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.

Twinkler

  Tretje mesto - Države članice, ki niso članice ESA

郑州轻工工业大学附属中学  河南省郑州市-金水区    Kitajska 19   5 / 2 Angleščina
Programska oprema za 3D oblikovanje: Fusion 360



1.1 - Opis projekta

  Naša baza bo sprva zgrajena kot rekreacijska baza za astronavte in upamo, da bomo z njo pridobili izkušnje za kasnejšo vzpostavitev in širitev komercialne turistične baze.Z vzpostavitvijo komor s stalnim pritiskom, kot so rekreacijske sobe, komunikacijske sobe in bivalni prostori, bomo astronavtom omogočili, da v mikrogravitaciji izkusijo občutek drugačnosti od tal. Naša baza bo razdeljena na več območij, vključno z nastanitvenimi prostori, komunikacijskimi sobami, prostori za zabavo, zdravstvenimi zmogljivostmi in tako naprej, ta območja bodo pri načrtovanju in izdelavi avtonomna, zelena, varčna z energijo in zmanjševanjem emisij. Območje porazdeljenega modula bo v celoti ustrezalo potrebam astronavtov. Kar zadeva udobje, uporabljamo pametni sistem za klimatizacijo svetlobe, ki se prilagaja različnim pogojem astronavtov. Načrtujemo, da bomo v celoti izkoristili vire, ki so na voljo na Luni, in lunarni rover bo redno zbiral vire, ki so na voljo na površini Lune za delovanje baze, hkrati pa se uporabljajo posebna zrcala, ki prinašajo velike količine svetlobe za taljenje energije na sončne celice. Pri energetski uporabi sončne energije za hidrogeniranje se bo baza še naprej napajala.

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

  V prihodnosti bo naša baza delovala kot model komercialnega turizma, ki lahko v prihodnosti postane inovativen način turizma, saj bodo astronavti z vzpostavitvijo večmodulnih prostorov, kot so sobe za rekreacijo in komunikacijske sobe, lahko izkusili udobje vesoljske tehnologije. V tej bazi lahko astronavti iz prve roke izkusijo vesoljsko okolje, lahko izkusite različne vrste nastanitev in raziskujete znanstvena vprašanja na Luni, hkrati pa uživate v edinstveni izkušnji vesoljskega turizma. Poleg tega bomo posebno lokacijo Lune uporabili za zbiranje vseh vrst koristnih podatkov za povratne informacije, da bi spodbudili prihodnji razvoj večnamenske baze.

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

  Odločili smo se, da bazo zgradimo na Shackletonovem hribu v bližini Luninega južnega tečaja, ki je bil dolgo časa osvetljen, njegovi bogati viri sončne energije pa so se pretvorili v električno energijo za potrebe delovanja baze. Edinstvena lega in okolje sta pripomogla k zmanjšanju tveganja, ki ga za bazo predstavlja lunarno okolje, njene velike avtohtone mineralne vire pa lahko uporabimo kot vir gradbenega materiala, hkrati pa lahko veliki viri vodnega ledu in kisika na površju Lune pripomorejo k našemu normalnemu preživetju, kjer sta komunikacija in transport med Zemljo ugodnejša, kar zagotavlja nadaljnje delovanje tabora in razpoložljivost virov

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.

  V zgodnjih fazah bodo roboti delovali tako, da bodo v celoti izkoristili naravne vire na površini Lune, in sicer tako, da bodo talili in elektrolitizirali lunarno zemljo ali kamnino, da bi pridobili velike količine materialov, kot je silicij za gradnjo baze, material regolita, pridobljen z lunarne površine, se pretvori v trdni material, ki ga je mogoče natisniti v 3D tiskalniku, na strukturo pa se prek 3D tiskalnika natisne zaščitna plast, da se ustvari baza. V srednji in poznejših fazah bosta operacijo izvajala robot in človek, surovine z luninega površja pa bo zbiral lunarni rover za pomožno gradnjo. Atmosferske razmere v bazi bodo vzdrževali vodik, dušik in drugi plini, ki vstopajo v bazo, ker ima lunarna zemlja dobre toplotnoizolacijske lastnosti, goli del lunarnega površja za pokrivanje lunarne zemlje za ohranjanje stalnih temperaturnih lastnosti, uporaba barijevega silikatnega stekla z odlično odpornostjo proti sevanju v strukturi kupole astronavtom omogoča lažje opazovanje kozmičnih pojavov. Hkrati bomo z Zemlje prinesli nekaj hrane in vode za vzdrževanje potrebnih življenjskih pogojev, nujna je tudi komunikacijska oprema in orodja za vzdrževanje, ki so pomembno jamstvo za ohranjanje stika z Zemljo in odpravljanje nepričakovanih okvar.

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

  Po eni strani se naša lunarna baza nahaja na stabilnem območju in uporablja posebne amortizerje za ublažitev učinkov luninega potresa, po drugi strani pa bo naša baza ves čas uporabljala radar za spremljanje zunanjega okolja v realnem času, podatki pa se bodo vračali v glavno nadzorno sobo, ki bo ves čas spremljala morebitno nevarnost, da bi lahko sprejela ustrezne ukrepe, struktura kupole, odporne na sevanje, in kabina s stalno temperaturo nad bazo sta do neke mere zmanjšali škodljivost elektromagnetnega sevanja in temperaturnih razlik za človeško telo, poleg tega smo stene zgradb obogatili z aluminijem in drugimi absorpcijskimi materiali, da bi zmanjšali čas, ki ga astronavti preživijo v škodljivem sevanju. Lunina baza ima izpopolnjen sistem za filtriranje zraka, ki lahko uravnava količino luninega prahu, ki vstopa v stavbe, ter filtrira in obdela strupene pline in izpušne pline na površju Lune ter vzdržuje ustrezno koncentracijo kisika in zračni tlak; ta oblikovna značilnost bo zagotovila, da bodo astronavti lahko varno vstopali v bazo in jo zapuščali, hkrati pa bo čim manj prašnih delcev. Baza ima dobro razvit sistem za odzivanje v nujnih primerih in mehanizem odpornosti na napake, ki zagotavlja, da bodo drugi sistemi delovali tudi v primeru odpovedi nekaterih komponent, kar je bistvenega pomena za zdravje in varnost astronavtov. Hkrati baza lunarnega roverja in vesoljskega plovila v primeru izrednih razmer pomaga pri začasni spremembi položaja, med katero bomo še naprej krepili bazo za zaščito zdravljenja

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

Za vodne vire, prvič, s pridobivanjem vodnih virov ledu na površini Lune, potem ko se vir obdela in shrani v posebnem rezervoarju za vodo, in drugič, za astronavte, da sami izvedejo obnovo zdravljenja tekočega odtoka, po tem, ko se oprema za kroženje vode prečiščevanje filtracijo in druge operacije so prav tako shranjene v posebnem rezervoarju za vodo za uporabo.
Za pridobivanje hrane bomo po eni strani v bazi pridelali nekaj preprostih pridelkov v lastnem prostoru, v okolju, v katerem so nasadi, po drugi strani pa je v skladišču v bazi shranjena priročna hrana z Zemlje, ki jo lahko uporabljajo astronavti.
Operativne potrebe baze bomo zadovoljili z izgradnjo nizov sončnih panelov, ki jih bomo združili z elektrarnami na Luni, bogatimi z vodikom, hkrati pa se bomo v nujnih primerih lahko odzvali tudi z baterijami za nujne primere, ki jih bomo pripeljali z Zemlje.
Gojili bomo rastline, ki proizvajajo kisik, učinkovito uporabljali bazo, sisteme za filtriranje in kroženje zraka Sistem za čiščenje zraka pretvarja pline, kot je ogljikov dioksid iz dihanja astronavtov, v kisik, ki se nenehno pridobiva s taljenjem in elektrolitizacijo lunine zemlje.

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

  Organske snovi, kot so odpadne vode in ostanki hrane, se lahko reciklirajo s tehnologijami, kot je bioreaktor, za proizvodnjo nove hrane ali goriva; tekoči odpadki, kot so urin in drugi tekoči odpadki, se lahko obdelajo z vrsto postopkov filtriranja in čiščenja, da se pridobijo vodni viri, ki se lahko uporabijo v kmetijstvu, čistilnih in drugih modulih. Za človeške odpadke, kot so odplake, fekalije in drugi biološki odpadki, je mogoče te odpadke dodatno obdelati z bioreaktorji (kot je obdelava stisnjenih snovi) in reaktorji za nitrifikacijo, s čimer se obravnavajo številni izzivi nastajanja odpadkov. Pri zmanjševanju nastajanja in odstranjevanja odpadkov uporabljamo tudi trajnostne strategije za materiale in objekte za nadzor skupne količine astronavtskih odpadkov.

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

  Naša baza je vzpostavila zanesljiv komunikacijski sistem, ki uporablja satelitske povezave in druge komunikacijske sisteme med Zemljo in Zemljo ter prenosne satelitske postaje, ki so jih zgradili znanstveniki v vesolju, informacije se prenašajo prek satelita iz lunarnega tabora na Zemljo ali v druge baze in imajo značilnosti širokega pokritja, visoke hitrosti prenosa in visoke stabilnosti, baza je opremljena tudi s sistemom za hitro obdelavo podatkov in mrežno strukturo za prenos podatkov in izmenjavo informacij o znanstvenem okolju in zdravju astronavtov z Zemljo in drugimi lunarnimi bazami. Te tehnologije ne zagotavljajo le zanesljivih in hitrih komunikacijskih storitev, temveč podpirajo tudi različne potrebe po prenosu podatkov in komunikaciji, kot so glas, video, besedilo itd.

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.)

  Naša osnova se bo osredotočila na astronomijo, ki je preučevanje vesolja in nebesnih teles, ki zajema številna področja, planetarno znanost, zgradbo in razvoj zvezd, nastanek in razvoj galaksij, kozmologijo.Na tej posebni geografski lokaciji bomo uporabljali teleskope in druge astronomske instrumente ter opazovali galaksije, zvezde, planete in druga nebesna telesa pri različnih valovnih dolžinah in preučevali njihove fizikalne lastnosti ter zbirali podatke s satelitov, vesoljskih plovil in drugih astronomskih instrumentov, uporaba računalniških simulacij in metod analize podatkov za preučevanje neznanih problemov, kot so struktura zvezd, veliki pok in temna snov, ter s simulacijo fizikalnih pogojev Sonca in drugih nebesnih teles v laboratoriju za raziskovanje njihove fizike in kemijskih lastnosti, kot so sinteza novih nebesnih materialov ali preučevanje jedrske fuzije v zvezdah, ter vzpostavitev astronomskih podatkovnih baz za zbiranje in povzemanje obstoječih astronomskih podatkov, zagotavljanje osnovnih podatkov in referenčnih informacij za nadaljnje astronomske raziskave. Z astronomskega vidika bomo preučevali tudi izvor in razvoj življenja, na primer z izvajanjem misij vzorčenja asteroidov, s preučevanjem, ali v asteroidih obstajajo predhodniki življenja, in z izvajanjem poskusov bomo lahko bolje razumeli skrivnosti vesolja ter zagotovili podporo in pomoč za prihodnje raziskovanje vesolja.

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

  Naslednji programi usposabljanja bodo astronavtom pomagali pri pripravi na prihodnje misije na Luno ter jim zagotovili potrebno znanje in spretnosti za soočanje z izzivi. Najprej bodo usposobili nekaj znanja o fiziki in astronomiji, kot so gravitacija, kinematika, medzvezdna navigacija itd. Po dolgem življenju na Zemlji se morajo astronavti prilagoditi na vesoljsko okolje, program usposabljanja bo zajemal, kako se soočiti s fizičnim odzivom na breztežnost, odzivom na psihološki stres in standardnim delovanjem pri prilagajanju na življenje v vesolju; astronavti se bodo morali naučiti hoditi v vakuumu, usposabljanje bo vključevalo hojo v vesoljski obleki, uporabo orodij in opreme ter reševanje morebitnih izrednih razmer; astronavti se bodo usposabljali za upravljanje vesoljskih plovil, vključno s tem, kako pilotirati in upravljati lunarni modul, upravljati nosilno raketo, izvajati prilagoditve orbite itd; astronavti se morajo naučiti, kako učinkovito komunicirati s centrom za nadzor na Zemlji, usposabljanje bo zajemalo uporabo radijske in druge komunikacijske opreme ter odzivanje na nujne primere in nesreče; misija na Luno bo vključevala veliko število načrtov in nalog, zato morajo astronavti znati učinkovito upravljati in izvajati misije, opravljati naloge v skladu z načrtom ter ohranjati visoko učinkovitost in natančnost; poleg tega morajo razviti tudi psihološke lastnosti, da se bodo lahko spopadli z osamljenostjo in tesnobo, ki ju lahko prinese dolgotrajno raziskovanje vesolja.

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 misije na Luno bodo potrebovale lunarne pristajalne naprave, ki bodo uporabljene za prevoz astronavtov in opreme z Zemlje na površino Lune, pri čemer bodo morale imeti dovolj goriva in zalog, da bodo omogočale dolgoročno potovanje v vesolje in preživetje na Luni; pristajalne naprave bodo uporabljene za pristajanje sond in opreme z lunarne pristajalne naprave na površino Lune, kar zahteva dobre zmogljivosti za vzletanje in pristajanje ter stabilnost na površini Lune do zaključka misije. Naša baza je opremljena z lunarnimi roverji za prevoz ter premikanje in raziskovanje na luninem površju. Ko se astronavti po končani misiji vrnejo na Zemljo, morajo lunarno površino zapustiti v prenosni ladji, ki jih bo odpeljala v določeno orbito, nato pa se na Zemljo vrniti v pristajalnem plovilu.