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.

White Rabbit

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



1.1 - Opis projekta

Zaradi hitrega naraščanja števila prebivalcev in povečanja potreb po zemljiščih za ljudi so obstoječi zemeljski viri skorajda neizčrpni, zato so ljudje začeli usmerjati svojo pozornost v vesolje. Naša ekipa načrtuje izgradnjo vesoljske tranzitne postaje na Luni kot odskočne deske za naselitev na Marsu, ki je primernejši za preživetje človeka, in tudi kot tranzitne postaje za raziskovanje globokega vesolja s človeško posadko, saj je v vesolju mogoče jasneje zaznati vesoljsko okolje.

Tabor je sestavljen predvsem iz dveh krogov, notranji krog je medsebojno povezan in vsebuje območje osnovnih življenjskih funkcij, zunanji krog pa je funkcionalno območje, kot sta raketna izstrelitvena postaja in naprava za pretvorbo virov. Da bi se ljudje tu spočili za naslednje potovanje, so bivalno območje ter bivalni in zabaviščni del našega tabora zelo udobni, nekatera oprema pa uvaja tudi tehnologijo interneta stvari in ChatGPT, ki lahko sodeluje z ljudmi in se v realnem času povezuje z osnovnimi informacijami, s čimer uresničuje medsebojno povezanost vseh stvari, močno izboljšuje občutek življenjske izkušnje in udobja ter lajša utrujenost ljudi pri vesoljski navigaciji.

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

Da bi povečali razdaljo medzvezdnega potovanja ljudi in ker je Luna Zemlji najbližji naravni satelit, so v okviru projekta na njej zgradili tabor, ki naj bi služil kot odskočna deska za načrte človeške kolonizacije Marsa. Ljudje se najprej odpravijo z Zemlje na Luno, nato si na Luni vzamejo odmor, raketa pa lahko pred odhodom tudi obnovi energijo. Poleg tega je na Luni lažje opazovati okolje v vesolju, tako da je mogoče oceniti navigacijo. Zaradi teh zaslug je tabor tudi odskočna deska za raziskovanje globokega vesolja s človeško posadko, ki podpira razvoj znanosti.

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

Lunin tabor je zgrajen na ravnici blizu ekvatorja v območju burnega oceana na Luni, ki ima neprimerljivo boljšo geografsko lego. Najprej se nahaja na ekvatorialnem območju, kjer ima sončni veter večji vpadni kot, zato je lahko koncentracija "helija-3" na ekvatorialnem območju Lune večja, kar je vir energije tabora. Drugič, nahaja se na sprednji strani Lune in je široko razširjen z luninim morskim bazaltom, katerega vsebnost ilmenita je lahko kar 25%-30%, kar je vir vode za tabor. Poleg tega ima ekvatorialna regija veliko prednost pri izvenmesečnem prometu, kar je naša ekipa pri izbiri tega kraja najbolj cenila.

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.

Gradnjo tabora v glavnem opravljata petosni robot za 3D tiskanje kovin in inteligentni montažni robot, ki uporablja tehnologijo neposrednega nanašanja energije. Ovojnica tabora je večinoma izdelana iz titanovega karbida, saj je njegova trdota druga za diamantom, ima močno odpornost proti pritiskom in udarcem ter je izdelek osnovne sheme poteka tabora, vir energije pa se na začetku neprekinjeno proizvaja. V prvi fazi bomo na Luno najprej poslali tiskalniškega robota, montažnega robota in nekaj potrebnih materialov, rezervna baterija in lastni sončni paneli rakete pa so njihov glavni vir energije. Roboti bodo na Luni najprej razvili primerno zemljišče za tabore, nato bodo zgradili fuzijske reaktorje, ki jim bodo zagotavljali trden vir energije, nato pa počasi zgradili druge naprave za pretvorbo energije ter notranje in zunanje obroče. V drugi fazi bodo pripeljali dva tehnika, ki bosta opravila nekatere potrebne spoje in pregled opreme tabora, prinesla pa bosta tudi nekatere potrebne instrumente in opremo za tabor. V tretji fazi, ko se bo poskusno obratovanje tabora za nekaj časa stabiliziralo, se bo lahko začela uporabljati pretakalna postaja, glede na razmere pa bo prišlo tudi do nekaterih razširitev.

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

Prvič, lupina tabora je izdelana iz trdnega titanovega karbida, ki se lahko upre udarcem meteoritov in lahko vnaprej opozori na meteorite pod zaznavo večfunkcijskih radarjev, da se vnaprej izogne nevarnostim. Stekleni del zunaj taborišča je izdelan iz stekla iz barijevega silikata, odpornega proti sevanju, kovinski del je prekrit s plastjo protiradiacijskega materiala iz kovinskih vlaken, da je odporen proti sevanju, astronavti pa dnevno jemljejo tudi vitamina A in C za preventivo. Ekstremne temperature so v taboru nadzorovane s sistemom za prezračevanje in izolacijo. Za vesoljski vakuum ima celoten tabor zračno zaprte prostore in prehode, z učinkovitim sistemom kroženja kisika vzdržujejo atmosfersko okolje, podobno Zemlji, zagotavljajo potrebe po dihanju osebja ter preprečujejo vstop blata in prahu z Luninega površja v bazo.

Drugič, taborišče ima sistem za recikliranje odpadkov, ki človeške iztrebke in trdne odpadke spreminja v substrate, podobne zemlji, in gnojila za zasaditev rastlinskih sob. Drugi zbira odpadne vode z različnih območij taborišča in jih razdeli na čistljive in nečistljive vrste, nato pa jih ločeno obdela, nekatere za sekundarno uporabo, nekatere pa se prečistijo v novo uporabno vodo, kar izboljša uporabo vodnih virov.

Tretjič, taborišče ima prostor za sadike, ki lahko astronavtom zagotovi svežo zelenjavo za uživanje in dodajanje vitaminov. Poleg tega bodo inteligentni roboti v taboru, da bi preprečili, da bi se ljudje naveličali hrane, naučili ljudi različnih načinov prehranjevanja, tako da bodo imele iste sestavine različne okuse in videz.

Četrtič, v taboru je zdravniška soba, ki lahko poskrbi za nujne primere in nudi življenjsko podporo astronavtom.

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

Voda: Z reakcijo z vodikom je mogoče pridobiti veliko količino vode, ki jo je mogoče dezinficirati in filtrirati, da postane običajen vir vode.

Hrana: Na začetku so ljudje jedli hrano iz zemlje, dokler prvi val pridelkov v taborišču ni dozorel in zagotovil stalne zaloge hrane. V sadilni sobi so uporabljene sadilne košare, s katerimi se uresničuje gojenje brez zemlje in uporaba substratov, podobnih zemlji, za gojenje pridelkov. Poleg tega se vnos beljakovin in nekaterih vitaminov dopolnjuje z uporabo hranil, ki jih prinaša zemlja. Da se ljudje ne bi naveličali hrane, ima taborišče posebno osebje, ki ljudi uči različnih načinov prehranjevanja, tako da imajo iste sestavine različne okuse in videz.

Zrak: V času luninega dne je glavni vir kisika ogljikov dioksid, ki zadene zlate liste in fotosintezo velikih alg za proizvodnjo kisika, na črnem luninem nebu pa ga v glavnem nadomesti elektroliza vode za proizvodnjo kisika. Ko je kisik proizveden, se modulira glede na razmerje zemeljske atmosfere, nato pa prek prezračevalnega in izolacijskega sistema vstopi v taborišče.

Energija: V energetskem sistemu tabora smo se odločili za proizvodnjo energije z jedrsko fuzijo s pomožnim solarnim napajanjem, ki ima vlogo pri uravnavanju in stabilizaciji oskrbe z energijo, energija jedrske fuzije pa je tudi gorivo za taborniške rakete. Na območju tihega morja, kjer se nahaja tabor, je 50% luninega morja mogoče izkopati 3He, ki je bogat s fuzijskimi surovinami, poleg tega je zelo čist, učinkovit in varen, kar je za tabor najboljša energetska možnost.

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

V kampu je posebna zbiralna postaja za odpadke, ki uporablja anaerobne fermentacijske bakterije za razgradnjo odpadkov, nastalih na Luni, na dva načina. Prvi način je fermentacija gnoja in urina v substrat, podoben zemlji. Drugi način je razgradnja trdnih odpadkov v gnojilo. Za odpadne vode ima taborišče celoten sklop sistema za recikliranje in predelavo vode, ki zbira odpadne vode na območju taborišča in jih razdeli na dve vrsti čistljivih in nečistljivih, na primer odpadne vode pri umivanju rok se očistijo in bodo nato prek filtracijskega sistema postale običajen vir vode; urin je nečistljiv in bo prepeljan v silose za mikrobno predelavo kot surovina za proizvodnjo substratov za prst za sekundarno uporabo. To je sistem recikliranja vode na našem delovišču, ki močno izboljša uporabo vodnih virov.

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

Nad bivalnim in rekreacijskim prostorom tabora je zgrajen večnamenski radar, ki med drugim skrbi za radijsko komunikacijo med taborom in drugimi lunarnimi 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.)

Raziskave v kampu se osredotočajo na vesoljske migracije in raziskovanje globokega vesolja s človeško posadko. V taboriščih za vesoljske migrante se izvajajo predvsem poskusi na področju zdravstvenega varstva ter kmetijstva in proizvodnje hrane. Po ustanovitvi taborišča na Luni je treba rešiti vrsto zdravstvenih in medicinskih težav, zato znanstveniki izvajajo različne medicinske poskuse, kot so preskušanje učinkovitosti zdravil, priprava medicinske opreme, izvajanje biomonitoringa itd. Ker je tabor samozadosten glede hrane, znanstveniki preučujejo rastline in živali, ki se gojijo in vzrejajo v lunarnem okolju, ter tehnike predelave in konzerviranja hrane, da zagotovijo sveže, varne in hranljive vire hrane. V taborih za raziskovanje globokega vesolja s človeško posadko se izvajajo predvsem astronomski poskusi v vesolju. Lunin tabor se nahaja izven Zemlje in ima ponoči odličen pogled na zvezdnato nebo, kar znanstvenikom omogoča izvajanje astronomskih poskusov, merjenje in opazovanje drugih galaksij in planetov, na primer uporabo nebesnih teleskopov (večnamenskih radarjev za dnevne sobe) za preučevanje problemov, kot sta temna energija in temna snov.

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

Usposabljanje za osnovno znanje: vključno z usposabljanjem za osnovno znanje iz astrofizike, vesoljske medicine, vesoljskega okolja, računalništva, strojništva itd. Te osnove bodo astronavtom pomagale bolje razumeti in krmariti različne tehnologije in izzive med misijami.

Usposabljanje na področju posebnih spretnosti: Glede na potrebe misije je treba astronavte usposobiti za ustrezne veščine, kot so upravljanje planetarnega površja, upravljanje vesoljskih plovil, načrtovanje in izvajanje misije, znanstveni poskusi itd.

Usposabljanje za ravnanje v nujnih primerih: Astronavti morajo opraviti vrsto usposabljanj za ravnanje v morebitnih izrednih razmerah, kot so izguba tlaka, požar itd. To usposabljanje poteka v simulatorjih, da se lahko astronavti bolje odzovejo v izrednih razmerah.

Usposabljanje za timsko delo: Astronavti morajo na misijah tesno sodelovati, zato je potrebno usposabljanje za timsko delo. To usposabljanje običajno vključuje vidike, kot so vodenje, komunikacijske spretnosti itd.

Telesno usposabljanje: Astronavti morajo vzdrževati visoko raven telesne pripravljenosti, zato je potrebna telesna vadba. To vključuje treninge na področjih, kot so aerobika, vadba za moč in spretnost.

Usposabljanje za akulturacijo: Astronavti pogosto prihajajo iz različnih držav in kulturnih okolij, zato jih je treba usposobiti, da bi se lažje prilagodili in sprejeli raznolikost in kulturne razlike na misiji.

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.

Tabori morajo imeti takšna vesoljska plovila s trajnostno oskrbo z energijo za dolge polete; imeti morajo visoko stopnjo avtonomije z avtonomno navigacijo in možnostjo izogibanja oviram; imeti morajo dobro komunikacijsko opremo za zagotavljanje nemotene komunikacije. Astronavti potujejo med Luno in Zemljo s pomočjo vesoljskih plovil. V taboru je lunarni rover, s katerim lahko astronavti raziskujejo druge dele Luninega površja.

Drugi projekti: