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.

Broccoli

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



1.1 - Opis projekta

Zaradi vse večjega povpraševanja ljudi po mineralnih surovinah smo na Luni zgradili lunarno bazo Kale Crest, da bi s pomočjo vesoljskega dvigala v komercialne, znanstvene in druge namene z Lune na Zemljo prepeljali redke surovine. Pri gradbenih materialih uporabljamo obrobne materiale (geopolimere na luninem površju), da bi zadostili potrebam gradnje; glede sloga smo sprejeli oblikovanje terase v obliki potopljenega oblaka, ki je lepo in praktično; med postopkom gradnje uporabljamo 3D-tiskanje za dodajanje različnih snovi zmesi, da bi dosegli različne potrebe; v bivalnih in rekreacijskih prostorih imamo veliko rekreacijskih objektov, da bi astronavtom zagotovili kakovostno življenje.

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

Cilj projekta "Cabbage Summit" je zadovoljiti naraščajoče povpraševanje po mineralih in energiji za komercialne namene. Minerale in energijo izkopavamo na Luni ter jih s pomočjo vesoljskih dvigal prenašamo v sinhrono orbito in vesoljsko postajo. Nekaj mineralov uporabimo za zamenjavo za materiale, potrebne za življenje na Luni, preostanek pa v obliki virtualne valute prenesemo na račun podjetja. Družba "Cabbage Summit" se zavzema za pridobivanje visokokakovostnih mineralov, da bi ublažila mineralno krizo človeštva. Kupce prevažamo v drugem tednu vsakega sodega zemeljskega meseca. V primeru potrebe pokličite xxxxxxx.

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

Osnova Kale Crest se nahaja v jami v ekvatorialni regiji Jinghai. Ekvatorialna regija ima najdebelejšo prevleko lunarne zemlje in bogato vsebnost helija 3, kar ustreza prvotnemu namenu gradnje baze; kotna hitrost ekvatorialne regije je enaka kotni hitrosti lunarne sinhrone orbite, visoka hitrost vrtenja pa omogoča gradnjo vesoljskih dvigal. Zaradi reliefa jame se temperatura v jami na območju Jinghai vse leto vzdržuje na 17-19 stopinjah Celzija, kar lahko zagotovi, da je baza brez večine kozmičnega sevanja in motenj prahu, kar močno zmanjša pritisk na preživetje. Zaradi nizke gravitacije na Luni se morajo ljudje pri vstajanju in spuščanju zanašati le na hidravlične dvižne naprave.

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.

Glavno telo Kale Crest je izdelano s tehnologijo 3D-tiskanja, za temeljni material pa so uporabljeni predvsem geosintetiki (lunarni beton) z Luninega površja, ki lahko ščitijo pred kozmičnim sevanjem in mikrometeoriti. Na sredini so vgrajene ojačitve iz vlaken in steklenih vlaken, podobne strukturi krompirjevega čipsa, ki izboljšujejo zmogljivost tal pri prenašanju pritiska. Med postopkom priprave geopolimerov se lahko 98% voda ponovno uporabi. Poleg alkalnega aktivatorja, ki ga je treba prepeljati z Zemlje, je mogoče več kot 90% preostale vode pridobiti z Lune, kar zagotavlja visoko stopnjo izkoriščenosti virov in situ.

Za stenski del uporabljamo steklo iz barijevega silikata z odlično zaščito pred sevanjem, kot zunanji izolacijski sloj pa pritrdimo mešanico luninega vremenskega materiala in periklaza, da se upremo ekstremni dnevni temperaturni razliki na Luni.

Vesoljsko dvigalo je metoda, podobna prevozu z dvigalom, s katero se pridobljene rudnine prevažajo v sinhrono orbito Lune. Vendar je razdalja od luninega površja do sinhrone orbite zelo oddaljena, zato mora imeti material veliko tlačno zmogljivost. Zato smo kot glavni material za vrv izbrali ogljikove nanocevke. Ta ima med znanimi materiali najmočnejše razmerje stožčastosti in lahko prenese ogromen pritisk gravitacije. Da bi preprečili napade meteoritov, smo opustili tradicionalno valjasto vrv in namesto nje izbrali trakasto vrv. v primerjavi s tradicionalnimi vrvmi, ki se ob udarcu pretrgajo, lahko trakaste vrvi zdržijo več udarcev meteorita.

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

Vrh kala je zgrajen v jami, kjer se zaradi ugrezanja terena temperatura skozi vse leto stabilizira in ohranja območje, primerno za preživetje ljudi. Hkrati so naše stene izdelane iz silikatnega stekla, ki lahko z izkoriščanjem svojih odpornih lastnosti na sevanje in prilagajanjem topografiji jame močno zmanjša škodljivost luninega kozmičnega sevanja za astronavte in učinkovito prepreči obrabo zunanje površine baze zaradi luninega prahu. Telovadnica v zgornjem nadstropju baze in majhna viseča mreža v rastlinjaku omogočata astronavtom, da se v prostem času sprostijo in razbremenijo stresa. Naši astronavti so bili pred prihodom na Luno deležni medicinskega usposabljanja, z zdravili in medicinskimi pripomočki v majhnih medicinskih sobah pa je mogoče zdraviti običajne bolezni.

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

Voda
Hrana
Napajanje
Air

Voda je materialna osnova za preživetje ljudi. Na grebenu Kale sta glavna vira vode lunina zemlja in vodni led, ki ju je mogoče segreti in stopiti ter tako pridobiti veliko količino vode.Po zbiranju in usedanju v zemljo jo prepeljemo v zbiralnik za fizično dekontaminacijo in skladiščenje ter zagotovimo astronavtom, da zagotovijo normalno delovanje svojega dela in življenja.Hkrati bomo kot rezervni vir vode reciklirali tudi urin, gospodinjske odpadne vode, industrijske odpadne vode in druge načine za shranjevanje s kemično odstranitvijo nečistoč. (95 besed)
Na grebenu Kale je veliko različnih virov hrane. Prvi astronavti so se hranili in oblačili s hrano, ki so jo prinesli z Zemlje. Ko je gradnja tabora na dobri poti, na želatinastih ogrodjih gojijo celice goveda in zajcev za proizvodnjo človeškega mesa. Zelenjava in sadje (špinača, zelje, paprika, korenje, paradižnik, jagode ...) v rastlinjaku bodo dopolnili prehrano astronavtov s potrebnimi beljakovinami in hranili. Po dokončanju vesoljskega dvigala bo to v bazo redno dostavljalo tudi nekatera živila, ki na Luni običajno niso na voljo, kar bo popestrilo prehrano in zagotovilo dodatne obroke za astronavte. (108 besed)
Ker je naš Kale Crest zgrajen v naravni jami, je elektrika nujen pogoj za vzdrževanje normalnega delovanja baze. Tu približno 80% zalog električne energije izvira iz jedrskih reaktorjev, ki med zlivanjem helija 3 sproščajo veliko količino energije. Helij 3 se v ilmenit vbrizga v načinu praznine in vrzeli ter segreje na temperaturo nad 1000 K. V tem času je količina sproščenega helija-3 najbolj idealna. Poleg tega je vesoljsko dvigalo opremljeno z vrtljivimi sončnimi ploščami, ki shranjujejo svetlobno energijo kot rezervni vir energije v zmogljivejših baterijah z vztrajnikom.
(1) V vmesnem sloju na vrhu rastlinjaka je položena plast mikroorganizmov (Chilobacterium ammoniacum, Chlorella itd.), ki po ceveh v steni prenašajo kisik, ki ga proizvedejo, navzdol na različna območja. Poleg tega lahko rastline v rastlinjaku zagotavljajo hrano in razvijajo zrak, hkrati pa zagotavljajo tudi del kisika za podlago.

(2) Kisik dobimo z udarjanjem po zlati foliji z ogljikovim dioksidom. Z udarjanjem CO2 na inertno površino zlate folije se ta ne more oksidirati in ne sme tvoriti molekularnega kisika. Zato se lahko kisik nenehno sprošča s površine zlate folije, s to metodo pa je mogoče pridobiti tudi veliko količino kisika (119slov).

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

Odstranjevanje odpadkov na Luni je zapletena naloga, pri kateri je treba upoštevati več vidikov, kot so omejen prostor, varstvo okolja in izkoriščanje virov. Najprej odpadke razvrstimo in stisnemo, da zmanjšamo prostor za skladiščenje in prevoz. Za gorljive odpadke lahko uporabimo sežiganje odpadkov, pri čemer jih sežgemo v pepel in dim ter filtriramo škodljive snovi. Negorljive odpadke lahko odložimo na odlagališčih. Pomemben člen je tudi recikliranje, s katerim se z razvrstitvijo recikliranja in predelave čim bolj zmanjša onesnaževanje okolja s smetmi. Drugič, na Luni s pomočjo mikrobov predelujemo človeške odpadke in jih spreminjamo v koristne pline in gnojila. Z uporabo posebnih mikroorganizmov, kot so anaerobne bakterije, lahko razgradimo organske snovi v okoljih z nizko vsebnostjo kisika in proizvajamo metan, kar predstavlja potencialno vrednost za proizvodnjo goriva in energije.

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

Zemlja-Luna: Na Kale Crest imamo detektor, opremljen z usmerjeno anteno z visokim izkoristkom, sončna plošča pa ga napaja z močjo 20 vatov, ki koncentrira omejeno moč na enem območju in tako zagotavlja prenos informacij med Zemljo in Luno. Na Zemlji so tudi posebne postaje za sprejemanje signalov, ki sprejemajo in oddajajo signale prek velikih usmerjenih anten. Poleg tega uporabljamo lasten kodiran prenos signalov, tako da informacij ni enostavno ukrasti.

Med lunarnimi bazami: Zaradi vakuumskega okolja na Luni se za prenos signala med luninimi bazami uporablja elektromagnetno valovanje, ki ni primerno za medij. Ko je treba komunicirati, astronavt vklopi interkom, govori vanj in naprava pretvori "zvok - elektromagnetno valovanje - zvok", da obnovi zvočni signal. Uporabljajo tudi radijske valove za prenos besed, podatkov, slik itd.

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.)

V podjetju Kale Crest naši znanstveniki preučujejo geologijo in biologijo.

Čeprav je od prvega pristanka človeka na Luni leta 1969 minilo že veliko časa, je bilo na področju geologije v tem obdobju razmeroma malo raziskav lunarnih kraterjev. Čeprav je naš tabor večinoma komercialno usmerjen, imamo še vedno močne znanstvenoraziskovalne zmogljivosti. Zdaj naši poskusi niso več omejeni na prinašanje vzorcev zemlje z Lune nazaj na Zemljo za spremljanje. Ko bomo na območju delovanja z manipulatorjem izkopali rude in lunarno prst, jih bomo s transportnimi vozili prepeljali v glavnino baze, kar je za znanstvenike priročno za izvajanje raziskav. Raziskave se nanašajo predvsem na naslednje vidike: (1) s pomočjo neodvisno razvitih sredstev za testiranje ultra visoke ločljivosti se preučuje edinstven mineral cirkonija na območju Jinghai - kamen Jinghai; (2) preučiti, kdaj se je magmatska dejavnost na Luni nekoč ustavila; (3) preučiti strukturo podzemne mreže kraterjev na območju statičnega morja, da bi bolje razumeli notranjo strukturo Lune.

Kar zadeva biologijo, bomo izkoristili posebne pogoje na Luni za mutacijo mikroorganizmov, ki proizvajajo kisik, prinesenih z Zemlje, da bi našli mikroorganizem z večjo učinkovitostjo proizvodnje kisika in boljšo oskrbo dela in življenja astronavtov. Čeprav se držimo načela zelenega varstva okolja in poskušamo uporabljati materiale, ki jih je mogoče reciklirati, je hkrati neizogibno, da nastane veliko odpadkov, ki jih je težko odstraniti, zato bodo k raziskavam dodane tudi raziskave o učinkoviti razgradnji mikroorganizmov za odpadke.

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

Da bi usposobili najboljše astronavte za lunarni program "Kale Crest", je naš program usposabljanja razdeljen na tri glavne kategorije: znanje in veščine, telesna pripravljenost in duševna pripravljenost.

Znanje in spretnosti: Da bi zagotovili zanesljiv pristanek na Luni in raziskave, se bodo naši astronavti intenzivno usposabljali na področju medicine, fizike, astronomije, strojništva in drugih področij. Poleg tega bomo poskrbeli, da bodo astronavti opremljeni z ustreznimi tehničnimi znanji s področja strokovnega znanja o vesoljskih poletih, postopkov letenja in simulacije misije.

Telesna pripravljenost: Da bi se bolje prilagodili breztežnostnemu okolju v vesolju, zlasti pri dejavnostih zunaj kabine, je simulacija breztežnosti najpomembnejša prednostna naloga pri našem usposabljanju. Izvedli bomo podvodno usposabljanje v breztežnosti, pri katerem astronavti nosijo podvodne obleke za usposabljanje v simulirani breztežnosti, kar zagotavlja, da bodo astronavti izvajali usposabljanje v simulirani breztežnosti v rezervoarju z nevtralnim vzgonom, razvijali delovne navade astronavtov v pogojih breztežnosti in opravili simulirano usposabljanje za dejavnosti izhoda, ki se uporablja tudi za oceno ergonomije delovanja vesoljskih plovil ali baz pri izstopu in preverjanje smiselnosti postopka izstopa. Hkrati bomo astronavtom omogočili tudi veliko število usposabljanj za preživetje in reševanje življenja ter velike skupne vaje, da bi zagotovili pripravljenost za vse misije.

Psihološka kakovost: Psihološko usposabljanje je bistveni del usposabljanja astronavtov. Na vesoljski misiji je namreč treba zapustiti znano okolje in sprememba okolja ima velik vpliv na psihologijo. Astronavti se morajo najprej prilagoditi razmeram v vesolju s psihološkega vidika. Povečajte psihološko stabilnost. Da bi zagotovili zanesljivost naših komercialnih raziskav, usposabljamo celotno posadko skupaj, da bi izboljšali njeno učinkovitost in timsko delo v vesolju.

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.

Ko bodo astronavti morali potovati na nove destinacije, bodo za raziskovanje uporabili lunarna vozila. Ta vozila bodo zasnovana tako, da bodo kos grobemu terenu in ekstremnim temperaturam na Luninem površju, tako da bodo lahko astronavti brez težav prečkali površje Lune.

Ko se bodo astronavti morali vrniti na Zemljo, se bodo z lunarnim modulom vrnili v zemeljsko orbito, nato pa se bodo z vesoljskim dvigalom vrnili na Zemljo. Ta vozila bodo zasnovana tako, da bodo zelo avtonomna in jih bo mogoče ponovno uporabiti za podporo prihodnjim misijam za raziskovanje Lune.