I Moon Camp Pioneers är varje lags uppdrag att 3D-designa ett komplett Moon Camp med hjälp av valfri programvara. De måste också förklara hur de ska använda lokala resurser, skydda astronauterna från farorna i rymden och beskriva boende- och arbetsfaciliteterna i sitt Moon Camp.
Shanghai Qingpu Senior High School Shanghai-Qingpu Kina 15, 16 6 / 2 Engelska
Programvara för 3D-design: Fusion 360
Under de sextiotvå år som gått sedan människan gav sig ut i rymden har tekniken utvecklats dramatiskt. Vi vill lämna jorden igen för att göra något större. För att kunna utforska månen fullt ut och för att senare kunna expandera och bosätta oss där under lång tid vill vi bygga några månläger för astronauter och forskare.
Vårt månläger skyddas av en cirkulär kupol för att minska värmeavledningen. Området i mitten är uppdelat i ett forskningsområde, ett område för lagring av livsmedel, ett medicinskt område, ett bostadsområde, ett område för lagring av utrustning, ett planteringsområde och ett underjordiskt skyddsrum, som är format som en sfär ansluten i vinkel, med hänsyn till stabilitet och praktiska egenskaper. De andra två områdena är kärnfusion, elektrolys, avloppsvattenrening samt fitness- och rekreationsområde. De är anslutna till det centrala området i form av en halv jordnöt, vilket visar triangelns övergripande stabilitet och säkerhet, samtidigt som de är fullt funktionella för att tillgodose alla behov hos de tre astronauterna.
För byggnadsmaterialen använder vi en kompositbetong och jordburet bornitridbaserat material för grunden och byggnadens lägre nivå. Minnesmetall och strålningssäkert glas används för överbyggnaden och kupolen, vilket gör lägret starkt och skyddat från strålningsstörningar.
Vi gör tillräckligt med ingenjörsarbete för att förse våra månläger med vatten, mat, luft, bränsle och kraft och för att vara självförsörjande på lång sikt.
Vår forskning fokuserar på astronomi, botanik och geologi samt experiment på månen för att främja vetenskapen.
Vårt mål är att föra vetenskapen framåt, utveckla nya material från månens jord och göra månlägret till ett nytt hem.
Månen, som är den planet som människan har utforskat mest, är ett av våra viktigaste utforskningsmål just nu. För att kunna utforska månen fullt ut måste vi kunna bosätta oss på månen under lång tid, så vi måste bygga månläger för att upprätthålla mänsklig överlevnad, tillhandahålla syre, matförvaring, energiutveckling och andra funktioner.
Genom att delta i Moon Camp kommer vår fantasi om månläger att förverkligas genom modellering, och i modelleringsprocessen kommer vi också att lära oss mer om månen och de tillgängliga teknikerna för utforskning av månen.
Vi vill bygga ett månläger i kratern. Kriterierna för att välja kratern är: ett, det finns is och vatten i närheten, så att man kan få vatten direkt genom att reflektera solljus med hjälp av en spegel. Två, inom den eviga dagstoppen, så att en stabil solenergi kan säkerställas som ett sätt att garantera energiförsörjningen. Tre, nära vittringsskiktet, eftersom vittringsskiktet i månens jord kan användas som råmaterial för syre.
Konstruktionen är uppdelad i sju faser:
I den första fasen byggs ett uppställningsområde på en bestämd plats för att förbereda för senare basbyggande och materialtransporter.
I den andra fasen skjuts landaren upp från mellanstationen till målplatsen, och landaren har med sig en sond, utrustning för vetenskaplig utforskning, kommunikationsutrustning och solpaneler för att utföra uppgifterna som en förenergistation och en kommunikationsstation, för att utföra preliminär utforskning av den utvalda platsen och för att tillhandahålla infrastrukturstöd för efterföljande konstruktion.
I det tredje steget kommer landaren att skjutas upp från mellanstationen, och månroboten och byggmaterialet kommer att skickas till månytan av landaren, och kompositbetongen kommer att framställas genom att använda månjorden och de material som förts, och konstruktionen av basens huvudstruktur, infrastruktur och yttre kupol kommer att utföras med 3D-utskriftsteknik för att slutföra konstruktionen av den materiella landningsplatsen och ytterligare utplacering och underhåll av alla typer av utrustning. Vid denna tidpunkt kan månbasen transporteras och bytas ut av robotarna på månens yta, vilket utgör ett utbytessystem för information, energi och material, och det inledande informationsflödet, energiflödet och materialflödets interaktionsförmåga mellan månbasens rovers, och prototypen av månbasen är klar.
I den fjärde fasen används månlandarens uppskjutningssystem och landningsplats, och landaren kan skjutas upp för att nå uppsamlingsområdet för att bära förnödenheter och föra tillbaka dem till basen, och skyddsanordningarna för månlandarens start används vid landningsplatsen för att konfigurera en uppsättning returfordon för basen.
I den femte fasen används landaren för att återvända till basen med basens interna utrustning, och den första utplaceringen av månroboten för att tillgodose behoven för personalens aktiviteter.
I den sjätte fasen kommer en bemannad månlandning att genomföras. I denna fas kommer astronauter att stationeras för utplacering, installation av intern utrustning och vetenskaplig forskning på basen, och inledningsvis kommer en månbas att byggas. Landaren kommer att bära returfordonet under den bemannade månlandningen och bilda ett reservförhållande med returfordonet som är konfigurerat på månytan för att skydda personalens liv i händelse av en nödsituation.
I den sjunde fasen slutför astronauterna installationen och driften av basens inre, och det vetenskapliga forskningsarbetet och resursutvinningsuppdragen inleds officiellt.
Under byggprocessen kommer det att vara nödvändigt att transportera sonder, robotar på månytan, olika typer av basutrustning och byggmaterial från jorden, och basens huvudstruktur kommer att innehålla en stor mängd månjord, vilket kommer att minska behovet av materialtransport och konstruktion tidskrävande.
När det gäller formen, eftersom kupolen och kupolens bärighet och tryckmotstånd är starkare än samma volym byggnader, avser vi att bygga en kupolstruktur ovanför kratern för att minska effekterna av tryckskillnader, för plötsliga och oväntade situationer, eftersom kupolens bärighet är stark, kan den köpa tid för basen att reagera och vidta åtgärder för att minska onödiga förluster.
När det gäller material, på grund av den speciella miljön, behovet av att hantera högvakuum, ultrahög temperatur, ultralåg temperatur etc., väljer kupolen vi att använda minnesmetall som skelett, i kombination med speciella betongmaterial, kan motstå höga temperaturer. Samtidigt kan användningen av strålningssäkert glas filtrera kosmiska strålar för att skydda basen från strålningsstörningar, och den normalt stängda konstruktionen kan förhindra invasion av månstoft i det inre för att påverka utvecklingen av vetenskaplig forskning; centrumets huvudbyggnad väljer vi en dubbelskiktad byggnadsvägg, det inre lagret med speciell betong, det yttre lagret med månjord, starkt, kan motstå tryckskillnader, kan ge en säker forskningsmiljö för astronauter, samtidigt som värmeöverföringsområdet kontrolleras för att bibehålla temperaturen för att förhindra värmeförlust.
När det gäller säkerheten planerar man att införa ytterligare skyddsåtgärder på platser där meteoritnedslag kan förekomma för att undvika meteoritnedslag, att välja ut små meteoriter för destruktion och deras fragment för vetenskaplig forskning, att inrätta anordningar för insamling av meteoriter för relevant utforskning och forskning, och att vidta nödåtgärder i händelse av en mycket stor meteorit eller annan olycka som är extremt destruktiv för månlägret, med hjälp av en månlandare för att fly till Lagrangepunkten, med satelliter som snabbt återspeglar situationen och skickar information till jorden, och forskare som väntar vid Lagrangepunkten på ett svar från jorden och ett nytt vetenskapligt program. Satelliterna återspeglar snabbt situationen och skickar information till jorden, medan forskarna väntar vid Lagrange-punkten på ett svar från jorden och ett nytt forskningsprogram.
När det gäller vattenförsörjningen transporterar vi först en del av vattnet från jorden till månen för att klara av det tomma fönstret innan vi kan utvinna isvatten. Den avfallsvätska som astronauterna producerar i sina liv fraktioneras, filtreras och andra steg tas för att få en del rent vatten, och resten skickas antingen till planteringsområdet eller släpps ut i yttre rymden.
För livsmedelsförsörjningen odlar vi potatis, kål, broccoli, tomater, paprika och många andra grönsaker, och tar med lite konserverat kött från jorden. För att tillgodose astronauternas näringsbehov.
För luftsidan använder vi vissa aktiva föreningar i månjorden som katalysatorer för att omvandla vatten och koldioxid till syre, väte, metan och metanol med hjälp av artificiell fotosyntes med hjälp av simulerat solljus. Det syre som erhålls härifrån är dock inte tillräckligt. Syretillförseln är huvudsakligen beroende av vattenelektrolys, och dess biprodukt väte matas till Sabatier-reaktorn för att producera metan
För att anpassa oss till månmiljön och tillhandahålla långsiktigt stabil energi för månlägret använder vi solenergi i lägrets inledande fas. Senare använder vi extraherade komponenter från månjorden som artificiella fotosyntes-katalysatorer för att förbereda bränsle för kraftgenerering, och ren och effektiv kärnfusionsteknik för kraftgenerering som en reservkraftslösning för hela månlägret. Samtidigt lagrar vi överskottsström i batteripaket för att klara av de flesta tänkbara extrema väderförhållanden, vilket ger en säker strömförsörjningslösning.
Det avfall som genereras av astronauterna är huvudsakligen urin, avföring och koldioxid. Urin separeras från destillerat vatten genom ångkompressionsdestillation och skickas till vattenbehandlingsmodulen för efterföljande filtrering och katalytiska oxidationsreaktioner för att erhålla delvis rent vatten; resten av avfallet och avföring kan användas som gödningsmedel i odlingsmodulen eller kan släppas ut direkt i rymden. Koldioxiden skickas till planteringsmodulen för fotosyntes, och om det finns något överskott skickas det till Sabatier-reaktorn, där det reagerar med väte för att erhålla vatten och metan under inverkan av katalysator.
Astronauternas hushållsavfall kommer att sorteras strikt, våtavfall kommer att skickas till planteringsområdet; pappershanddukar, plastpåsar och annat torrt avfall kommer att gå igenom en rad steg som komprimering, hamstring etc. och sedan släppas ut i jordens atmosfär för förbränning för att minska föroreningarna i rymden.
Vi använder satellitreläteknik för kommunikation. Tre satelliter är placerade över månen, så att varje del av månen täcks av minst en satellit, och använder UHF S-band, som kan tränga igenom jordens jonosfär utan avböjning eller reflektion, vilket möjliggör effektiv mikrovågsreläkommunikation mellan lägren och jorden och mellan lägren på månen.
För transport av förnödenheter, vetenskaplig utrustning och personal. Vi använder Lagrangepunkten i rymden mellan jord och måne, där gravitationskrafterna från de två största kropparna mellan jord och måne tar ut varandra, och föremål som befinner sig vid denna punkt kan förbli relativt balanserade. Vi behöver bara ge en liten dragkraft vid denna punkt för att få det vi vill transportera att röra sig i dragkraftens riktning. Det finns teoretiskt sett fem Lagrangepunkter i jord-måne-systemet, och den vi använder befinner sig på en plats ca 323 110 km från jorden. Vi skjuter först upp rymdfarkosten till mellanstationen vid Lagrangepunkten, där vi fyller på drivmedel, och samtidigt skjuter vi upp en landare från månen för att hämta rymdfarkosten och transportera det vi vill leverera från mellanstationen till månen. På så sätt skulle rymdfarkosten inte längre behöva medföra drivmedel för månlandning och start och retur när den lämnar jorden, och den skulle inte heller behöva medföra en månmodul, transportkostnaderna skulle minska kraftigt, och månlandaren skulle kunna användas flera gånger eftersom månen inte har någon atmosfär.
Vår grupps forskning på månlägret är inriktad på astronomi, botanik och geologi.
Vi kommer att observera objekt nära månen och på månens baksida med hjälp av teleskop, och NASA har redan föreslagit möjligheten att bygga ett observatorium på månens baksida för att undvika ljus- och kommunikationsföroreningar från jorden. Därför kommer vi att bygga radioteleskop med ultralång våglängd på månens baksida. Jämfört med astronomiska teleskop på jorden och i omloppsbanor nära jorden har byggandet av radioteleskop med ultralång våglängd på månens baksida enorma fördelar, bland annat astronomiska teleskop med ultralång våglängd observerar universum vid våglängder över 10 meter (med frekvenser under 30 MHZ), vilket kan reflektera jordens jonosfär, som hittills inte har utforskats av människor; månen fungerar som en naturlig månen fungerar som en naturlig fysisk barriär som hjälper månbaserade astronomiska teleskop att isolera effekterna av radiostörningar från jorden, jonosfären, satelliter som kretsar kring jorden och radiointerferenssignaler från solen under månnätter. Det är därför nödvändigt att placera ut ett metallnät med en diameter på 1 km för att bilda en bollkapselformad reflektor med ett lämpligt förhållande mellan djup och diameter.
Inom botanik kommer vi att studera månjorden som samlats in av månrobotar och de växtfrön och plantor som tagits med från jorden, med hjälp av mikroskopi och kemiska experiment för att ta reda på om spårämnena i månjorden kan ge växterna tillräckligt med energi och näringsämnen. I vetenskapslaboratoriet odlar vi också olika växtfrön i månjorden för att hitta växter som är mer lämpade för att växa på månen. Under inkubationsprocessen placerar vi fröna med månjorden i en termostat med blått och rött ljus för att säkerställa maximal tillväxt av fröna.
Geologiskt sett kan de topografiska egenskaperna hos månytan grovt delas in i tre kategorier: högland, nedslagskratrar i månhavet och vulkanisk topografi. Vi kommer att använda månroboten för att samla in relevanta prover och undersöka månytans morfologi och fördelningen av månytans material genom att studera de tre typer av prover som hämtats från månytan: kristallina vulkaniska bergarter, breccior, månjord och glaspartiklar, och så småningom kommer ovanstående prover att utnyttjas till fullo.
Dessutom kommer månroboten att utformas och tillverkas inom forskningsområdet, den kommer att ha till uppgift att samla in månprover och utrustas med 3D-skrivare, medicinsk utrustning och bostadsutrustning på fordonet för att säkerställa att astronauterna på månroboten kan utföra arbete såväl som att leva och vila.
Månen har mycket låg gravitation, kuperad terräng och många månutforskningar måste utföras av astronauter utanför kapseln, så vi kommer att träna astronauter i viktlöshet och simulering av månmiljö så att de kan anpassa sig till viktlösheten i förväg för att minska fysiologiska obehag och hjälpa utomhusutforskningen att gå smidigare.
Månen är en extremt farlig och okänd miljö för människor, och astronauter som utforskar den måste se till sin egen säkerhet och sedan till sina följeslagares säkerhet, så vi kommer att tränas och simuleras för att hantera vissa möjliga nödsituationer.
Inför en sådan okänd miljö måste astronauterna utstå stor psykologisk press för att ta sig till månen, ut ur kapselforskningen etc. För att göra månlandningen smidigare kommer vi därför att ge astronauterna psykologisk vägledning för att minska det psykologiska trycket och det psykologiska obehaget, så att astronauterna kan slutföra uppdraget med en positiv inställning.
Månen har många outforskade och outforskade material, och astronauterna måste ha en god förståelse av månen innan de åker till månen, och vi kommer att låta astronauterna lära sig att använda de avancerade maskinerna i månlägren för att utföra forskning och undersökning av materialen på månen.
I den viktlösa miljön kan astronauternas muskler gradvis försvinna, innan de åker till månen kommer vi att astronauter att utföra rigorös fysisk träning och en rimlig diet för att säkerställa att i det långsiktiga uppdraget för att upprätthålla god hälsa och fysisk styrka.
Uppdragen omfattar bemannade rymdfarkoster som används för att flyga från jorden till månen, bärraketer som används för att fylla på förråd och material, sonder som används för att utforska miljön, med mera. I månlägret kan astronauterna också fjärrstyra små utforskningsrobotar inomhus för vidare utforskning och insamling av prover på månen, och det finns också bananslutningar till olika byggnader för snabb transport över långa avstånd.
Månen har liten gravitation och ingen atmosfär, så för närvarande kan vi använda fordonet för att vända drivkraften för att skicka rymdfarkosten tillbaka till jorden. I framtiden kan vi också använda elektromagnetiska katapultanordningar för att skjuta upp små rymdfarkoster och rymdfarkoster, vilket är snabbare och bekvämare än direkt manipulation av rymdfarkoster, och kan återanvändas, mindre miljöförstöring, både effektivt och praktiskt.
English 
Chinese 
Czech 
Danish 
Estonian 
Finnish 
French 
German 
Greek 
Hungarian 
Italian 
Latvian 
Lithuanian 
Dutch 
Norwegian 
Polish 
Portuguese (Portugal, AO90) 
Romanian 
Slovak 
Slovenian 
Spanish 
Swedish 