moon_camp
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.

Sparks Of Fire

郑州轻工业大学附属中学  河南省郑州市-金水区    Kitajska 19   5 / 1 Angleščina
Programska oprema za 3D oblikovanje: Fusion 360



1.1 - Opis projekta

Naš tabor je pripravljen za 4 astronavte, dodatna kabina pa je zložljiva kot krila. Glavni material na Luno pripeljemo z raketo, ostalo pa dokončamo s 3D tiskanjem z lunarnimi surovinami, kar skrajša veliko časa in stroškov, tako da imajo astronavti prvič na voljo udobno bivalno okolje. Tu astronavti v glavnem študirajo rudo in astronomijo. Pri preučevanju rude smo poleg osnovnih optičnih instrumentov opremljeni tudi s tovornjaki, ultrazvočnimi čistilniki, drobilniki kamenja in velikanskimi robotskimi rokami. In celo, dodali smo eksoskelete, reaktivne nahrbtnike in drugo nosljivo pomožno opremo, ki astronavtom pomaga pri prenašanju, drobljenju in drugih operacijah. Na področju astronomije imamo radioteleskope za opazovanje in preučevanje radijskih valov iz kozmičnih objektov. Na številnih mestih smo uporabili razširjeno resničnost in navidezno resničnost, ki služita astronavtom za življenje in delo. V sobi VR lahko v realnem času opazujemo zaslon za zaznavanje roverja in podatke, ki se uporabljajo za gradnjo baz in preučevanje terena neznanih območij. AR kadar koli nositi kadar koli pred očmi za prenos podatkov in nadzor stikala in gibanja vsakega pohištva v življenju, da bi dosegli preprosto in udobno.

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

Glavni namen našega je izvajanje znanstvenih raziskav, kraterjev, kot je Shackleton, ki lahko z opazovanjem in preučevanjem mineralov in geološke strukture izpeljejo nastanek Lune in razvoj planetov, imamo kraje, kjer se minerali obdelujejo in preučujejo; Prvič, zaradi povprečne temperature minus 183 naravno okolje sprošča zelo malo infrardečih žarkov, kar je ugodno za uporabo instrumentov za opazovanje infrardečega spektra, gora pa lahko ščiti pred širokim spektrom radijskih motenj iz zemlje, kar je zelo primerno za postavitev radijskega teleskopa v jami.

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

Krater Shackleton, ki se nahaja v ogromni kotlini Aitken blizu južnega tečaja, ni bil nikoli izpostavljen sončni svetlobi in hrani velike količine vodnega ledu, medtem ko je vrh roba kraterja skoraj ves čas izpostavljen sončni svetlobi. Pri gradnji lunarne baze v bližini kraterja Shackleton bo na voljo raven teren, primeren za vzlet in pristanek vesoljskih plovil, dovolj svetlobnih virov in vodnih virov, krater pa je tudi zelo pomemben za raziskave.

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.

  • Nekatere materiale, kot so titanove zlitine, je mogoče pripeljati z raketami, nato pa se začne gradnja in spremljanje tabora. Gradbeni materiali iz titanovih zlitin se lahko izognejo nekaterim poškodbam in eroziji iz zunanjega sveta, zlasti poškodbam zaradi prekomernih ultravijoličnih žarkov.
  • Z buldožerji in tovornjaki zgradite tla na gradbišču, da zberete minerale iz tal. S pomočjo toplote sončne svetlobe se prah nanodelcev v lunarni zemlji s tehnologijo 3D-tiskanja s taljenim nanašanjem združi v trdno snov, podobno keramiki; z mešanjem lunarnega materiala z magnezijevim oksidom v gradbeni material in nato s tiskanjem tega gradbenega materiala v kamnu podobno trdno snov s solmi veziva lahko ta tehnologija na današnji ravni doseže 3,5 metra na uro, gradnja lunarnih kampov v prihodnosti pa bo močno prihranila čas in denar.
  • Z elektrolizo se iz lunarne zemlje pridobijo železo in titan ter druge kovine, nato pa se s tehnologijo mikrovalovnega sintranja oblikujejo gradbeni materiali za gradnjo glavnega dela tabora.

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

Kar zadeva izolacijo sevanja in ohranjanje temperature, se dno naše kabine ne dotika tal, zunaj pa je protisevalna lopa, ki je večinoma zgrajena s 3D tiskanjem (glavna sestavina potrošnega materiala je lunina zemlja, ki lahko učinkovito ščiti pred sevanjem); Lunina atmosfera je tanka in ne more blokirati kozmičnih žarkov, z vodikom bogati polimeri pa lahko učinkovito ščitijo kozmične žarke, zato bomo zgradbe v taboru prekrili s plastjo z vodikom bogate plastike; Tabor je opremljen z inteligentnim termostatskim sistemom, ki je odporen na nenadne temperaturne spremembe; zaradi hude izgube kalcija v okoljih z nizko gravitacijo bomo v rastlinjaku gojili veliko število rastlin, bogatih s kalcijem, in postavili dovolj fitnes naprav, da bodo astronavti lahko dopolnili kalcij; zaradi ostrega in nepredvidljivega lunarnega okolja smo razvili načrt zasilnega zatočišča po uničenju baze in astronavti lahko več mesecev "hibernirajo" v izjemno močnih mirujočih skrivališčih ter čakajo na rešitev.

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

Voda: Iz kometa, ki je nastal ob udarcu kraterja, ki je bogat z veliko vodnega ledu, imamo stroj za filtriranje vode, tako za gospodinjstvo, lahko se razgradi tudi na vodik in kisik, da se zagotovi gorivo in izgorevanje za rakete, proizvedeni vodik, pomešan z ogljikovim dioksidom, ki ga proizvajajo astronavti, lahko prav tako proizvaja vodo.
Hrana: zgradite ekološka območja, posadite rastline, zelenjavo, dopolnite osnovne elemente človeškega telesa, opremljeni smo tudi s stroji za umetno meso, zaradi katerih so obroki astronavtov manj enolični.
Moč: Energija se pod skoraj neprekinjeno svetlobo vrhov na robu kraterja Shackleton pridobiva s sončnimi celicami, majhno količino stabilne energije lahko zagotavljajo tudi baterije z radioaktivnimi izotopi, kot gorivo pa se lahko uporablja tudi vodik.
Zrak: Kisik in vodik se lahko proizvajata tudi z elektrolizo vode ali elektrolizo staljene lunine zemlje.

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

Recikliranje in ponovna uporaba: Recikliranje in ponovna uporaba čim več predmetov, ki jih uporabljajo astronavti, je zelo učinkovita metoda. Na primer, presnovni odpadki astronavtov se razredčijo do nizkega vonja in se z njimi zalivajo rastlinjaki kot gnojilo, voda, ki se uporablja za kopanje, pa se ponovno uporabi v vodnem krogu.
Sežiganje: S sežiganjem odpadkov pri visoki temperaturi se odpadki pretvorijo v pepel ali plin, s čimer se zmanjša količina in nevarnost odpadkov.
Odlagališče odpadkov: Odpadke je mogoče odstraniti tudi na odlagališču. Z zakopavanjem odpadkov globoko na površini Lune lahko zmanjšamo vpliv na okolje, vendar je treba poskrbeti za nadzor nad globino in količino odlagališča.
Vrednost recikliranja: Nekatere odpadke je mogoče reciklirati in jih spremeniti v koristne vire. Materiale, kot sta kovina in steklo, je na primer mogoče reciklirati in uporabiti za izdelavo nove opreme.

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

Z lasersko komunikacijsko tehnologijo sprejemamo in oddajamo, snemamo, obdelujemo in prenašamo signale z Zemlje, s tehnologijo AR pa lahko komuniciramo z zemeljskim osebjem in drugimi lunarnimi tabori. Ob določenih nujnih primerih se lahko odločimo tudi za prenos informacij na dolge razdalje prek medija lunarnega roverja brez posadke. Kadar potrebujemo material za interakcijo, lahko tudi vozimo svoj lunarni rover, da pridobimo ali zagotovimo material.

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.)

Raziskave rud bodo v središču pozornosti raziskav znanstvenih tem.

Raziskave rudnih elementov. S pomočjo lunarnega roverja in eksoskeletov se bo izkoriščala ruda, pa tudi meteoritske igre lunarne baze, s pomočjo robotov VR, robotskih rok in strojev za lasersko rezanje, predhodna obdelava, pridobljena ruda. Vrsto in vsebnost elementov v rudi je mogoče preučevati s svetlobnim mikroskopom prek optičnih lastnosti različnih rud ali z analizatorji elementov.
Raziščite, ali je v lunini rudi dovolj elementov za rast soje. Ruda je bogata z elementi, po čiščenju in pranju rude z ultrazvočnim čistilnim strojem se očiščeni elementi zalivajo z rastlinjakom s sojo, da se zagotovijo hranila, opazuje se stanje rasti, pravočasno se vodi evidenca in dopolnjujejo hranila.
Astronomske raziskave. Na Luni se valovi iz oddaljenega vesolja sprejemajo z radijskimi teleskopi prek sprejemnega sistema za ojačanje signala, ločevanje uporabnega signala, merjenje moči signala, spektra itd., da bi zaznali in odkrili zvezde v oddaljenem vesolju.

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

Pilotiranje vesoljske ladje. Da bi bila misija uspešna, morajo vozniki doseči varen mehak pristanek, kar zahteva veliko vozniških spretnosti.
Delovanje in vzdrževanje opreme. Lopate, roverji, radioteleskopi in druga oprema, ki je neposredno v vesoljskem okolju, razmeroma zapleteno lunarno površje ter negotovi mikrometeoriti in kozmični žarki predstavljajo resen izziv za delo opreme, kako zagotoviti normalno delovanje opreme, kar je neločljivo povezano s sposobnostjo delovanja in vzdrževanja inženirjev in astronavtov.
Gojenje rastlin in predelava hrane. Ne glede na to, kje se astronavti prehranjujejo, je hrana nepogrešljiva, ustrezna oskrba s hrano pa je lahko trdno zagotovilo za delo in življenje astronavtov.
Upravljanje ekosistemov. Ekosistem vsebuje veliko vsebin, spremljanje in uravnavanje različnih kazalnikov za doseganje ravnovesja pa je temelj življenja astronavtov na Luni.
Telesno zdravje in duševna pripravljenost. Pri astronavtih, ki dolgo časa delajo v zaprtem, razmeroma majhnem prostoru v luninem taboru, se lahko pojavijo razdražljivost, anksioznost, podobna negativnosti, mikrogravitacija na Luni pa povzroči atrofijo mišic astronavtov, kar morajo astronavti v življenju v luninem taboru premagati.
ravnanje v izrednih razmerah. Zaradi nepredvidljivih dejavnikov v vesoljskem okolju lahko kadar koli pride do poškodb zaradi puščanja kampov, astronavti pa so popolnoma pripravljeni, da škodo čim bolj zmanjšajo in jo čim prej popravijo.

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.

Z raketami se astronavti in materiali za taborišča prevažajo z Zemlje na vesoljsko postajo na Zemlji, od koder jih tovorna plovila v globokem vesolju prepeljejo na Luno. Iz lunarnega tabora je bil izstreljen modul za ponovni vstop, ki se je vrnil na Zemljo. Izvede raziskovanje tal in zagotovi storitve določanja položaja prek lunarnih satelitov ter na lunarna tla pošlje lunarne roverje za podrobnejše raziskovanje.