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.

complementary base pairing

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



1.1 - Opis projekta

Luna ima značilnosti, kot so odsotnost atmosfere, šibka gravitacija, stabilna platforma in nizka temperatura, kar so primerni pogoji za shranjevanje in uporabo astronomskih opazovalnih instrumentov. Zato je ustanovitev observatorija na Luni odlična izbira. Na podlagi teh podatkov se je naša ekipa odločila, da vzpostavi lunarno bazo za glavni namen astronomskega opazovanja in vzpostavi druga področja, ki bodo astronavtom omogočila opazovanje in udobno življenje na Luni.

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

Na teleskope na Zemlji vplivata Zemljino ozračje in magnetno polje, zaradi česar ne morejo doseči največje natančnosti; vesoljski teleskopi imajo večjo natančnost, vendar so dražji in jih je težje vzdrževati, zato je njihova življenjska doba kratka. Zato je zelo pomembno, da v vesolju najdemo platformo, kjer je mogoče zgraditi teleskope in kjer lahko osebje dolgo živi. Luna je odlična izbira. Namen lunarnega tabora je, da ga uporabimo kot lunarni observatorij za izvajanje opazovalnih dejavnosti, ki jih ni mogoče izvajati na Zemlji, za opazovanje sprememb v tirnicah zvezd in planetov ter drugih nebesnih teles, da bi iz teh sprememb izpeljali pomoč ljudem pri boljšem varovanju Zemlje in raziskovanju vesolja.

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

Naš tabor bo na območju večne dnevne svetlobe okoli kraterja Shackleton na Antarktiki. Izbira lokacije ima naslednji dve glavni prednosti::
1. okrožje Yongdian je bogato s sončnimi viri. Fotonapetostna proizvodnja električne energije se lahko uporablja za pretvorbo sončne energije v električno energijo, kar zagotavlja energijo za osnovno delovanje baze.
2.Območje v senci znotraj kraterja je bogato z vodnimi viri. Z izkoriščanjem in čiščenjem luninega vodnega ledu lahko zagotovimo potrebe astronavtov po vodi.

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.

Taborišče uporablja metodo sintranja lunine zemlje za izdelavo opeke in vtičnic, ki se v dveh plasteh raztezajo navzdol. Na izpostavljenem delu tal se uporabi lunina zemlja, ki se spremeni v pokrov kot osnovni arhitekturni obris. Zagotovite trdnost taboriščne stavbe ob predpostavki, da je na voljo potrebna površina.
 Faza 1: Zemlja na Luno za prevoz solarnih panelov, lunarnih buldožerjev/kopalnikov, strojev za taljenje in vlivanje lunarne zemlje, robotov na daljavo in drugih orodij.
Faza 2: Izgradnja majhnega fotovoltaičnega sistema za proizvodnjo električne energije. Uporablja se za zagotavljanje električne energije, potrebne za gradnjo, s strojem za taljenje in vlivanje lunarne zemlje pa se lunarna zemlja prežge v želeno obliko, za gradnjo tabora pa se uporabijo oddaljeni roboti.
Tretja faza: na Luno prepeljemo različne teleskope, znanstveno raziskovalno opremo in biološke naprave ter jih s pomočjo robotov sestavimo in namestimo.
Četrta faza: astronavti se preselijo in opravijo začetne znanstvenoraziskovalne naloge.

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

Trenutno so glavne nevarnosti na Luni: pomanjkanje kisika v vodi, kozmično sevanje, udarci mikrometeoritov, velika temperaturna razlika med dnevom in nočjo ter izguba kosti zaradi nizke gravitacije. Za reševanje teh težav smo sprejeli naslednje ukrepe:
Naša baza v celoti izkorišča sončne in vodne vire Lune. S fotonapetostnimi sistemi za proizvodnjo energije in pridobivanjem luninega vodnega ledu lahko učinkovito rešimo ta problem.
Zunanja stena baze je spekana iz lunarne zemlje, ki ima določene funkcije, kot so odpornost proti udarcem meteoritov, izolacija pred kozmičnim sevanjem in ohranjanje toplote. Z enakimi funkcijami se lahko astronavti oskrbijo tudi v vesoljskih oblekah, ko gredo ven, kar povečuje varnost astronavtov.
 Hkrati smo astronavtom uredili fitnes in od njih zahtevamo vsaj dve uri vadbe na dan, da bi izboljšali svojo postavo in učinkovito preprečili izgubo kostne mase.

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

Voda: Lunin led v kraterju je pridobljen z luninim roverjem in ga je mogoče očistiti, preden se uporabi v vsakodnevnih dejavnostih. Poleg tega je baza opremljena tudi s sistemom za nadzor okolja in podporo življenju, ki s kondenzacijo in sušenjem zbira vlago, znoj ter gospodinjsko in delovno odpadno vodo, ki jo izdihajo astronavti, za prečiščevanje in sekundarno uporabo.
Hrana: V zgodnji fazi se je pri oskrbi zanašala predvsem na Zemljo, v ekoloških rastlinjakih pa je sadila korenje, sojo in druge rastline, bogate z vitamini, beljakovinami in maščobami, kot poznejše vire hrane. Meso še vedno dobavlja Zemlja.
 Energija: lokacija je zelo bogata z viri sončne energije, zato bomo za oskrbo baze z energijo uporabili fotonapetostni sistem za proizvodnjo električne energije, ki sončno energijo pretvarja v elektriko. Hkrati lahko iz luninih tal pridobivamo ločeni helij-3 za pridobivanje ogljika in drugih virov energije, tako da bo življenje astronavtov bolj varno.
Zrak: Kisik lahko pripravimo s talilno elektrolizo (segrevanje snovi, ki vsebujejo kisik, na temperaturo med 1600 in 2500 stopinj Celzija, nato pa jih naelektrimo, elementi se ionizirajo, atomi kisika pa se združijo v kisik). Ta način priprave kisika je zelo učinkovit in ga je veliko. Kisik je mogoče pripraviti tudi z elektrolizo vode.

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

V našem taboru imamo okoljsko nadzorovan sistem biološke varnosti, ki s kondenzacijo in sušenjem zbira vodno paro, ki jo izdihnejo astronavti, medtem ko se proizvedeni ogljikov dioksid zbira in odvaja v rastlinjak za oskrbo dihanja rastlin.
Urin, ki ga bodo proizvajali astronavti, se bo zbiral skupaj, da bi z napravami za destilacijo in napravami za ločevanje plinov in tekočin pridobili čisto vodo, del urina pa bo uporabljen za testiranje, da bi pridobili informacije o telesnem stanju astronavtov. Gnoj bo predelan z vrsto fermentacijskih postopkov za izdelavo biološkega gnojila za oskrbo rastlinskega rastlinjaka s hranilnimi snovmi.

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

Naš tabor bo deloval na enak način kot Chang'e-4, z dodatnim relejnim satelitom na hrbtni strani Lune kot mostom za sprejemanje komunikacijskih sporočil med Zemljo in Luno, ki bo zagotavljal stalno komunikacijo. Na območju tabora bo zgrajen velik radijski teleskop za sprejemanje informacij.

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.)

Astronomija bo v središču raziskav v našem lunarnem taboru, tako kot je bila ob ustanovitvi tabora, da bi ustvarili lunarni observatorij, ki bo zagotavljal boljše pogoje za astronomska opazovanja.
Postavitev observatorija na površini Lune bo omogočila izjemno podroben pogled na zvezde in odprla nova okna za preučevanje vesolja. Ločljivost opazovanj na Luni bi bila desettisočkrat, če ne celo 100.000-krat večja od ločljivosti optičnih instrumentov na Zemlji. Hkrati bodo lunarne opazovalnice odprle novo okno za zaznavanje vesolja na zelo nizkih radijskih frekvencah. S preučevanjem gravitacijskih valov in izmuzljivih nevtralnih delcev nevtrinov bi lahko odprli celo nekatere nove veje astronomije.
Tako bomo v bazi izvajali vrsto opazovalnih dejavnosti, ki jih na Zemlji ni bilo ali jih ni mogoče izvajati, ter izvajali dolgotrajna in zelo natančna opazovanja zvezd, planetov in drugih nebesnih teles, da bi ugotovili njihove spreminjajoče se vzorce gibanja in pomagali ljudem pri boljšem varovanju Zemlje in raziskovanju vesolja.

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

Glavni cilji usposabljanja astronavtov so

(1) izboljšanje telesne in duševne pripravljenosti ter vzdržljivosti in prilagodljivosti na posebno lunarno okolje;

(2) opremiti astronavte z ustreznimi instrumenti ter znanjem in veščinami o lunarnem okolju

(3) seznaniti astronavte z načrti in programi za pristanek na Luni ter z različnimi postopki

(4) omogočiti astronavtom v isti ekipi, da so usposobljeni in sposobni dobro sodelovati ter po potrebi opravljati delo drugih.

Da bi dosegli zgornje cilje, se bodo astronavti usposabljali v štirih fazah:

(1) Osnovna faza usposabljanja. Ta faza usposabljanja se osredotoča na osnovno teoretično usposabljanje, cilj pa je omogočiti astronavtom, da osvojijo osnovno znanje, potrebno na Luni, in tako postaviti temelje za nadaljnje strokovno in tehnično usposabljanje.

(2) faza strokovnega in tehničnega usposabljanja. Usposabljanje se osredotoča na usposabljanje za specializirane veščine vesoljskih eksperimentov, cilj pa je, da astronavti osvojijo operativne veščine in strokovno znanje, ki so potrebni na Luni. Specializirano tehnično usposabljanje ima operacije v normalnih razmerah, pa tudi usposabljanje za okvare in odzivanje na izredne razmere.

(3) Usposabljanje za simulacijo misije na Lunini površini. Poudarek je na usposabljanju za simulacijo misije. V tej fazi usposabljanja bodo astronavti razumeli načrt leta in zahteve za razdelitev misije. Usposobljeni bodo v celotnem procesu izvajanja misije.

(4) Faza intenzivnega usposabljanja in priprave na misijo. Poudarek je na sodelovanju na velikih skupnih vajah za pripravo na pristanek na Luni ter na ciljno usmerjenem intenzivnem usposabljanju ekipe misije za manevriranje in postopke letenja ter simulirane misije.

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.

Nosilna raketa bo namenjena za krožno potovanje med Zemljo in Luno, njena nosilnost je približno 140 ton, največji vzletni potisk pa 5 800 ton, s čimer lahko na Luno hkrati pošlje dve novi generaciji vesoljskih plovil s človeško posadko. Nosilna raketa bo imela največjo vzletno silo 800 ton in bo lahko na Luno hkrati poslala dve vesoljski plovili s človeško posadko nove generacije,

Kot glavno vozilo na Luni bo uporabljeno lunarno raziskovalno vozilo, ki je opremljeno s sončnimi celicami in ima na krovu radar za določanje položaja, zaznavanje in raziskovanje v realnem času, da se astronavti na misiji ne bi izgubili.

Cilj te misije je na območju stalne dnevne svetlobe zunaj kraterja Shackleton na južnem polu Lune, kjer bomo po končanem raziskovanju vzpostavili lunarni observatorij.