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.

Lunar Optimum

郑州轻工业大学附属中学  河南省郑州市-金水区    Kitajska 18, 19   6 / 2 Angleščina
Programska oprema za 3D oblikovanje: Fusion 360



1.1 - Opis projekta

Glavno telo Luninega optimuma ima obliko zajca, ki je kombinacija zahodne velikonočne kulture in kitajske kulture zodiaka. Oblika zajca in svetla barva kot tema, ne le da dodata nekaj zabave in topline astronavtom, ki živijo v bazi na Luni, ampak tudi prihodnjim dejavnostim astronavtov, kot je off zajec, energičen, poln vitalnosti.

Za izdelavo tabora bomo uporabili tehnologijo 3D tiskanja. Večina hišic je v glavnem objektu. Relativno nedotaknjena in zaprta struktura tabora pomaga astronavtom, da se zaščitijo pred ostrim lunarnim okoljem. Kompaktna postavitev nam omogoča boljši nadzor nad taborom. lunarni optimum se osredotoča na znanstvene raziskave, pri čemer so raziskovanje in izkoriščanje vesoljskih virov, biomedicina, vzreja živali in rastlin ter druga znanstvena raziskovalna oprema, vesoljska plovila, lunarni rover in masni pospeševalnik prevozna sredstva. Saloni, restavracije, telovadnice in zdravstvene sobe, ki jih dopolnjujejo raziskave umetne inteligence, zagotavljajo astronavtom kakovostno, zdravo in udobno življenje. Prav tako se oskrbujejo z vodo, zrakom, hrano in energijo.

Lunar Optimum ne le kot pospeševalnik za raziskovanje Lune, temveč tudi kot vmesna postaja za človeško raziskovanje Marsa in drugih skrivnostnih planetov.

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

Pri projektu luninega tabora je glavni namen luninega tabora, ki smo ga vzpostavili, znanstveni. V ta namen smo vzpostavili dva raziskovalna laboratorija, enega za opazovanje vesolja in drugega za biomedicino. Da bi olajšali raziskave opazovanja vesolja, smo vzpostavili astronomski observatorij in osrednjo nadzorno sobo za nadzor astronomskega observatorija; na področju biomedicinskih raziskav izdelujemo masne spektrometre z induktivno sklopljeno plazmo (ICP-MS), ki se uporabljajo za kvalitativno, polkvantitativno in kvantitativno analizo enega ali več elementov v vzorcih snovi, ter medicinske distribucijske vozičke, ki olajšajo komunikacijo z medicinskimi sobami.

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

Tabor nameravamo postaviti v največjem bazenu v sončnem sistemu, bazenu Aitken na južnem tečaju Lune. Ta krater s premerom 2.500 kilometrov in globino 12 kilometrov ni le odličen kraj za preučevanje notranje zgradbe in razvoja Lune, temveč zagotavlja tudi ugodne pogoje za gradnjo tabora, ki bo vzdržal nizko temperaturo in visoko energijsko sevanje. Bogat je tudi z ledeno vodo, helijem 3, sončno svetlobo, kovinami in drugimi redkimi viri. Naklon in gladkost terena omogočata varen pristanek plovila, temperatura na območju pa je stabilna in primerna. Nekatera višinska območja omogočajo lažjo komunikacijo med Zemljo in Luno ter boljše življenjske pogoje za astronavte.

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.

Načrtujemo racionalno uporabo lunarnih virov, predvsem z uporabo 3D tiskanja in tehnologije prevoza med Zemljo in Luno, ki je v glavnem razdeljena na tri faze:

 1. "Pripravljalna faza": v začetni fazi taborišče ne more biti samozadostno. Najprej se bo za prevoz nekaterih potrebščin za gradnjo na Luni, kot so hrana, 3D-tiskalniki, stroji in oprema za zbiranje in obdelavo, uporabil prevoz Zemlja-Luna, zgrajeni pa bodo tudi nekateri osnovni lunarni objekti.

2. "Gradbena faza": presejanje in sintranje vremensko pogojene plasti na površini Lune, ki je večinoma sestavljena iz silikatov, oksidov itd. in je odlična surovina za 3D tiskanje, s pomočjo lepil in katalizatorjev pa bo mogoče tiskati dele ali naprave za različne aplikacije. 3D-tiskanje bodo spremljali testi gojenja lunarnih rastlin, proizvodnje kisika, predelave gorljivega ledu in pridobivanja sončne energije, da bo taborišče postalo samozadostno.

3. "Zaključna faza": 3D natisnjeni deli ali naprave bodo sestavljeni, tehnologija za raziskovanje Lune pa se bo postopoma izpopolnjevala in dozorevala, tako da bo taborišče za raziskovanje Lune samozadostno. 

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

Ker na Luni ni magnetnega polja in atmosfere, se naši lunarni taborniki dodatno zaščitijo pred sevanjem in se grejejo. Poskusi so dokazali, da je lunina zemlja dober material za zaščito pred sevanjem in toplotno izolacijo, zato s 3D-tiskalniki iz lunine zemlje natisnemo 1,6 metra debel zaščitni zid na površini stavbe lunine baze. Za lunino prah bo naše zaprto telo baze poskrbelo za njegovo izolacijo. Ko gremo ven, sta rover in vesoljska obleka naš dežnik. Za meteorite bo pod našo bazo zgrajeno zasilno zatočišče (v zatočišču so osnovni viri za življenje), v katerega se bomo lahko skrili, ko bodo udarili meteoriti, seveda pa bo naša 1,6 metra debela zaščitna stena do neke mere zaščitila tudi našo bazo, ob večji krizi pa bomo na varno mesto odpeljali tudi lunarno vesoljsko plovilo in počakali na reševanje.

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

Načini pridobivanja vode: prinašanje (začetno), segrevanje lunine zemlje in pridobivanje vodnega ledu. Naša telesa imajo izbočene leče, ki odbijajo in koncentrirajo sončno toploto za segrevanje lunine zemlje in vodnega ledu za pridobivanje vode. Da bi prihranili in v celoti izkoristili vodne vire, je za nas nepogrešljiv sistem recikliranja vode.
Sprva so astronavtom pripravljali hrano na Zemlji in jo prenašali na Luno, vključno s pripravljenimi obroki, zamrznjenim sadjem in zelenjavo ter rehidrirano hrano in pijačo, da bi zadovoljili zdravstvene potrebe astronavtov po sladkorjih, maščobah, vitaminih in mikrohranilih. Ko bo taborišče stabilno, bo ekosistem eksperimentiral z gojenjem osnovnih živil, kot sta krompir in pšenica, zelenjave, kot sta solata in paradižnik, in celo rib, kar bo astronavtom omogočilo gojenje in uživanje lastne hrane, da bi prihranili pri stroških prevoza.
Za pridobivanje kisika se kamnine lunarne zemlje najprej elektrolizirajo. Ko se lunina zemlja in kamnine segrejejo in stopijo, se kisik sprosti v obliki mehurčkov. Drugič, elektrolitska voda, s poznim izkoriščanjem vodnih in ledenih vodnih virov, ki postanejo zadostni, lahko elektrolitska voda proizvede dovolj kisika, stranski produkt vodik pa se lahko uporabi tudi kot gorivo. Zrak se reciklira in prenaša do vsake kabine prek sistema za kroženje zraka v kampu.
Električno energijo lahko pridobivamo na dva načina: s fotovoltaiko in s toploto. Na lokaciji našega tabora je na leto 80% do 90% sončne svetlobe, zato lahko s sončnimi kolektorji pridobimo veliko energije. Material za proizvodnjo toplotne energije na lunarnem vozilu je dvojno uporaben za proizvodnjo energije in projekt taljenja vode.

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

Za odstranjevanje gospodinjskih odpadkov, kot so ostanki hrane, papir, plastika in drugi trdni odpadki, bo kamp uporabljal metode recikliranja in sežiganja.
Za obdelavo odpadnih plinov, predvsem ogljikovega dioksida in formaldehida, bo sprejeta absorpcijska obdelava in obdelava REDOX: naš kamp ima čistilnike zraka in naprave za kroženje, ki absorbirajo odpadne pline z absorpcijsko obdelavo, kot je adsorpcija ogljikovega dioksida skozi ogljikovo sito, adsorpcija formaldehida skozi aktivno oglje, da bi dosegli učinek odstranjevanja odpadnih plinov. Odpadni plin se obdela z reakcijami REDOX, kot je redukcija ogljikovega dioksida v kisik in ogljik ter oksidacija formaldehida v CO2 in H2O.
 Za čiščenje odpadne vode imamo napravo za čiščenje vode. Naprava za čiščenje vode uporablja tehnologijo mikrofiltracije (MF), ultrafiltracije (UF), NF, reverzne osmoze (RO) za filtriranje suspendiranih snovi in nečistoč v odpadni vodi ter njeno sterilizacijo.

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

Satelitske komunikacije: v lunarno orbito bomo postavili več satelitov za komunikacijo s komunikacijskimi sateliti na Zemlji. Ti komunikacijski sateliti lahko prenašajo signale do komunikacijskih relejnih postaj na Zemlji, nato pa jih posredujejo v druge lunarne baze. Radijska komunikacija, ki je manj učinkovita pri komuniciranju na dolge razdalje, je pa zelo učinkovita za komuniciranje na kratke razdalje. Z radijskimi komunikacijskimi sistemi lahko komuniciramo z drugimi bližnjimi luninimi bazami ali pa z radijskimi teleskopi pošiljamo signale na Zemljo.

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.)

Na lunarnem taboru se osredotočamo na opazovanje vesolja in biomedicino.

Prvi je opazovanje vesolja, saj ima Luna značilnosti, kot so skoraj nič atmosfere, nič magnetnega polja, šibko gravitacijsko polje in stabilna geološka zgradba, zato je veliko lažje izstreliti sondo v globokem vesolju z Lune kot z Zemlje. Z vzpostavitvijo opazovalne mreže na Luninem površju je mogoče ne le izvajati vsestranska neprekinjena astronomska opazovanja, temveč tudi spremljati in preučevati geološko strukturo in okoljske spremembe na Zemlji, zlasti morebitno nevarnost, ki jo za Zemljo predstavljajo majhna telesa iz bližnjega vesolja in celo iz globokega vesolja, da bi zaščitili ljudi.

Drugič, biomedicina, naravni laboratoriji in baze za proizvodnjo posebnih materialov Zaradi posebne geografske strukture in edinstvenega naravnega okolja na Luni je mogoče na njej uspešno opraviti številne raziskave in poskuse, ki jih na Zemlji ni mogoče izvesti, kar bo imelo nepričakovano vlogo pri spodbujanju medicinskih raziskav in gojenju rastlin. Naš lunarni tabor ima popolnoma delujočo ekosfero, s pomočjo katere je mogoče preveriti celoten proces kaljenja semen, rasti sadik in cvetenja rastlin v pogojih nizke gravitacije in močnega sevanja ali valjenje jajčec, rast in razvoj ličink ter razbitje kokonov v metulje, preveriti dihanje semen in fotosintezo rastlin v lunarnem okolju. Če se lahko živali in rastline za rast prilagodijo lunarni svetlobi, lahko ljudje v prihodnosti na Luni zgradijo bazo in izvajajo dolgoročno znanstveno raziskovalno delo, kar je zelo pomembno za prihodnje preživetje ljudi na nezemeljskih planetih.

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

Astronavti so ljudje, ki se ukvarjajo z vesoljskimi dejavnostmi v posebnem poklicu, želijo dokončati spremljanje leta, delovanje, nadzor, komunikacijo, vzdrževanje in znanstvene raziskave v kabini in zunaj nje v posebnih okoljskih pogojih ter lahko živijo normalno življenje. To zahteva njihovo strogo usposabljanje, da bodo imeli odlične fizične in psihološke lastnosti, močno sposobnost prilagajanja posebnim okoljskim dejavnikom na Luni ter obvladali vse vrste znanj in veščin, potrebnih za preživetje v lunarni bazi.

Usposabljanje, ki ga morajo astronavti opraviti pred pristankom na Luni, na splošno vključuje telesno vadbo, izobraževanje o teoretičnem znanju, psihološko usposabljanje, usposabljanje za vzdržljivost in prilagodljivost posebnih okoljskih dejavnikov, usposabljanje za preživetje in usposabljanje za tehnologijo vesoljskih plovil, usposabljanje za tehnologijo vesoljske medicinske tehnike, usposabljanje za znanje in tehnologijo vesoljske znanosti in uporabe, usposabljanje za preživetje in celovito usposabljanje. Posebne zahteve in vsebina usposabljanja se razlikujejo glede na kategorijo in poklic astronavtov. Za profesionalne astronavte, kot so piloti in strokovnjaki za misije, veljajo več vsebine usposabljanja, stroge zahteve in dolg čas usposabljanja, ki običajno traja približno 3 leta. Nepoklicni astronavti, kot so strokovnjaki za koristni tovor ali astronavti znanstveniki, imajo manj in krajše usposabljanje. Na podlagi celovitega usposabljanja se bodo izvajala ključna usposabljanja, kot so tehnologija vesoljske postaje, ekstravagantne dejavnosti, nadzor robotske roke, psihološka prilagoditev, delo in življenje v orbiti. Vsak astronavt potrebuje več kot 6 000 ur usposabljanja, da bo dobro pripravljen na misijo.

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.

Naša misija na Luno bo zahtevala tovorno plovilo in vesoljsko plovilo s človeško posadko:

Najprej bo tovorno vesoljsko plovilo na Luno prepeljalo začetno potrebno opremo, kot so hrana, 3D-tiskalniki ter stroji za zbiranje in obdelavo, ki lahko služijo kot začetno začasno bivališče astronavta. Kasneje, ko bo taborišče dokončano, ga bo mogoče razstaviti in ponovno opremiti kot vozilo za raziskovanje luninega površja.

Drugič, vesoljsko plovilo s človeško posadko je na Luno poneslo tri druge astronavte in bi se lahko uporabljalo kot raketoplan med Zemljo in Luno.

Tretjič, na Luni bomo postavili lunarni rover in lunarno vesoljsko plovilo za prevoz ljudi, zbiranje in raziskovanje lunarnih virov.