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.

The Moon Vanguard

郑州轻工业附属中学  河南省郑州市-河南省    Kitajska 19   5 / 2 Angleščina
Programska oprema za 3D oblikovanje: Fusion 360



1.1 - Opis projekta

  Glavni namen gradnje baze je izvajanje znanstvenih raziskav v lunarnem okolju, na splošno pa jo lahko razdelimo na pet glavnih funkcionalnih območij: območje podpore preživetju, območje inteligentne tovarne, območje izstrelitve za izpolnitev izstrelitve in sprejem raket ali sond, območje proizvodnje energije in območje lunarnih virov.

  Prva faza: s pomočjo materialov, prepeljanih z Zemlje, najprej zgradite generator kisika in sistem kroženja vode v območju preživetja, sončno elektrarno v območju pridobivanja energije in nazadnje talilni center v območju lunarnih virov.

  Srednjeročno: uporabite gradbene materiale in tehnologijo 3D tiskanja, ki jo zagotavlja center za taljenje, za nadaljnjo gradnjo vsakega območja.

  Pozna faza: Po izgradnji vseh stavb se bodo izvajale nadaljnje raziskave za izstrelitev sond v vesolje ali izboljšanje robotskih sistemov. S centralno nadzorno postajo nadzorujte celotno bazo v vseh pogledih.

  V prihodnosti lahko baza prek sprejemnega območja za izstrelitev pridobiva vire z Zemlje, sama struktura baze pa lahko podpira neprekinjeno delovanje baze, na podlagi česar se lahko baza še izboljša in razširi.

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

  Kot pravi pregovor: "Človekovo hrepenenje po vesolju izhaja iz primitivne želje po raziskovanju." Gradnja lunarnega tabora lahko človeštvu pomaga razumeti resnico o vesolju, poleg tega pa lahko zagotovi pomembno podporo znanstvenemu in tehnološkemu razvoju človeštva.

  Zato je glavni namen našega lunarnega tabora, da bi se lahko naselili na Luni in hkrati opravljali različna znanstvena dela. Končno je dosežen rezultat, da so kratkoročno v službi astronavti, dolgoročno pa se za delovanje uporabljajo obveščevalne enote brez posadke.

  Doseči je treba znanstvenoraziskovalni cilj in bazo uporabiti kot tranzitno postajo v oddaljeno globoko vesolje; rudarjenje lunarnih virov in gradnja talilnih enot, ki lahko normalno delujejo v lunarnem okolju; izgradnja laboratorija, da bo baza idealen kraj za multidisciplinarne poskuse.

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

  Bazo nameravamo postaviti na 88,9° j. š. na Luni. Na vzhodnem robu kraterja de Gerach, ki je skoraj na južnem polu. Hkrati ima lahko zaradi visoke geografske širine skoraj stalno sončno energijo in veliko količino nahajališč vodnega ledu, kar zagotavlja močno ugodje za dostop do vode in energije v bazi. Zlasti stopnja sončne svetlobe na severnem pobočju udarnega kraterja dosega približno 97%, severno visoko pobočje pa ima učinek odpornosti proti meteoritom. Nadmorska višina v jami je stabilna, teren je raven, območje pa veliko, kar je ugodno za gradnjo baze.

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.

  Na začetku gradnje tabora bodo astronavti začasno živeli v vesoljsko primernih vesoljskih plovilih za pristanek na Luni. V tej fazi bo brezpilotna oprema za 3D-tiskanje, ki je prispela hkrati z astronavti, začela gradnjo baze, v začetni fazi gradnje pa bodo uporabljeni gradbeni materiali z Zemlje, nato pa se lahko plast regolita na Luninem površju talini s pomočjo talilne naprave, peptidi iz plasti regolita in aluminij, pomešani s steklenimi vlakni z Zemlje in kompozitnimi plastičnimi vlakni, uporabijo kot materiali za 3D-tiskanje.

  V procesu gradnje je površina stavbe zasnovana kot vakuumska izolacijska struktura, da se bolje spopade s temperaturno razliko med dnevom in nočjo na Luni, njena vakuumska izolacijska struktura pa lahko učinkovito reši problem meteoritov, ko meteorit pade na površino stavbe, lahko ta vakuumska struktura razprši udarno silo meteorita, tako da lahko reši problem meteoritov.

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

  Ko smo gradili lunarno taborišče, smo upoštevali poškodbe astronavtov zaradi sevanja, meteoritov in toplotnih nihanj. Zato smo v zgodnji fazi uporabili kombinacijo vakuumske toplotnoizolacijske plošče in protiradiacijskih materialov, da bi dosegli namen preprečevanja sevanja in znižanja temperature v kabini. Po izgradnji naprave za taljenje na Luni smo za gradnjo gradbenih materialov uporabili lunine vire, kot je lunina zemlja. Ker ima lunina zemlja sama po sebi značilnosti slabe toplotne prevodnosti in močne protiradiacijske sposobnosti, ima lahko dobro zaščitno vlogo.

  Proti sevanju: lunarna zemlja, materiali proti sevanju

  Temperaturna razlika: Osrednja nadzorna postaja se uporablja za zaznavanje temperature in nadzor temperature v bazi, medtem ko se s pomočjo vakuumskih izolacijskih plošč zunaj baze upočasnijo temperaturne spremembe v bazi.

  Meteorit: Vakuumska izolacijska struktura vakuumske izolacijske plošče na površini stavbe lahko razprši udarno silo meteorita.

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

  Voda: Ker se baza nahaja na 88,9° j. š., bomo za pridobivanje vodnega ledu v večnem ledu na južnem polu Lune uporabili vozila za črpanje vode brez posadke. Z zmogljivimi napravami za recikliranje vode v bazi se uporabljena odpadna voda pred uporabo reciklira in prečisti. Izboljšanje učinkovitosti rabe vode.

  Hrana: V zgodnji fazi bodo astronavti jedli rehidrirano hrano z Zemlje (hrana, ki je pred stikom z vodo majhna, po stiku z vodo pa se prenese in razširi v užitno hrano), da bi preživeli zgodnjo fazo gradnje. V srednjeročnem obdobju se z uporabo dokončanega centra za sintezo škroba ogljikov dioksid, ki ga izdihujejo astronavti, zbira na podlagi teorije sintezne biologije in na koncu z vrsto reakcij pretvori v organsko hrano. V poznejših fazah gradnje baze je mogoče hrano pridobiti s hkratnim zasajanjem baze.

  Električna energija: Na severnem pobočju kraterja so postavljeni sončni kolektorji, ki učinkovito izkoriščajo velike površine svetlobnih pogojev za proizvodnjo energije, uporabljajo vodik, proizveden pri proizvodnji kisika, za elektrolizo vode, razvijajo vodikovo energijo in uporabljajo helij-3 v luninih tleh za nadzorovano jedrsko fuzijo.

  Zrak: Kisik se pridobiva z elektrolizo vode, pridobljene iz večnega ledu, kisik se pridobiva z elektrolizo vode, kisik se lahko pridobiva tudi z gojenjem alg, bogatih s kisikom, v rastlinski bazi, kisik v oksidirani kovini na luninem površju pa se lahko pridobiva s talilno napravo, ki se pretvori v kisik s pretvorbeno napravo.

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

  Odpadno vodo, ki nastaja v življenju astronavtov, bomo prenesli v naš sistem za kroženje super vode, ki jo bomo po pretoku skozi čistilec vode dekontaminirali in prečistili, tako da jo bo mogoče v celoti izkoristiti. Za druge odpadke, ki nastajajo v življenju, bomo uporabili mikrobne procesorje, da bodo ti gospodinjski odpadki postali hrana za mikroorganizme, hkrati pa bomo uporabili načelo redoks reakcije in te mikroorganizme uporabili za proizvodnjo električne energije za različno opremo na vesoljski postaji. Hkrati se astronavti zbirajo, da bi izdihnili ogljikov dioksid, ogljikov dioksid pa se ponovno uporabi z napravami za proizvodnjo hrane iz ogljikovega dioksida .

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

  Z luninimi sateliti bomo komunicirali prek mikrovalovnega fotonskega radarja, nato pa bomo prek satelitov komunicirali z Zemljo in drugimi luninimi bazami, da bi zagotovili nemoteno komunikacijo. S povezavo mikrovalovnih signalov lahko digitalni dvojček v našem luninem taboru zaznavata in nadzorujeta tako tabor kot Zemlja, tako da se doseže prenos različnih informacij v realnem času v taboru.

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 našem lunarnem taboru so v središču naših znanstvenih raziskav robotika, botanika in astronomija, pametna tovarna v našem taboru pa lahko proizvaja različne stroje, kot so lunarna vozila, rudarska vozila in servisni roboti, astronavti pa se lahko zanesejo na pametno tovarno pri izvajanju raziskav robotike in ustvarjanju boljših strojnih izdelkov. V glavnem preučuje, kako ohraniti normalno delovanje robota in mesečnega pogonskega gibanja v stanju nizke gravitacije, in v glavnem uporablja digitalni dvojni sistem za spremljanje podatkov o delovnem stanju robota in mesečnih pogonskih komponent.

  V modulu za sajenje rastlin bomo preučevali rast rastlin pri nizki gravitaciji in s transgensko tehnologijo z analizo podatkov o rasti rastlin proizvajali rastline, ki se lahko bolje prilagodijo okolju nizke gravitacije na Luni, da bi zagotovili hrano za dolgoročno preživetje na Luni.

  V raketnem izstrelišču lahko izvajamo raziskovanje vesolja, v izstrelišču lahko ne le prejemamo različne zaloge z Zemlje, temveč se tudi pripravljamo na nadaljnje raziskovanje vesolja.

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

  Da bi astronavti lahko uspešno opravili lunarno misijo, mora vsak astronavt pred odhodom na Luno opraviti "hudičevo usposabljanje" na Zemlji, da se lahko giblje in deluje v okolju z nizko gravitacijo na Luni.

  Pred odhodom na Luno astronavti v glavnem izvajajo usposabljanje za delovanje povezane opreme v lunarni bazi in usposabljanje za zunanje dejavnosti v lunarni bazi na štirih napravah: simulatorju za usposabljanje zunaj kabine, rezervoarju za okolje z nizko gravitacijo, testnem modulu za zunajtelesno obleko in simulatorju za virtualno resničnost, vključno z usposabljanjem za normalno delovanje in postopke ter usposabljanjem za prepoznavanje napak, presojo in obdelavo. Trenažer virtualne resničnosti lahko v celoti simulira različne dejavnosti astronavtov na Luni in simulira skupne vaje usposabljanja z zemeljskim osebjem.

  Poleg zgoraj omenjenih različnih ciljno usmerjenih posebnih usposabljanj morajo astronavti izvajati tudi usposabljanje za telesno moč, usposabljanje za moč astronavtov vključuje usposabljanje za moč zgornjih okončin in usposabljanje za moč jedra, da se zagotovi dolgoročno telesno zdravje astronavtov v okolju z nizko gravitacijo.

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.

  Za misijo na Luno potrebujemo zaloge, rakete in vesoljska plovila. Preden astronavti pristanejo na Luni, se najprej zanašajo na rakete za prevoz materiala, s katerimi na določeno območje prepeljejo materiale, uporabljene pri začetni gradnji baze, nato pa z vesoljskimi plovili pošljejo astronavte na določena mesta pristanka. V pametni tovarni lunarnega tabora bomo izdelali lunarna vozila za raziskovanje lunarnega površja, rudarska vozila za pridobivanje lunarnega regolita in tovornjake z vodo za pridobivanje večnega mraza na Antarktiki. Ponovno bomo uporabili vesoljski raketoplan, ki astronavte na Luno prevaža na Zemljo in z nje, ob vrnitvi na Zemljo pa ga popravijo in pregledajo, da zagotovijo uspešno naslednjo dostavo. Astronavti bodo uporabljali lunarna vozila, ki raziskujejo Lunino površje, za raziskovanje novih destinacij na Luninem površju .

Drugi projekti: