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.

elite

郑州轻工业大学附属中学  河南省郑州市-金水区    Kitajska 17, 18, 19   4 / 1 Angleščina
Programska oprema za 3D oblikovanje: Fusion 360



1.1 - Opis projekta

Naša baza lahko astronavtom omogoči udobnejše bivanje na Luni, hkrati pa lahko astronavtom zagotovi tudi zaščito, boljše izvajanje astronomskih opazovanj, zbiranje vzorcev in drugih znanstvenih dejavnosti ter razvoj vesoljske industrije, izkoriščanje različnih mineralnih virov na Luni lahko služi tudi kot prva postaja za človeško raziskovanje vesolja.

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

Naš lunarni tabor se v glavnem uporablja za znanstvene raziskave. Načrtujemo preučevanje fizikalnih lastnosti in s tem povezane kemične sestave Lune na njenem južnem polu, z raziskovanjem teh ekstremnih okolij, ki jih na Zemlji ni, pa bomo poskušali rešiti nekatere pomembne probleme na Zemlji. Edinstvena nahajališča mineralov in energetski viri na Luni so tudi pomembni dodatki in rezerve zemeljskim virom. Posebej velja omeniti, da lunina zemlja vsebuje helij-3, ki je čisto, učinkovito, varno in poceni novo jedrsko fuzijsko gorivo, ki se lahko uporablja še dolgo časa v prihodnosti in ima široke razvojne možnosti. Poleg tega preučevanje Lune, ki je ostala v prvotnem stanju, pomaga razumeti evolucijsko zgodovino Zemlje; Lunina površina je vakuumski svet, nima atmosfere, zato lahko vzpostavitev observatorija na Lunini površini močno izboljša možnosti astronomskih opazovanj; visok vakuum na Lunini površini, neposredna izpostavljenost sončnemu sevanju in odsotnost globalnega dipolnega magnetnega polja je idealen kraj za vesoljske fizikalno-kemijske poskuse in poskuse v znanosti o življenju.

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

Na južnem tečaju Lune nameravamo postaviti lunarni tabor. Na južnem tečaju Lune je območje stalne sence, ki lahko vsebuje bogate zaloge vode ali vodnega ledu, kar je ključni vir za gradnjo prihodnjih lunarnih raziskovalnih postaj. Zlasti bazen južnega pola-Aitken na Luni ni le največji in najstarejši bazen na Luni. Iz njega se izliva globok lunarni material, ki ga v drugih regijah ni na voljo. Raziskovanje različnih območij bazena bo močno pospešilo naše razumevanje notranje zgradbe in razvoja Lune. Dosedanje lunine misije so običajno delovale neprekinjeno manj kot 14 dni, vendar je na južnem Luninem polu povsem drugače. Zaradi edinstvene geografske lege lahko detektor z majhnim razponom gibanja doseže več kot 90% časa osvetlitve, neprekinjena osvetlitev za zelo dolgo obdobje pa zagotavlja zelo ugodne pogoje za dolgoročno znanstveno raziskovanje.

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.

Glavni material našega lunarnega tabora je material za zaščito pred sevanjem iz kovinskih vlaken, ki ga bodo izstrelile in prepeljale nosilne rakete, po prihodu na Luno pa bo na površini baze prekrit s plastjo zaščite pred sevanjem iz lunarne zemlje. Najprej bomo s simulacijo in mikrobazami zgradili testno bazo na Zemlji, da bi preizkusili zaščito materialov za tabor pred sevanjem in izvedljivost gradnje baze. Nato tematske materiale za taborišče pošljemo na Luno s tovornimi raketami, nato pa v taborišče pošljemo astronavte ter življenjske in raziskovalne potrebščine, astronavti pa lahko gradijo taborišče pod pomožnim poveljstvom zemeljskih strokovnjakov.

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

  1. Vzpostavitev integriranega zdravstvenega sistema za diagnosticiranje in zdravljenje astronavtov v vesolju in na Zemlji. To pomeni, da je treba oblikovati dolgoročni spekter bolezni med letom, vzpostaviti model zmogljivosti za orbitalno diagnostiko in zdravljenje ter konfigurirati opremo in zdravila za medicinsko spremljanje ter diagnostiko in zdravljenje. Pred poletom se opravijo zdravniški pregledi za izolacijo in izpust; med poletom se sprejme način zdravstvenega nadzora, ki združuje redni nadzor in nadzor na zahtevo, vzpostavi se tehnologija ocenjevanja in vzdrževanja zdravja v orbiti, za zagotavljanje zdravja astronavtov pa se uporabljajo medicinske tehnologije, kot so kombinacija zdravil in ne-zdravil ter značilna kitajska medicina.
  2. Opazovanje, napovedovanje in preprečevanje vpliva tujih zvezd
  3. Popolna osebna oprema za evakuacijo v sili. V primeru nesreče lahko astronavti v eni minuti varno zdrsnejo z višine 52,2 metra po reševalnem toboganu do podzemne sobe za opremo pod stolpom in nato stečejo v bližnji varnostni bunker.

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

Na površini Lune so minerali, bogati s kisikom, v Lunini senci pa je veliko trdnih vodnih virov, ki lahko astronavtom zagotovijo dovolj virov. Pri gradnji lunarne baze naj bi v kabini živeli s pomočjo sistema za rekuperacijo in sistema za prečiščevanje vode, s katerima je opremljena kabina, da bi se zaključil vodni krog. S tehnologijo čiščenja vode je mogoče znoj, urin in druge odpadne vode ljudi filtrirati do ravni, primerne za pitje. Poleg tega je večina hrane v kabini pridobljena s hidroponiko in substratno kulturo. Spodbuja zdravo rast rastlin z dovajanjem različnih hranilnih snovi.

Hrana, "liofilizirana"

"Liofilizacija" pomeni vakuumsko sušenje z zamrzovanjem. Prednost liofilizirane hrane je, da lahko učinkovito ohrani svojo svežino in hranilne snovi. Tehnologija liofilizacije ima značilnosti visoke hranljivosti, okusnosti, visoke rehidracije, izjemno dolgega ohranjanja svežine in priročne uporabe.

Funkcionalna živila

V celoti lahko dopolnjuje različna hranila, ki jih potrebuje astronavtovo telo. Ta vrsta hrane vsebuje več naravnih antioksidantov, kot so proantocianidini, Ω-3 maščobne kisline, rastlinske prehranske vlaknine itd. Poškodbe zaradi sevanja je mogoče preprečiti ali izboljšati.

Energetski sistem lunarnega tabora je sestavljen predvsem iz kril sončnih celic in baterij za shranjevanje energije, ki lahko sončno energijo pretvarjajo v elektriko. Energetski sistem ima obliko "proizvodnja sončne energije in shranjevanje energije", ki je učinkovita in čista. Osrednji modul je opremljen s sklopom kril sončnih celic z zmogljivostjo proizvodnje električne energije 18 000 vatov, baterija uporablja keramični separator, ki ima dobre lastnosti za preprečevanje notranjega kratkega stika; hkrati so v bateriji uporabljeni negorljivi materiali za preprečevanje gorenja zaradi visokih temperatur, kar je zelo varno.

Kisik je nujen za preživetje človeka, zato mora lunarna baza zagotoviti proizvodnjo in kroženje kisika na Luni.

Na površini Lune je veliko kamnin in mineralov, glavni sestavni deli luninih mineralov so silicijev dioksid, aluminijev oksid, železov oksid in magnezijev oksid. Z elektrolizo mineralov v luninem regolitu lahko pridobimo več kisika.

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

Gospodinjske odpadke in iztrebke bodo vakuumsko zaprli, dehidrirali in shranili. Ko bodo tovorna vesoljska plovila dobavljala material za vesoljsko postajo, bodo ti gospodinjski odpadki naloženi v prazno tovorno vesoljsko plovilo, ki se bo nato ločilo od vesoljske postaje, upočasnilo in vstopilo v atmosfero, kjer jih bo visoka toplota, ki jo bo ustvarilo ogrevanje zraka, sežgala. Trdni ostanki gnoja se biološko ali kemično obdelajo za uporabo kot gnojilo ali neposredno na odlagališču. Vzemimo urin, znoj in druge izločke astronavtov, ki so pravzaprav viri vode. Samo urin vsebuje 96% vode. Po več stopnjah čiščenja te odpadne vode iz človeškega telesa lahko dobimo prečiščeno vodo, snovi, ki niso voda, pa se zbirajo in pakirajo. Kar zadeva iztrebke astronavtov, ki so v bistvu ostanki hrane, trenutno ni vrednosti za recikliranje, zato se po zbiranju iztrebkov dehidrirajo in posušijo, nato pa stisnejo in zapakirajo v zaprto vrečko, da se prihrani prostor za shranjevanje.

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

Za dokončanje klica med vesoljem in zemljo morajo vesoljska postaja, relejni satelit Skylink in zemeljska postaja sodelovati skupaj.

V osrednji kabini tabora je kot omrežni terminali na voljo več kot 10 žičnih in brezžičnih omrežnih kamer, žične in Bluetooth slušalke, mobilni telefoni, PADS in prenosni računalniki. Ti terminali zbrane slikovne in glasovne podatke prek žičnega ali brezžičnega omrežja Wi-Fi povežejo z ethernetnim stikalom v kabini in jih prek hitrega komunikacijskega procesorja prek magistralne povezave pošljejo na tla. Tako kot na Zemlji moramo klice in besedilna sporočila opravljati prek antene mobilnega telefona, večino stikov med vesoljsko postajo in Zemljo pa opravi relejna antena na osrednjem modulu.

S pomočjo relejne antene je vesoljska postaja kot "mobilni telefon" in lahko v realnem času vzpostavi stik s tlemi.

Dejansko sta v kabini dva sklopa omrežij, eden je komunikacijsko omrežje, drugi pa omrežje obremenitve, oba sklopa omrežij sta fizično skupaj in logično ločena, podatki pa se enakomerno zbirajo na terminalu relejne antene v kabini, prenašajo na tla prek relejnega satelita in se lahko v realnem času povežejo z drugimi tabori.

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.)

Osredotočili se bomo na znanstvene teme s področja biologije, geologije in astronomije.

Preučujemo spremembe telesnega stanja astronavtov v vesolju in izvajamo zdravstvene prilagoditve, ki so primerne telesnim spremembam astronavtov. Hkrati bo izvajala tudi raziskave celic ter rasti in sprememb svetlobe na rastline in celice v vesolju. in preučevanje koristi vadbe v rastlinjaku za astronavte. Hkrati bodo potekale tudi poglobljene preiskave in raziskave o geografiji tal na Luni. Lunina površina je vakuumski svet, kjer ni atmosfere, zato lahko vzpostavitev observatorija na Lunini površini močno izboljša možnosti astronomskih opazovanj; visok vakuum na Lunini površini, neposredna izpostavljenost sončnemu sevanju in odsotnost globalnega dipolnega magnetnega polja so idealen kraj za vesoljske fizikalno-kemijske poskuse in poskuse na področju znanosti o življenju.

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

Osnovno teoretično usposabljanje. Izboljšanje osnovnega znanja na teh področjih, na primer o atmosferi, astronomiji, geofiziki, vesoljski dinamiki, komunikacijah, računalnikih itd., lahko postavi trdne temelje za prihodnost. Seveda vključuje tudi usposabljanje za samoreševanje astronavtov.
Telesno usposabljanje. Vesoljsko plovilo in vesoljska plovila so posebni okoljski dejavniki, zato morajo astronavti trenirati, da izboljšajo svojo toleranco. Vsebina treninga je običajna, kot so tek na dolge proge, plezanje in vrteči se stoli.
Trening vzdržljivosti pri prekomerni telesni teži. Ko raketa vzleti, ima običajno velik pospešek. S simulacijo takšnega treninga lahko astronavtov um ostane jasen, da se lahko prilagodi misiji in jo opravi.
Trening brez uteži. Med orbitalnim letom so vesoljska plovila pogosto v mikrogravitacijskem okolju, v katerem astronavti pogosto občutijo vrtoglavico, ki vpliva na delovanje. Zato je treba simulirati breztežnostno rumeno bistvo, da bi astronavti odpravili strah pred breztežnostjo.
Usposabljanje za odzivanje v ekstremnih okoljih. Ob nekaterih možnih nevarnostih na Luni v vsakem trenutku, tudi v zelo ekstremnih razmerah, morajo astronavti ostati mirni, hitro analizirati situacijo in pravilno presoditi. To zahteva izpopolnjevanje vztrajne volje in vzpostavljanje trdnih prepričanj o življenju v vsakdanjem življenju.

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.

Vozilo za raziskovanje Lunine orbite je namenjeno predvsem slikanju in kartiranju Lune za znanstvene raziskave ter pripravi ljudi na povratno potovanje med Luno in Zemljo. Lunarni raziskovalni robot "Polar Exploration Rover" bo izvajal znanstvene raziskave lunarnih hlapnih snovi na južnem Luninem polu, pridobljeni podatki pa bodo zagotovili informacije za prihodnje tehnologije izkoriščanja lunarnih virov in situ. Na luninem površju bomo prikazali natančne pristanke, pridobivali izkušnje in nenehno izboljševali natančnost, da bi v prihodnosti izboljšali zmogljivosti pristajanja ljudi in robotov. Uporabljali ga bomo tudi za prevoz drugega velikega tovora, ki bo neposredno podpiral lunarne misije s človeško posadko.

Pristanišče in rover sta odlična platforma za predstavitev tehnologij, ki bodo omogočile zmogljivejše zmogljivosti lunarnih misij in jih bo mogoče uporabiti pri misijah na Mars, ki se bodo izvajale po Luni. Primeri vključujejo zemeljske robotske rudarske sisteme in zaloge energije naslednje generacije. Več pristajalnih modulov bo omogočilo globalni pregled Lune in njenih virov. Roverji bodo uporabljeni za širše raziskovanje površja z instrumenti za izvajanje poskusov in pridobivanje podrobnih informacij o razpoložljivosti in zmogljivosti pridobivanja razpoložljivih virov, kot sta kisik in voda.

Drugi projekti: