V igri Moon Camp Pioneers je naloga vsake ekipe, da s pomočjo izbrane programske opreme 3D-oblikuje celoten lunin tabor. Razložiti morajo tudi, kako bodo uporabili lokalne vire, zaščitili astronavte pred nevarnostmi v vesolju ter opisali bivalne in delovne prostore v svojem luninem taboru.
Šanghaj Qingpu višja srednja šola Shanghai-Qingpu Kitajska 15, 16 6 / 2 Angleščina
Programska oprema za 3D oblikovanje: Fusion 360
V dvainšestdesetih letih, odkar smo ljudje vstopili v vesolje, je tehnologija močno napredovala. Želimo ponovno zapustiti Zemljo, da bi naredili nekaj večjega. Za popolno raziskovanje Lune ter kasnejšo širitev in dolgoročno naselitev želimo zgraditi nekaj lunarnih taborišč, v katerih bodo živeli astronavti in znanstveniki.
Naš lunarni tabor je zaščiten s krožno kupolo, ki zmanjšuje odvajanje toplote. Območje na sredini je razdeljeno na raziskovalno območje, območje za shranjevanje hrane, zdravstveno območje, bivalno območje, območje za shranjevanje opreme, območje za sajenje in podzemno zavetje, ki je oblikovano kot krogla, povezana pod kotom, ob upoštevanju stabilnosti in praktičnosti. Drugi dve območji sta jedrska fuzija, elektroliza, območje za čiščenje odpadnih voda ter območje za fitnes in rekreacijo. Povezana so z osrednjim območjem v obliki polovice oreha, kar kaže na splošno stabilnost in varnost trikotnika, hkrati pa so popolnoma funkcionalna, da zadovoljijo vse potrebe treh astronavtov.
Za gradbene materiale uporabljamo sestavljeni beton in material na osnovi bora nitrida iz zemlje za temelje in spodnji nivo stavbe. Za nadgradnjo in kupolo sta uporabljena spominska kovina in steklo, odporno na sevanje, zaradi česar je kamp močan in zaščiten pred motnjami sevanja.
Naredili smo dovolj inženirskih del, da bomo lahko svoje lunarne tabore oskrbeli z vodo, hrano, zrakom, gorivom in energijo ter bili dolgoročno samozadostni.
Naše raziskave se osredotočajo na astronomijo, botaniko in geologijo ter poskuse na Luni, s katerimi razvijamo znanost.
Naš cilj je napredovati v znanosti, razviti nove materiale iz lunine zemlje in narediti lunino taborišče za nov dom.
Luna, ki je najbolj raziskan planet, je zdaj eden od naših glavnih ciljev raziskovanja. Da bi lahko v celoti raziskali Luno, moramo doseči dolgoročno bivanje na njej, zato moramo zgraditi lunarna taborišča, ki bodo omogočala preživetje ljudi, zagotavljala kisik, shranjevanje hrane, razvoj energije in druge funkcije.
Udeležba na Moon Campu nam bo omogočila, da z modeliranjem uresničimo našo domišljijo o lunarnih taborih, v procesu modeliranja pa se bomo naučili tudi več o Luni in razpoložljivih tehnologijah za raziskovanje Lune.
V kraterju želimo zgraditi lunarni tabor. Merila za izbiro kraterja so: prvič, v bližini sta led in voda, tako da lahko vodo dobimo neposredno z odbijanjem sončne svetlobe s pomočjo zrcala. Drugič, znotraj večnega dnevnega vrha, tako da je mogoče zagotoviti stabilno sončno energijo kot način zagotavljanja oskrbe z energijo. Tretjič, v bližini vremenske plasti, saj se lahko vremenska plast lunine zemlje uporablja kot surovina za kisik.
Gradnja je razdeljena na sedem faz:
V prvi fazi se na določeni lokaciji zgradi odlagalno območje za pripravo na poznejšo gradnjo baze in prevoz materiala.
V drugi fazi se s pristajalne postaje izstreli na ciljno območje, na njem pa so sonda, oprema za znanstveno raziskovanje, komunikacijska oprema in sončni paneli, ki opravljajo naloge predenergetske postaje in komunikacijske postaje, izvajajo predhodno raziskovanje izbranega območja in zagotavljajo infrastrukturno podporo za poznejšo gradnjo.
V tretji fazi se bo s postaje za pripravo materiala izstrelil pristajalni modul, ki bo na površje Lune poslal lunarnega robota in gradbeni material, z uporabo lunarne zemlje in prinesenih materialov pa bo pripravljen kompozitni beton, s tehnologijo 3D tiskanja pa bo izvedena gradnja glavne strukture baze, infrastrukture in zunanje kupole za dokončanje gradnje materialnega pristajališča ter nadaljnje nameščanje in vzdrževanje vseh vrst opreme. V tem času lahko lunarno bazo prevažajo in izmenjujejo roboti z lunarnega površja, kar predstavlja sistem izmenjave informacij, energije in materialov, in začetno zmožnost interakcije pretoka informacij, energije in materialov med roverji lunarne baze, prototip lunarne baze pa je dokončan.
V četrti fazi se namestita sistem za izstrelitev na površini Lune in mesto pristanka, izstreli se lahko pristajalno vozilo, ki doseže območje, na katerem se pripravljajo zaloge, in se vrne v bazo, na mestu pristanka pa se namestijo zaščitni objekti za vzlet na površini Lune, da se konfigurira niz vozil za vrnitev v bazo.
V peti fazi se pristajalni modul vrne v bazo z notranjo opremo baze, robot na površini Lune pa se najprej uporabi za potrebe dejavnosti osebja.
V šesti fazi bo izveden pristanek na Luni s človeško posadko. V tej fazi bodo nameščeni astronavti za razmestitev, izvedena bo namestitev notranje opreme in znanstvene raziskave baze ter na začetku zgrajena lunarna baza. Med luninim pristankom s človeško posadko bo pristajalno vozilo nosilo povratno vozilo, ki bo tvorilo rezervno povezavo s povratnim vozilom, konfiguriranim na luninem površju, da bi v primeru nesreče zaščitilo življenja osebja.
V sedmi fazi astronavti dokončajo namestitev in upravljanje notranjosti baze ter uradno začnejo znanstvenoraziskovalno delo in misije za pridobivanje virov.
Med gradnjo bo treba z Zemlje prepeljati sonde, robote za lunarno površino, različne vrste opreme za bazo in gradbeni material, glavna struktura baze pa bo vsebovala veliko količino lunarne zemlje, kar bo zmanjšalo potrebo po prevozu materiala in skrajšalo čas gradnje.
Glede na obliko, ker je nosilnost kupole in kupole ter odpornost na pritisk močnejša od enake prostornine stavb, nameravamo glede na lokacijo lunarne baze zgraditi strukturo kupole nad kraterjem, da bi zmanjšali vpliv razlik v tlaku, za nenadne in nepričakovane situacije, ker je nosilnost kupole močna, lahko pridobi čas, da se baza odzove in ukrepa, da bi zmanjšala nepotrebne izgube.
Kar zadeva materiale, je treba zaradi posebnega okolja, ki ga sestavljajo visok vakuum, zelo visoka temperatura, zelo nizka temperatura itd., za skelet kupole uporabiti kovinski spomin, ki v kombinaciji s posebnimi betonskimi materiali vzdrži visoke temperature. Hkrati lahko z uporabo stekla, odpornega na sevanje, filtriramo kozmične žarke in tako zaščitimo bazo pred motnjami sevanja, običajno zaprta zasnova pa lahko prepreči vdor luninega prahu v notranjost, ki bi vplival na napredek znanstvenih raziskav; za glavno stavbo centra izberemo dvoslojno gradbeno steno, pri čemer notranji sloj uporablja poseben beton, zunanji sloj pa lunino zemljo, ki je močna, prenese razlike v tlaku in lahko astronavtom zagotovi varno raziskovalno okolje, hkrati pa nadzoruje območje prenosa toplote, da ohrani temperaturo in prepreči izgubo toplote.
Z vidika varnosti se načrtuje uvedba dodatnih zaščitnih ukrepov na lokacijah, ki so izpostavljene udarcem meteoritov, da bi se izognili udarcem meteoritov, izbira majhnih meteoritov za uničenje in njihovih fragmentov za znanstvene raziskave ter vzpostavitev naprav za zbiranje meteoritov za ustrezno raziskovanje in raziskave, in za začetek nujnih ukrepov v primeru zelo velikega meteorita ali druge nesreče, ki je izjemno uničujoča za lunarno taborišče, s pomočjo lansirne rakete na površini Lune, ki bi pobegnila na Lagrangeevo točko, sateliti bi hitro odražali razmere in pošiljali informacije na Zemljo, raziskovalci pa bi na Lagrangeovi točki čakali na odziv Zemlje in nov znanstveni program. Sateliti hitro odražajo razmere in pošiljajo informacije na Zemljo, raziskovalci pa na Lagrangeovi točki čakajo na odziv Zemlje in nov raziskovalni program.
Pri oskrbi z vodo najprej prenesemo del vode z Zemlje na Luno, da se spopademo s praznim oknom, nato pa lahko enakomerno pridobivamo ledeno vodo. Odpadno tekočino, ki jo astronavti proizvedejo v svojem življenju, nato frakcioniramo, filtriramo in opravimo druge korake, da dobimo del čiste vode, preostalo pa pošljemo na območje sajenja ali pa jo izpustimo v vesolje.
Za preskrbo s hrano pridelujemo krompir, zelje, brokoli, paradižnik, papriko in veliko druge zelenjave, z Zemlje pa prinesemo tudi nekaj mesnih konzerv. Da bi zadostili prehranskim potrebam astronavtov.
Na zračni strani uporabljamo nekatere aktivne spojine v lunarni zemlji kot katalizatorje za pretvorbo vode in ogljikovega dioksida v kisik, vodik, metan in metanol z uporabo tehnik umetne fotosinteze s pomočjo simulirane sončne svetlobe. Vendar pa od tu pridobljeni kisik ne zadostuje. Oskrba s kisikom temelji predvsem na elektrolizi vode, njen stranski produkt vodik pa se dovaja v Sabatierjev reaktor za proizvodnjo metana
Da bi se prilagodili lunarnemu okolju in zagotovili dolgoročno stabilno energijo za lunarni tabor, v začetni fazi tabora uporabljamo sončno energijo. Kasneje uporabljamo sestavine, pridobljene iz lunine zemlje, kot umetne fotosintezne katalizatorje za pripravo goriva za proizvodnjo energije, ter čisto in učinkovito tehnologijo za proizvodnjo energije z jedrsko fuzijo kot rezervno rešitev za proizvodnjo energije za celoten lunarni tabor. Hkrati presežek energije shranjujemo v akumulatorske baterije, da se lahko spopademo z večino možnih ekstremnih vremenskih razmer, s čimer dosežemo varno rešitev za oskrbo z električno energijo.
Odpadki, ki jih proizvajajo astronavti, so predvsem urin, blato in ogljikov dioksid. Urin se z destilacijo s stiskanjem pare loči od destilirane vode in pošlje v modul za čiščenje vode, kjer se nato filtrira in s katalitskimi oksidacijskimi reakcijami pridobi delno čista voda; preostali odpadki in iztrebki se lahko uporabijo kot gnojilo v rastnem modulu ali pa se neposredno izpustijo v vesolje. Ogljikov dioksid se pošlje v rastlinski modul za fotosintezo, če ga je preveč, pa se pošlje v Sabatierjev reaktor, kjer pod vplivom katalizatorja reagira z vodikom za pridobitev vode in metana.
Gospodinjski odpadki, ki jih proizvedejo astronavti, bodo strogo razvrščeni, mokri odpadki bodo poslani na območje sajenja; papirnate brisače, plastične vrečke in drugi suhi odpadki bodo šli skozi vrsto korakov, kot so stiskanje, kopičenje itd., nato pa bodo poslani v zemeljsko ozračje za sežig, da se zmanjša onesnaževanje v vesolju.
Za komunikacijo uporabljamo tehnologijo satelitskega prenosa. Nad Luno so nameščeni trije sateliti, ki zagotavljajo, da je vsak del Lune pokrit z vsaj enim satelitom, in uporabljajo UHF S-band, ki lahko prodre skozi Zemljino ionosfero brez odklona ali odboja, kar omogoča učinkovito mikrovalovno relejno komunikacijo med tabori in Zemljo ter med tabori na Luni.
Za prevoz zalog, znanstvene opreme in osebja. Uporabljamo Lagrangevo točko v prostoru med Zemljo in Luno, kjer se gravitacijske sile dveh glavnih teles Zemlje in Lune izničijo, zato lahko predmeti, ki se nahajajo na tej točki, ostanejo relativno uravnoteženi. V tej točki moramo ustvariti le majhen potisk, da se tisto, kar želimo prepeljati, premakne v smeri potiska. V sistemu Zemlja-Luna je teoretično pet Lagrangeevih točk in ta, ki jo uporabljamo, je na lokaciji, ki je od Zemlje oddaljena približno 323 110 km. Vesoljsko plovilo najprej izstrelimo do postaje na Lagrangevi točki, kjer dodamo pogonsko gorivo, hkrati pa z Lune izstrelimo pristajalni modul, ki pobere vesoljsko plovilo in prepelje tisto, kar želimo dostaviti s postaje na Luno. Na ta način vesoljskemu plovilu ob odhodu z Zemlje ne bi bilo več treba nositi pogonskega goriva za pristanek na Luni ter vzlet in povratek, prav tako mu ne bi bilo treba nositi lunarnega modula, stroški prevoza bi se močno zmanjšali, lunarni lander pa bi lahko uporabili večkrat, saj Luna nima atmosfere.
Raziskave naše skupine na lunarnem taboru se osredotočajo na astronomijo, botaniko in geologijo.
S teleskopi bomo opazovali predmete v bližini Lune in na hrbtni strani Lune, NASA pa je že predlagala možnost gradnje observatorija na hrbtni strani Lune, da bi se izognili svetlobnemu in komunikacijskemu onesnaževanju z Zemlje. Zato bomo na zadnji strani Lune zgradili radijske teleskope z zelo dolgimi valovnimi dolžinami. V primerjavi z astronomskimi teleskopi na Zemlji in v orbiti blizu Zemlje ima gradnja radijskih teleskopov ultra dolgih valovnih dolžin na zadnji strani Lune izjemne prednosti, med drugim astronomski teleskopi ultra dolgih valovnih dolžin opazujejo vesolje pri valovnih dolžinah, večjih od 10 metrov (s frekvencami pod 30 MHZ), kar lahko odraža Zemljino ionosfero, ki je ljudje doslej še niso raziskovali; Luna deluje kot naravna fizična zaporna plast, ki astronomskim teleskopom na Luni pomaga izolirati učinke radijskih virov šuma z Zemlje, ionosfere, satelitov v zemeljski orbiti in radiointerferenčnih signalov Sonca med luninimi nočmi. Zato je treba namestiti kovinsko mrežo s premerom 1 km, da se oblikuje reflektor v obliki krogle z ustreznim razmerjem med globino in premerom.
Pri botaniki bomo preučevali lunarno zemljo, ki so jo nabrali lunarni roboti, ter rastlinska semena in sadike, prinesene z Zemlje, z mikroskopiranjem in kemičnimi poskusi pa bomo ugotavljali, ali lahko elementi v sledovih v lunarni zemlji dajo rastlinam dovolj energije in hranil. V znanstvenem laboratoriju bomo v lunini zemlji gojili tudi različna rastlinska semena, da bi našli rastline, ki so primernejše za rast na Luni. Med postopkom inkubacije semena z lunino zemljo postavimo v termostat z modro in rdečo svetlobo, da zagotovimo največjo hitrost rasti semen.
Z geološkega vidika lahko topografske značilnosti Luninega površja v grobem razdelimo v tri kategorije: višavja, kraterje, ki so nastali ob udarcih Luninega morja, in vulkansko topografijo. Z lunarnim roverjem bomo zbirali ustrezne vzorce ter raziskovali morfologijo luninega površja in značilnosti razporeditve materialov na luninem površju s preučevanjem treh vrst vzorcev, pridobljenih z luninega površja: kristaliničnih magmatskih kamnin, brečij ter luninih tal in steklenih delcev, na koncu pa bomo omenjene vzorce v celoti izkoristili.
Poleg tega bo lunarni rover zasnovan in izdelan na raziskovalnem področju, imel bo funkcijo zbiranja lunarnih vzorcev, opremljen bo s 3D tiskalniki, medicinsko opremo in življenjskimi potrebščinami, da bodo astronavti na lunarnem roverju lahko opravljali delo ter živeli in počivali.
Na Luni je zelo majhna gravitacija, teren je razgiban in veliko lunarnih raziskav morajo astronavti opraviti zunaj kapsule, zato bomo astronavte usposabljali za simulacijo breztežnosti in lunarnega okolja, da se bodo lahko vnaprej prilagodili na breztežnost in tako zmanjšali fiziološko nelagodje ter pripomogli k lažjemu raziskovanju na prostem.
Luna je za ljudi izjemno nevarno in neznano okolje, zato morajo astronavti, ki raziskujejo zunaj, poskrbeti za svojo varnost, nato pa še za varnost svojih sopotnikov, zato se bomo usposabljali in simulirali za ravnanje v nekaterih možnih nujnih primerih.
Astronavti se morajo soočiti s tako neznanim okoljem, zato morajo prenesti velik psihološki pritisk, da se odpravijo na Luno, iz raziskovalne kapsule itd. Zato bomo za lažji pristanek na Luni astronavtom zagotovili psihološko vodenje, da bi zmanjšali psihološki pritisk in psihološko nelagodje, da bi astronavti misijo opravili s pozitivnim odnosom.
Na Luni je veliko neraziskanih in neraziskanih materialov, zato morajo astronavti pred odhodom na Luno dobro poznati Luno, astronavti pa se bodo naučili uporabljati napredne stroje v lunarnih taboriščih, da bodo lahko raziskovali in preučevali materiale na Luni.
V breztežnostnem okolju lahko mišice astronavtov postopoma izginejo, pred odhodom na Luno bomo astronavti izvajali strogo telesno vadbo in razumno prehrano, da bi zagotovili, da bodo v dolgoročni misiji ohranili dobro zdravje in telesno moč.
Misije vključujejo vesoljska plovila s človeško posadko za polet z Zemlje na Luno, nosilne rakete za dopolnjevanje zalog in materialov, sonde za raziskovanje okolja in druge. V lunarnem taboru lahko astronavti na daljavo upravljajo tudi majhne raziskovalne robote v zaprtih prostorih za napredno raziskovanje in zbiranje vzorcev na Luni, za hiter prevoz na dolge razdalje pa so na voljo tudi orbitalne povezave z različnimi zgradbami.
Luna ima majhno gravitacijo in nima atmosfere, zato lahko trenutno uporabimo vozilo za povratni potisk in pošljemo vesoljsko plovilo nazaj na Zemljo. V prihodnosti lahko za izstrelitev majhnih vesoljskih plovil in vesoljskih ladij uporabimo tudi elektromagnetne katapultne naprave, ki so hitrejše in priročnejše od neposredne manipulacije z vesoljskimi plovili, poleg tega jih je mogoče ponovno uporabiti, manj onesnažujejo okolje, so učinkovite in praktične.
English 
Chinese 
Czech 
Danish 
Estonian 
Finnish 
French 
German 
Greek 
Hungarian 
Italian 
Latvian 
Lithuanian 
Dutch 
Norwegian 
Polish 
Portuguese (Portugal, AO90) 
Romanian 
Slovak 
Slovenian 
Spanish 
Swedish 