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.

Moon Stylite

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



1.1 - Opis projekta

Človeško rudarjenje je neskončno, vendar so viri na Zemlji omejeni. Kam naj gre človeštvo, ko bodo zemeljski viri izčrpani? Znanstveniki in astronomi že dolgo časa razmišljajo o Luni, ki je Zemlji najbližje nebesno telo. V zadnjih desetletjih je bilo predstavljenih veliko predlogov za gradnjo "baze" na Luni, ki bi se lahko prilagodila bivanju ljudi. Izgradnja lunarne baze je prvi korak, da se človeštvo približa Luni. Naša lunarna baza se nahaja v kraterju Shackleton, ki skoraj 80%-90% leta prejema sončno svetlobo in lahko taboru zagotovi dolgoročno stabilen vir svetlobe. Tabor se osredotoča na raziskave in življenje astronavtov, ustvarja sproščeno delovno okolje in poudarja kakovost življenja astronavtov. Tabor je razdeljen predvsem na bivalne in delovne prostore. Bivalni del vključuje predvsem športno vadbo, zabavo, zdravstveno oskrbo in funkcije za podporo življenju, ki zagotavljajo varno in udobno življenjsko okolje za astronavte. Delovno območje vsebuje kabine za lunarne geološke raziskave.

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

Naš tabor bo zgrajen z bivalnimi prostori, delovnimi prostori, zunanjimi hišicami in vrtovi. Namen bivalnega območja je predvsem zagotoviti, da bodo imeli astronavti dober življenjski prostor, udobno spanje, prostor za kuhanje hrane, dobro opremljeno zdravniško sobo in stranišče, ki bo poskrbelo za osvežitev. Delovni prostor je v glavnem primeren za delo in razpravljanje astronavtov, poleg tega je tu tudi prostor za gojenje zelenjave. Večina zunajzemeljskih zgradb je neka oprema, ki se uporablja za zagotavljanje oskrbe z nekaj energije. Bolj značilno je naše vrtno območje, njegova okolica je prekrita z vegetacijo, primerno za ogled, na vrtnem območju se lahko astronavti močno telesno in duševno sprostijo, poleg telovadnice pa je zgrajena tudi soba za jogo, visoko intenzivno, nizko intenzivno usposabljanje je mogoče zadovoljiti, v naši bazi poleg zagotavljanja osnovnega življenja astronavtov, kolikor je mogoče, da bi jim dali najboljši občutek življenjske izkušnje.

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

Naša lunarna baza se nahaja v kraterju Shackleton, udarnem kraterju na južnem polu Lune, kjer so deli sten kraterja izpostavljeni skoraj stalni sončni svetlobi, na teh območjih pa skoraj neprekinjeno teče elektrika iz solarnih panelov, kar je odlična lokacija za prihodnje pristanke na Luni. Na teh območjih so tudi nižje temperature, ekvatorialna geografska širina pa je ugodnejša, da se izognemo ekstremnim temperaturam od 100° Celzija podnevi do -150° ponoči. Tabor obkroža veliko število starodavnih in znanih kraterjev, starodavne lunine plasti, razkrite na dnu teh kraterjev, pa lahko znanstvenikom zagotovijo dragocene in natančne vzorce podatkov za preučevanje geološkega razvoja Lune.

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.

Gradnja tabora je razdeljena na tri obdobja, v prvem obdobju bo zemeljska nosilna raketa poslala osnovno bivalno kabino tabora in robota za gradnjo tabora na površino Lune, v tem obdobju bo robot za daljinsko upravljanje s človeškim upravljalnikom dokončal gradnjo prototipa tabora, stopil lunarno prst s tehnologijo 3D tiskanja in prekril celotno lupino tabora ter tako oblikoval najmočnejšo strukturo lupine tabora. V drugem obdobju so bili z Zemlje poslani astronavti, ki so s seboj prinesli veliko število znanstvenoraziskovalne opreme in vsakodnevnih potrebščin za obogatitev notranjega okolja tabora. Tretje obdobje je obdobje oblikovanja ekologije tabora, v katerem astronavti izberejo in gojijo zelnate rastline ali alge, primerne za rast na Zemlji, izboljšajo ekologijo tabora in oblikujejo popolno kroženje zraka z vodno paro. Poleg tega bomo pri gradnji tabora uporabili veliko število kovinskih pen, ki so narejene iz lasersko staljene kovinske zlitine, v vesoljskem okolju pa skoraj ni gorljivih plinov, kot je kisik, in skoraj ni molekul plinov in prahu, ki bi razpršili visokozmogljive laserje, kar lahko zagotovi predelovalni prostor za lasersko žganje, varjenje ali rezanje kovinskih materialov velikih dimenzij. Hkrati ima penasta kovina tudi sama sposobnost prebavljanja in absorpcije kinetične energije, penasta kovina pa se lahko uporablja tudi pri izdelavi umetnih kosti, ustvarjena umetna kost pa lahko vzdrži obremenitev prostora v človeškem telesu.

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

Prvič, temperatura se uravnava v notranjosti z uporabo zunanje razsvetljave in energije, ki se sprošča iz reaktorja. Baza se nahaja v kraterju Shackleton, ki zagotavlja dolgoročno stabilen vir svetlobe za tabor. Poleg tega so naše stene zgrajene z novo vrsto izolacijskih plošč iz magnezijevega gela, ki lahko izolirajo pred zunanjo vročino in hkrati ohranjajo stalno temperaturo.

Drugič, v našem taboru sevanje blažimo na več načinov.Zgradili smo debele zidove, ki so dovolj močni, da povečajo zaščito pred sevanjem. Poleg tega astronavtom zagotavljamo dnevno prehrano, bogato z vitaminoma A in C, ki nevtralizirata učinke sevanja in krepita njihov imunski sistem.

Tretjič, vesoljsko plovilo zunaj tabora je vedno pripravljeno za prenos astronavtov v nujnih primerih.Podzemni roboti za medicinsko podporo astronavtom po potrebi nudijo nujno pomoč.

Četrtič, naši bivalni prostori so zgrajeni pod zemljo, kar lahko učinkovito prepreči udarce meteoritov,

Poleg tega ima lunarni tabor svojo zdravstveno postajo, astronavti na Zemlji pa spremljajo različne fizične podatke, ki jih iz vesolja pošiljajo prek zdravstvene nadzorne postaje zemeljske postaje, in se prek televizije neposredno pogovarjajo z astronavti, da bi celovito ocenili in napovedali njihovo fizično stanje, astronavti pa morajo o svojem fizičnem stanju redno poročati tudi na Zemljo. V lunarnem taboru imamo bogate zaloge zdravil in pripravili smo veliko število zdravil za morebitne bolezni, kot so zdravila proti gibalni bolezni, pomirjevala in hipnotiki, zdravila proti bolečinam, zdravila proti alergiji, zdravila proti driski, zdravila proti kašlju, razkužila, hemostatični traumski trakovi in kompresijski povoji. Lunarni tabor je opremljen s sodobnimi opazovalniki, ki lahko astronavtom opravijo različne endoskopske preglede, in če je potreben kirurški poseg, ga lahko opravijo pod vodstvom zdravnika na Zemlji ali zdravnika v taboru, vsak astronavt pa ima posebnega zdravstvenega pomočnika z umetno inteligenco, ki bo skrbel za zdravje vsakega od njih.

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

Voda : Ker lunina zemlja vsebuje veliko vodika, se ta ob bombardiranju luninega površja s sončnim vetrom združi s kisikom v lunini zemlji in tvori molekule vode. Poleg tega je voda v našem taboru 100% reciklabilna in jo je mogoče ponovno uporabiti, zato je dovolj za astronavte.
Hrana : Načrtujemo izgradnjo rastlinjaka, ki bo astronavtom zagotavljal svežo in zeleno hrano. Zelenjavo lahko predelajo tudi v kuhinji, s čimer bodo dobili dovolj vitaminov A in C. Kar zadeva beljakovine, bodo te pripeljane z Zemlje. Astronavti lahko z Zemlje prinesejo tudi stisnjeno suho hrano za udobje med delom na prostem, ko si morajo hitro napolniti želodec.
Energija: Glavna vira energije, ki se uporabljata v našem kampu, sta sončna in vodikova energija. Zgradili smo sončne kolektorje, ki zbirajo veliko količino sončne svetlobe. Poleg tega lahko s fuzijskimi reaktorji pretvorimo helij-3 iz lunarnih tal v devterij in tritij, ki ju lahko nato zlijemo skupaj, da nastane plinski kisik. Zato je tudi vodikova energija eden od glavnih virov energije za naše taborišče.
Zrak: Ekosistem našega tabora lahko vzdržuje skoraj enako sestavo zraka kot na Zemlji: približno 21% kisika, približno 78% vodika in manj kot 1% vodne pare, ogljikovega dioksida in drugih inertnih plinov. Kisik lahko pridobimo z elektrolizo taljenja lunine zemlje in elektrolizo vode.

Glavni namen našega lunarnega bataljona je nadaljnje raziskovanje in razvoj Lune. Čeprav je Luna nam najbližji planet, o njej vemo le malo in ne vemo, ali so na njej še kakšni viri, ki jih nismo našli. Zato bomo postavili lunarni tabor kot bazo za raziskovanje Lune, raziskovali Luno z lunarnimi roverji za daljinsko zaznavanje brez posadke in lunarnimi roverji s posadko ter nato rudarili in zbirali odkrite vire z lunarnimi vozili za razvoj virov.

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

Ti odpadki vključujejo predvsem materialne odpadke, ki nastanejo pri opremi tabora, kot so jedrske odpadne vode, odpadni deli itd., ter presnovne odpadke, ostanke hrane in dnevne potrebščine, ki nastanejo v življenju astronavtov. Te odpadke taborišče samodejno razvrsti v kategorije, ki jih je mogoče reciklirati, in tiste, ki jih ni mogoče reciklirati. ostanki hrane, presnovni odpadki, ki se z biološko razgradnjo pretvorijo v hranila za taboriščno vegetacijo; Za neuporabne odpadke se očistijo z visokotemperaturnim sežigom, njihova toplota pa se pretvori v električno energijo.

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

Tabor je opremljen s tremi velikimi radijskimi komunikacijskimi oddajniki, ki omogočajo visokofrekvenčno komunikacijo v realnem času z Zemljo in bližnjimi planeti. Informacijska komunikacija med luninimi tabori poteka prek relejnih komunikacijskih satelitov v lunini orbiti, tabori pa lahko uporabljajo tudi lunine roverje za operacije na kratke razdalje in osebno komunikacijo z drugimi tabori v neposredni bližini.

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.)

Lunarni tabor smo zgradili predvsem zato, da bi astronavtom omogočili izvajanje znanstvenih raziskav in uresničili dolgoročni načrt človeške znanosti na področju raziskovanja vesolja. Izgradnja stalne baze bi nam omogočila temeljitejše raziskovanje luninega površja, preučevanje njegovih značilnosti, sestave in zgodovine. Z gradnjo baz na Luni lahko preizkusimo različne tehnologije in opremo ter ugotovimo, ali so primerne za daljše in kompleksnejše misije. Glavne naloge astronavtov so opazovanje globokega vesolja, geološko raziskovanje, komunikacijski tranzit in preizkušanje dolgoročnega preživetja astronavtov v lunarnem okolju. Poleg tega se v vesolju znatno zmanjša tlačna sila kosti za preživetje človeka, zmanjša se gostota kosti, mišice v različni meri degenerirajo, vesoljsko okolje zlahka povzroči kardiovaskularne težave, mineralna gostota nosilnih kosti med astronavti v vesolju pa se v povprečju zmanjša za 1% na 1.5% na mesec; hitreje se izgublja tudi mišična masa, telesne tekočine pa v mikrogravitaciji tečejo v glavo, kar lahko povzroči pritisk na oči in težave z vidom; drugič, če se v glavi nabere preveč krvi, to povzroči tudi spremembe astronavtovega čuta za vonj in okus ter celo glavobole, nenormalen krvni tlak in druga stanja. Na človeškem vesoljskem potovanju je treba te težave reševati eno za drugo, zato tabor uporablja medicinske kapsule, športne module s telesno vadbo, spremljanje zdravja v realnem času, stimulacijo s šibkimi tokovi in druga sredstva za preučevanje pogojev prilagajanja človeškega telesa v vesoljskem okolju, da bi se tako pripravil na resnični vstop človeka v vesolje v prihodnosti.

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

Ob 7. uri sta se astronavta, zadolžena za nočno patruljo, vrnila v kabino, da bi si odpočila, drugi astronavti pa so se prebudili iz spanca. Ob 7.15 so astronavti vstali in se umili v kopalnici. Ob 7.30 so astronavti vstopili v fitnes, da bi začeli z jutranjo telovadbo. Ob 8. uri so astronavti končali jutranjo telovadbo in odšli v kuhinjo, da bi pripravili in pojedli zajtrk. Ob 8.30 so astronavti vstopili v konferenčno sobo, da bi pripravili dnevno nalogo, od 8.40 do 11.40 pa so astronavti začeli svojo nalogo. Nekateri so s posadko vzeli lunarne roverje in raziskovali Luno, drugi so šli v splošno nadzorno sobo in raziskovalno sobo, kjer so sondirali in analizirali podatke, tretji pa so šli na območje zelene vegetacije, kjer so opazovali rast rastlin. Ob 11.50 je čas za kosilo, pravočasno se dopolnijo potrebna hranila, da se zagotovi zdravje astronavtov. Astronavti, ki se odpravijo raziskovat Luno, lahko jedo obilno hrano, ki jo prinesejo iz tabora. Od 12:40 do 14:00 je prosti čas. Astronavti si lahko vzamejo odmor za kosilo ali se odpravijo na vrt, kjer lahko občudujejo zelenje. Če se na Luni počutite fizično ali psihično slabo, se lahko odpravite v medicinski prostor na testiranje, računalnik pa bo na podlagi sovražnika izdelal ustrezen načrt zdravljenja za astronavte. Med 14:10 in 18:40 so bili astronavti še vedno v službi. Ob 19. uri so se astronavti vrnili v taborišče in začeli s prehranjevanjem. V tem času lahko astronavti delijo rezultate dnevnega raziskovanja Lune ali se pogovarjajo. Po večerji so se astronavti začeli prosto gibati, gledali so Zemljo z Lune ali se pogovarjali z družinskimi člani na Zemlji prek oddaljenih pogledov, hodili so na fitnes, da bi telovadili, opazovali na vrtu, hodili v spalnico, da bi delali, igrali igre itd. Ob 21. uri so astronavti najprej končali dnevno delo v konferenčni sobi. Nato se vrnejo v hišo, kjer se začnejo umivati in počivati. Astronavti, ki so bili to noč v službi, so začeli s svojimi patruljami.

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.

Prihodnje vesoljsko plovilo mora imeti obtočni motor, ki ustreza tako zemeljski atmosferi kot vakuumskemu okolju vesolja, imeti mora aerodinamično obliko krivulje, razmeroma velik notranji prostor, v vsaki misiji lahko nosi veliko število materialov in opreme ter ima lasten majhen sistem za podporo deklaracijam, ki zagotavlja kratkoročno preživetje astronavtov na poti na Luno, lahko pa se uporablja tudi kot zatočišče za taborišča za soočanje z nujnimi primeri. Površinski prevoz tabora opravlja lunarni rover, ki ima popolne in napredne znanstveno-raziskovalne zmogljivosti, ki lahko zadosti delovanju astronavtov na dolge razdalje na površju Lune in prevzame na svoja ramena orodja za kroženje osebja med tabori.