybrať vhodný terén a v priehlbinách alebo kráteroch postaviť antény na pozorovanie nízkofrekvenčných rádiových výbojov, ktoré budú zakrývať Zem. Zároveň sa na vysokých miestach špeciálne vybudujú vysokofrekvenčné antény na komunikáciu, aby sa udržal kontakt so Zemou.

Komunikácia medzi základňami: Dráha lunárneho komunikačného satelitu je dráha okolo Lagrangeovho bodu Zem - Mesiac a stabilnú komunikáciu medzi základňami možno dosiahnuť prevádzkou lunárnych frontálnych komunikačných satelitov na tejto dráhe.

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 našom lunárnom tábore sa výskum zameriava na štúdium supravodivých experimentov, astronomické pozorovania, využitie zdrojov minerálu hélium-3 v geológii a výskum prostredia s nízkou gravitáciou.

Niektoré trvalé tieňové oblasti na Mesiaci sú v ideálnom prostredí na celoročné experimenty so supravodivosťou pod mínus 100 stupňov; skutočnosť, že Mesiac nemá atmosféru, z neho robí aj dobré miesto na astronomické pozorovanie, ktoré môže slúžiť ako odrazový mostík pre ľudský výskum hlbších častí vesmíru; Mesiac tiež obsahuje veľa vzácnych zemských zdrojov a hélia-3 - zdrojov, ktoré sú na Zemi vzácne, a prepravou zdrojov z Mesiaca na Zem môže podporiť lepší rozvoj ľudských bytostí na Zemi; Centrum našej základne vrátane ekologického modulu sa nachádza v prostredí Mesiaca s nízkou gravitáciou a v prostredí s nízkou gravitáciou možno pozorovať rast niektorých rastlinných mikroorganizmov.Sekcia.

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

Obsah nášho výcviku zahŕňa tri aspekty: všeobecný výcvik, výcvik v leteckom prostredí a výcvik v letovej simulácii.

Všeobecné školenie: Základný obsah výcviku astronautov zahŕňa: príslušné teoretické vedomosti, ako sú astronómia, geografia, geológia, meteorológia, fyzika atmosféry, mechanika letu, počítač, rádionavigácia, pilotovanie, konštrukcia rakiet a kozmických lodí atď.; potrebné lekárske znalosti a záchranné techniky; športy zahŕňajú hojdanie, plávanie, vodné lyžovanie, surfovanie, lyžovanie, horolezectvo a obväzovanie.

Výcvik v leteckom prostredí zahŕňa: (1) Letecký výcvik: nácvik adaptability a zručnosti vo vzdušnom prostredí. Výcvik vestibulárnych funkcií, bežne sa používa špirálový rebrík, štvornožková hojdačka a otočná stolička na predchádzanie alebo zníženie výskytu vesmírnej pohybovej choroby. 2) Výcvik v beztiažovom stave: bežne sa používa lietadlo na parabolický let a používanie simulačného bazéna s neutralizáciou vztlaku na nácvik činnosti v beztiažovom stave. 3) Výcvik v nadváhe: Na zvýšenie tolerancie personálu voči nadváhe sa bežne používajú veľké odstredivky. 4) Výcvik v životnom prostredí v kozme: na zlepšenie adaptability personálu na tiché prostredie a pravidlá života vo vesmíre sa bežne používajú izolačné kapsule. 5) Výcvik v núdzových situáciách: výcvik záchrany života na katapultovacích sedadlách alebo záchranných vežiach podľa rôznych záchranných schém.

Výcvik simulácie letu je rozdelený do 4 etáp, najprv sa všetci astronauti oboznámia s náplňou svojej činnosti na príslušných pozíciách, nasleduje výcvik letových predmetov, posledné dve etapy sú letové postupy a komplexný výcvik rôznych projektov, ako je komunikácia medzi astronautmi a pozemnými riadiacimi strediskami, komplexné riešenie letových núdzových situácií a porúch a oboznámenie sa s celým priebehom letových misií. Simulačný výcvik zahŕňa aj komplexné cvičenia v oblasti výcviku pristátia kozmickej lode, výcviku pristátia kozmickej lode, mimokabinových, vnútrokabinových a mimokabinových činností, zotavenia a aspektov záchrany života. Pozemné simulačné zariadenia používané na výcvik astronautov zvyčajne zahŕňajú lietadlá v bezváhovom stave, neutralizačné a vztlakové simulačné bunky, ľudské centrifúgy, vákuové komory a rôzne letové simulátory.

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 vozidlá na Mesiaci využívajú najmä uzavreté elektrické lunárne vozítko s tlakovou kabínou. Mesačný rover je vybavený systémami na kontrolu životného prostredia a podporu života, ktoré zabezpečujú spracovanie kyslíka, vody, potravín a oxidu uhličitého a zariadeniami na udržiavanie teploty a vlhkosti. Je to ako malá obytná kabína, ktorá sa dá premiestňovať. Tlakový lunárny rover má aj modul s prechodovou komorou pre prístup astronautov a prekonáva väčšie vzdialenosti a funguje dlhšie ako otvorené lunárne rovery.

Na Mesiac a z Mesiaca cestujeme najmä pomocou nosných rakiet, kozmických lodí. Pred pristátím na Mesiaci vybudujeme lunárnu orbitálnu vesmírnu stanicu, prostredníctvom ktorej bude možné opätovne využívať lunárnu orbitálnu vesmírnu stanicu, ktorá pristála na Mesiaci.

Ďalšie projekty: