odkrivanje interaktivne slike

Moon Camp Pioneers 2022 - 2023 Galerija projektov

 

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.

Bright Selene

郑州轻工业大学附属中学  河南省郑州市-金水区    Kitajska 19, 18   4 / 2 Angleščina
Programska oprema za 3D oblikovanje: Fusion 360



1.1 - Opis projekta

Lunarni tabor - območje, kjer ljudje živijo, delajo in raziskujejo na Luni. Z izgradnjo luninega tabora so postavljeni temelji za izvajanje znanstvenoraziskovalnih dejavnosti astronavtov, kot so dolgotrajno bivanje in poskusi na površini Lune; namen je poglobiti človeško razumevanje Lune, pridobiti veliko število virov in izvajati raziskave o gojenju rastlin. Lunarno taborišče namerava zgraditi v dveh korakih; prvi korak traja 20 let za izgradnjo lunarne postojanke, drugi korak pa približno 10 let za nadgradnjo postojanke v stalno naseljeno lunarno taborišče. Tudi v prihodnosti bo lunarno taborišče postalo oskrbovalna baza za človeško raziskovanje sončnega sistema.

1.2 - Zakaj želite zgraditi lunin tabor? Razložite glavni namen vašega luninega tabora (na primer znanstveni, komercialni in/ali turistični nameni).

Lunin tabor je odskočna deska za človeška bitja, da se odpravijo globoko v vesolje. Lunina baza bo postala vadbeni tabor za ljudi, ki se bodo podali v globoko vesolje. Če se želijo ljudje seznaniti s tujim okoljem, morajo najprej razumeti lunarno okolje. Uporablja se predvsem za znanstvene raziskave. Kot testna postaja za izkoriščanje in uporabo luninih virov uporablja značilnosti luninega zračnega okolja za izvajanje okoljskih testov in poskusno proizvodnjo določenih izdelkov. , kot so posebni materiali in zdravila. Z Lune je veliko lažje izstreliti raketo kot z Zemlje. Z opiranjem na visoko učinkovite lunine vire lahko raziskuje bolj oddaljene prostore.

2.1 - Kje želite zgraditi svoj Moon Camp? Pojasnite svojo izbiro.

Shackletonovo območje na južnem tečaju Lune (0,0° vzhodne dolžine in 89,9° južne širine). Tam je verjetno veliko vode, poleg tega pa je območje stalno osončeno, kar je ugodno za sistem za proizvodnjo sončne energije. Temperaturna razlika je majhna in primerna za bivanje. V prihodnosti se lahko uporabi kot naslov za postavitev velikega infrardečega teleskopa. Nizkotemperaturno okolje na dnu kraterja je idealno za infrardeče opazovanje. Stojišče na 5 kilometrov visoki gori Malabote, ki je stalno dobro viden vrh na Zemlji, lahko deluje kot radijska relejna postaja za komunikacijo z Zemljo, če je nameščena ustrezna oprema.

2.2 - Kako nameravate zgraditi svoj Moon Camp? Razmislite, kako lahko izkoristite naravne vire Lune in katere materiale boste morali prinesti z Zemlje. Opišite tehnike, materiale in svoje oblikovalske odločitve.

tehnologija 3D tiskanja in tehnologija izdelave novih materialov. Regolit na luninem površju ima podobno kemično sestavo kot pepel in ga je mogoče uporabiti kot gradbeni material za gradnjo lunarnih taborišč. Poleg tega je mogoče železo, mangan, aluminij, magnezij in druge kovinske minerale na Lunini površini pridobiti in pretopiti ter jih s 3D-tiskom pretvoriti v hišo, primerno za bivanje v vesolju.

Tehnologija delovanja lunarnih robotov. Lunarni roboti vključujejo lunarne patruljne sonde in lunarne delovne robote. Lunarni roboti morajo imeti sposobnost samovzdrževanja in popravljanja, lunarni patruljni detektorji in delovni roboti pa se lahko medsebojno vzdržujejo in popravljajo ter tako zagotavljajo zanesljivost delovnega procesa.

Celovita tehnologija uporabe odpadnih virov iz lunarnih baz. Ko vozilo Zemlja-Luna pristane na Luni, je misija njegove letalske platforme končana. Pri zapuščenih vozilih se lahko razmisli o raztovarjanju različnih samostojnih letal kot rezervnih delov za lunarne baze, kot so baterije in rezervni materiali za lunarne energetske postaje, plinske jeklenke se lahko uporabijo kot rezervoarji za shranjevanje plinastih medijev na površini Lune, rezervoarji za gorivo pa se lahko po čiščenju uporabijo kot rezervoarji za shranjevanje kisika za lunarno proizvodnjo kisika.

2.3 - Kako vaš lunarni tabor varuje astronavte in jim zagotavlja zavetje pred ostrim okoljem na Luni?

Hkrati se kot srednji sloj uporablja material za shranjevanje toplote s fazno spremembo, ki zmanjšuje toplotne izgube. Baza je opremljena z napravami za zaznavanje meteoritov in luninih potresov, ki jo je mogoče pravočasno obvestiti in pobegniti ob padcu velikih meteoritov in luninih potresih.

3.1 - Kako bo vaš tabor na Luni astronavtom zagotovil trajnostni dostop do osnovnih potreb, kot so voda, hrana, zrak in energija?

Voda(水):1. Na polarnih območjih je lunin led, ki ga je mogoče zbirati in koncentrirati. Nato lahko s pomočjo fokusnih in odbojnih naprav sončno energijo uporabimo za taljenje luninega ledu, ki ga lahko nato zberemo in očistimo za pridobivanje vodnih virov. 2. Transpiracijo rastlin in filtrirne naprave lahko uporabimo za recikliranje nastale odpadne vode.

Hrana(食物): V lunarni bazi vzpostavite sistem za vzdrževanje življenja v zaprtem krogu s podpornimi bazami za gojenje rastlin, kot so solata, paprika, fižol in pšenica, ki so bile gojene. Ti pridelki lahko zagotavljajo glavni vir hrane za osebje baze, hkrati pa lahko skrb za rastline astronavtom pomaga ohranjati duševno stabilnost.

Energija(能源): Da bi se prilagodili lunarnemu okolju ter zagotovili dolgoročno in stabilno energijo za lunarna taborišča, smo uporabili dva načina: sončno energijo in gorivne celice. Sonce na Luni oddaja približno 1,5-krat več svetlobe kot na Zemlji. Zadostuje sončna svetloba, predvsem v sončnih elektrarnah na Luni. Gorivne celice so glavni vir energije ponoči.

Zrak(空气): Glede na to, da povprečen človek na dan porabi približno 0,7 kg kisika, je pomembno upoštevati uporabo rastlinske fotosinteze za recikliranje kisika kot primarni vir stroškovno učinkovitega kisika. Poleg tega je v luninih tleh veliko titanove in železove rude, ki ju je enostavno zbrati. Redukcijo teh rud z uporabo plinastega vodika je mogoče doseči z mikrovalovnim segrevanjem, pri čemer nastane voda. Z elektrolizo vode se nato pridobita plinasta vodik in kisik, pridobljene kovine pa se lahko uporabijo tudi v gradbene namene.

3.2 - Kako bo vaš tabor na Luni ravnal z odpadki, ki jih bodo ustvarili astronavti na Luni?

Lunarna taborišča lahko za odstranjevanje odpadkov, ki jih astronavti ustvarijo na Luni, uporabljajo različne metode, vključno z:

Recikliranje: Z recikliranjem virov, kot so odpadna voda, odpadni plin in trdni odpadki, je mogoče zmanjšati količino nastalih odpadkov in do neke mere zmanjšati odvisnost od Zemlje.

Shranjevanje in pokopavanje: smeti in druge odpadke, ki jih ni mogoče reciklirati, je mogoče skladiščiti ali varno zakopati na površju ali globoko na površju Lune.

Recikliranje: V taboru vzpostavite zaprt sistem recikliranja, ki bo nastale odpadke pretvoril v koristne vire, na primer človeške odpadke in rastlinske odpadke pretvoril v gnojilo za uporabo na kmetijah v lunarni bazi.

Na splošno mora tabor zmanjšati količino nastalih odpadkov in poiskati ustrezne možnosti odstranjevanja z znanstvenimi in razumnimi metodami, da bi zagotovili nadaljnji obstoj in razvoj lunarne baze.

3.3 - Kako bo vaš lunarni tabor vzdrževal komunikacije z Zemljo in drugimi lunarnimi bazami?

Lunin tabor je opremljen z makro bazno postajo za oddajanje in sprejemanje informacij na Zemljo in Luno, informacije, ki jih prejme satelit, pa se nato pošljejo na Zemljo, kar omogoča komunikacijo med Zemljo in Luninim taborom. Telemetrija in telekontrola za komunikacijo s sateliti uporabljata VHF, za modulacijo podatkov pa se uporablja FSK. Komunikacija med luninimi tabori poteka prek brezžičnega dostopnega omrežja, ki ga sestavljajo signali baznih postaj za tiste, ki so si blizu, in prek satelitskega prenosa signalov za tiste, ki so daleč stran.

4.1 - Na katero znanstveno temo (teme) bi se osredotočila raziskava v vašem luninem taboru? Razložite, katere poskuse nameravate izvajati na Luni (na primer na temo geologije, okolja z nizko gravitacijo, biologije, tehnologije, robotike, astronomije itd.)

Učimo se predvsem geologijo in biologijo. Na Luni je veliko edinstvenih pokrajin in oblik površja, zato jih lahko uporabimo za znanstvene raziskave, kot so geološka zgradba, kemična sestava, mineralna struktura, fizikalne lastnosti itd. Študij lunarnih snovi: Lunina snov se po svoji sestavi razlikuje od zemeljske, zato jo lahko podrobno analiziramo in preučujemo, da bi razumeli njeno sestavo in lastnosti. Laboratorij je poleg edinstvenih fizikalnih lastnosti Lune, kot sta sončno sevanje na temperaturi in strukturi Lunine površine, opremljen tudi z vrsto opreme za testiranje tal. Okolje na površini Lune vpliva na življenje drugače kot na Zemlji, zato je mogoče izvajati naravoslovne poskuse za preučevanje prilagodljivosti in sposobnosti preživetja življenja v heterogenih okoljih.

Na lokaciji je posebno območje za gojenje rastlin za preučevanje rasti rastlin, za preučevanje testa rastnega okolja. Hkrati imamo tudi astronomske teleskope, ki so priročni za opazovanje vesolja s strani astronavtov. Raziskovanje vesolja in okoljsko testiranje na Luninem površju ter poskusna proizvodnja posebnih izdelkov, kot so posebni materiali in zdravila, se lahko izvajajo tudi tako, da se izkoristijo značilnosti Luninega vesoljskega okolja (Luna sama ima naravne vesoljske pogoje, kot so visok vakuum, brez atmosferskega ščita in nizka gravitacija).

5.1 - Kaj bi vključili v program usposabljanja astronavtov, da bi jih pripravili na polet na Luno?

Fizično usposabljanje

Astronavti potrebujejo telesno vadbo v naravnem gravitacijskem okolju, da ohranijo telesno zdravje in preprečijo osteoporozo. Poleg tega potrebujejo posebno telesno vadbo v pogojih mikrogravitacije, da ohranijo ravnotežje in koordinacijo. Ti treningi jim lahko pomagajo tudi pri prilagajanju na hojo po Luni in opravljanje drugih nalog.

Tehnično usposabljanje

Poleg vsakodnevnega vzdrževanja mehanske in elektronske opreme ter drugih spretnosti morajo astronavti obvladati tudi veščine upravljanja vesoljskih plovil in lunarnih roverjev ter različne načine ravnanja v nujnih primerih, kot so padec tlaka kisika, okvare opreme itd.

Učenje topografije

Da bi se astronavti lažje prilagodili lunarni misiji, morajo razumeti osnove geomorfologije in topografije lunarnega površja ter se naučiti uporabljati navigacijska orodja, pa tudi občutek za smer in nadzor nad vozili na lunarnem površju.

Poznavanje vesoljske medicine

Astronavti se morajo učiti tudi o vesoljski medicini, da bi razumeli vpliv potovanja v vesolje na zdravje ljudi. Razumeti morajo, kako ravnati v primeru različnih nesreč v vesolju, in se naučiti osnovnih postopkov nujne medicinske pomoči.

5.Teamwork usposabljanje

V programu usposabljanja za astronavte se astronavti naučijo sodelovati v skupinah in ustrezno ravnati v situacijah.

Takšne programe usposabljanja je treba spremljati z zagotavljanjem varnosti in zdravja astronavtov ter čim boljšim izpolnjevanjem njihovih potreb in zahtev.

5.2 - Katera vesoljska vozila bo potrebovala vaša prihodnja misija na Luno? Opišite vozila, ki jih najdete v svojem Moon camp, in razmislite, kako boste potovali na Zemljo in z nje ter raziskovali nove destinacije na površju Lune.

Vesoljsko plovilo: Potrebujemo vesoljsko plovilo, ki bo sposobno pristajati in vzletati z luninega površja ter odhajati in prihajati z Zemlje. Imeti mora tudi opremo in zaloge, potrebne za dolgoročne misije.

Prevoz na površini Lune: Uporabimo lahko roverje ali druga vozila, ki so zasnovana za delovanje v lunarnih okoljih. Ta vozila morajo biti odporna na težke razmere na Luni in imeti sposobnost premagovanja dolgih razdalj.

Raziščite nove destinacije na površini Lune: Uporabimo lahko daljinsko vodena vozila brez posadke. Ta vozila so lahko opremljena s kamerami in drugimi senzorji za zbiranje podatkov in slik luninega terena.

Na Zemljo in z nje: Uporabimo lahko vesoljska plovila, ki lahko prevažajo posadko in tovor. Vesoljsko plovilo mora imeti potrebne sisteme za podporo življenja in mora biti sposobno prenesti težave, ki jih prinaša potovanje v vesolje.