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.

Dazzle Light Sky

郑州轻工业大学附属中学  河南省郑州市-金水区    Kitajska 18, 19   5 / 1 Angleščina
Programska oprema za 3D oblikovanje: Fusion 360



1.1 - Opis projekta

Naš kamp je zgrajen v kraterju na južnem tečaju Lune in je sestavljen iz treh glavnih predelov, razdeljenih na bivalni del, raziskovalni del, kontrolni del in del za sajenje. V bivalnem območju se lahko sprostimo po napornem delu, v nadzornem območju pa lahko nadzorujemo celotno bazo in vzpostavljamo povezave z Zemljo ali drugimi kampi. Raziskovalno območje ima več laboratorijev in bogato eksperimentalno opremo, s katero lahko izvajamo različne poskuse in raziskujemo neznana območja Lune. Območje za sajenje lahko zagotavlja hrano. Sistem za obrambo pred meteoriti lahko zaščiti taborišče pred napadi meteoritov.

Naša inovativnost je v sposobnosti uporabe temperaturne razlike med površino Lune in luninimi tlemi za proizvodnjo električne energije, v sposobnosti uporabe koncentrirane sončne energije za proizvodnjo električne energije v superkritičnem ciklu ogljikovega dioksida, v sposobnosti uporabe sistema za obrambo pred balističnimi raketami in Whipplovega ščita za zaščito pred udarci meteoritov, v sposobnosti uporabe sistema za obdelavo odpadkov in podsistema za obdelavo urina za obdelavo odpadkov in odpadne vode ter v sposobnosti uporabe metode gojenja v koloni hidroponike in pametnega kmetijstva za spodbujanje gojenja rastlin.

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

Glavni namen naše ekipe pri ustvarjanju lunarnega tabora je znanstveno raziskovanje. Luna je eno od Zemlji najbližjih nebesnih teles, zato je zelo pomembna za človeško raziskovanje vesolja in raziskave. Z izgradnjo luninega tabora lahko vnaprej pripravimo in razvijemo potrebno tehnologijo in opremo za prihodnje lunine misije ter raziskujemo znanstvena vprašanja, kot so geologija, kemija in fizikalne lastnosti Lune, s čimer postavljamo temelje za človekovo raziskovanje vesolja ter razvoj znanosti in tehnologije. Poleg tega lahko izgradnja lunarnih kampov zagotovi tudi življenjsko in delovno bazo za raziskovalce vesoljskih znanosti, kar olajša njihove dolgoročne misije v vesolje ter boljše izvajanje znanstvenega raziskovanja in tehnoloških inovacij.

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

Svojo lunarno bazo nameravamo zgraditi v bližini območja večne dnevne svetlobe Kriprock na Luni, blizu vodnega ledu v območju večne noči. Približno 70% do 80% leta je tu pod sončno svetlobo in sončno energijo je mogoče uporabiti za zagotavljanje zadostne količine električne energije za lunarno bazo. Tu je tudi vodni led, ki lahko zagotavlja vodne vire in raketno gorivo za bazo. Temperaturna razlika na polarnem območju pa je razmeroma majhna, kar je ugodno za preživetje astronavtov.

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.

Naša baza je sestavljena predvsem iz treh krožnih struktur, koncentrirane sončne energije, raket, radarjev, satelitov, lunarnih roverjev itd. Na lokacijo baze bomo vnaprej prepeljali robote in drugo opremo, iz lunine zemlje zbrali kovinske elemente, s tehnologijo 3D-tiskanja zgradili ogrodje luninega tabora, nato pa se bodo astronavti naselili v luninem taboru in dokončali gradnjo notranjosti tabora. Zbiramo vodo za proizvodnjo kisika in lunino zemljo za gradnjo baze. Za gradnjo tabora in gojenje rastlin moramo z Zemlje prenesti ogljik, dušik in druge elemente, ki jih lunarna zemlja ne vsebuje. Po končani gradnji se bodo astronavti preselili v lunarno bazo in nadaljevali z naslednjimi koraki načrtovanja.

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

Kar zadeva osnovne potrebe za preživetje, lahko baza astronavtom zagotovi vodo, hrano, elektriko, zrak itd. Naš lunarni tabor ima popoln sistem za podporo življenju, ki astronavtom omogoča dihanje, prebavo hrane in izločanje odpadkov, vključno s prezračevalnimi sistemi, sistemi za odstranjevanje smeti in stranišči.

V težkih razmerah z nizkimi temperaturami bomo za ogrevanje kampa uporabljali električno energijo, ki jo proizvajajo termoelektrični in koncentrirani sončni paneli.

Ob napadu meteorita je baza opremljena s ščitom Whipple in sistemom za obrambo pred balističnimi raketami. Ščit Whipple je sestavljen iz dveh aluminijastih plošč in samozdravilnih tekočin. Sistem za obrambo pred balističnimi raketami sestavljajo poveljniški center, prestrezanje raket, opozorilni sateliti, usmerjevalni radar in radar za daljinsko zaznavanje, ki so sposobni kljubovati majhnim in srednje velikim udarcem meteoritov.

Kadar se je težko odzvati na izredne dogodke, kot so okvare v bazi, obstajajo načrti za odzivanje na izredne razmere, opozorilni sistemi in vesoljska plovila s človeško posadko, ki zagotavljajo varnost osebja.

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

Voda

V začetni fazi smo za proizvodnjo vode uporabili preostalo vodikovo in kisikovo gorivo iz opreme za pristanek na Luni, izgube v ciklu pa smo dopolnili z recikliranjem vode iz drugih produktov zgorevanja goriva. V poznejši fazi bodo na podlagi izbire lokacije baze viri vodnega ledu v bližini Kripp Rock na Antarktiki samodejno zbrani z lunarnimi roverji in prepeljani v bazo, kjer bodo shranjeni za uporabo. Baza uporablja različne naprave za varčevanje z vodo, kot sta čiščenje urina in večkratna uporaba ene vode, da bi prihranila vodne vire.

Hrana

Hrana je za astronavte pomemben način pridobivanja hranilnih snovi. V lunarni bazi smo postavili napravo za gojenje rastlin, da bi dosegli samozadostnost z osnovno zelenjavo in zagotovili svežino hrane. Načrtujemo sajenje krompirja, arabidopsisa, oljne ogrščice itd. Na poskusnem območju pa bomo gojili rumene mlinske črve, ki bodo zagotavljali beljakovine za astronavte.

Energija

Naši viri energije vključujejo termoelektrično proizvodnjo električne energije, ki za proizvodnjo električne energije izkorišča dnevno in nočno temperaturno razliko med lunarno površino in lunarno zemljo, ter proizvodnjo električne energije s koncentrirano sončno energijo, ki jo poganja superkritični cikel CO2, ki je učinkovitejši od tradicionalne proizvodnje sončne energije. Hkrati bo električna energija shranjena, da se preprečijo nepričakovane situacije.

Air

Zgodnja uporaba stisnjenega kisika z Zemlje. V poznejši fazi za oskrbo s kisikom uporabite fotosintezo rastlin na območju sajenja in napravo z elektrolitsko vodo na poskusnem območju.

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

Naš lunarni tabor je opremljen z napravo za odstranjevanje smeti in sistemom za čiščenje urina.

Naprava za obdelavo smeti ima zasnove, kot so mehanizem šarenice, potisna struktura in valjčni mehanizem. Z medsebojnim sodelovanjem in uporabo metode pakiranja z gosjim vratom se zmanjša ročni stik, tesnenje je močnejše, zmanjša se možnost uhajanja odpadkov, zmanjšata se prostornina in čas pakiranja pakirnega sistema ter izboljša učinkovitost zbiranja odpadkov.

Sistem za obdelavo urina uporablja rotacijsko parno napravo, ki lahko proizvaja vodno paro pri približno 50 stopinjah Celzija, zaradi česar je energetsko učinkovitejši. Peristaltična črpalka lahko dobavlja različne cevovode glede na različne kanale preostale tekočine v sečnem traktu. Različni sestavni deli pa so snemljivi, priročni in hitri.

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

Komuniciranje prek lunarnih komunikacijskih satelitov. Komunikacijski sateliti so umetni sateliti, ki se uporabljajo posebej za satelitsko komunikacijo in se uporabljajo za prenos informacij ter lahko pomagajo pri komunikaciji med prihodnjimi luninimi tabori in Zemljo ter med različnimi tabori na Luni. Ta način komunikacije se pogosto uporablja na Zemlji in je zanesljiva izbira tudi za uporabo na Luni. Komunikacijski satelit dvignite v orbito, ki je sinhronizirana z Luno, in komunicirajte z luninim taborom prek zemeljskih postaj in relejnih postaj, da dosežete prenos informacij na Luni. Da bi se izognili vremenskim in drugim motnjam, imajo komunikacijski sateliti običajno določen mehanizem za samozaščito. Poleg tega je za zagotovitev zadostne pokritosti komunikacijskih storitev morda treba zgraditi več komunikacijskih satelitov, da se doseže globalna povezljivost na Luni.

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.)

Biologija: Pri gojenju rastlin se uporablja metoda hidroponskega gojenja v koloni, pri kateri za sajenje ni potrebna zemlja in voda, za spodbujanje rasti rastlin pa se uporablja razpršena hranilna raztopina.
Geologija: Naš lunarni rover v lunarnem taboru ima funkcijo samodejnega rudarjenja, izkopana lunarna zemlja pa se odpelje nazaj v bazo za geološke raziskave.
Robotika: V bazi so nameščeni roboti, ki jih je mogoče uporabiti za raziskovanje robotov in naprednejšo izdelavo robotov v naslednjem koraku.

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

Telesna pripravljenost astronavtov je namenjena predvsem vadbi telesne pripravljenosti, da se lahko uprejo napadom bolezni.
Usposabljanje za prilagajanje na vesolje v glavnem razvija sposobnost astronavtov, da se prilagodijo preživetju v vesolju.
usposabljanje za psihološko zdravje, ki astronavtom pomaga razviti močne psihološke lastnosti in se spopasti z življenjem v vesolju.
Usposabljanje za uporabo instrumentov omogoča astronavtom hitro in strokovno uporabo instrumentov za znanstvenoraziskovalno delo.
Usposabljanje za ravnanje v nujnih primerih, ki astronavtom omogoča hitro in pravilno ravnanje v nujnih primerih ter zmanjšanje izgub.
Individualno in skupinsko usposabljanje, ki vsem omogoča, da se vključijo v celoto in sprostijo moč ekipe.

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 lunarne misije zahtevajo vesoljska plovila z velikim potiskom in možnostjo recikliranja.
V luninem kampu so prevozna sredstva, kot so majhni lunarni roverji, veliki lunarni roverji in vesoljska plovila s človeško posadko. Mali lunarni roverji lahko raziskujejo lunarno površino in raziskujejo pot za velike lunarne roverje. Veliki lunarni roverji lahko prevažajo materiale, opremo in raziskovalce za poglobljene raziskave na neznani lunarni površini.
Prevoz na Luno in z nje opravljajo predvsem vesoljska plovila s posadko, raziskovanje luninega površja pa poteka predvsem z velikimi lunarnimi roverji.