moon_camp
upptäckt interaktiv bild

Moon Camp Pioneers 2022 - 2023 Projektgalleri

 

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.

Aurora

郑州轻工业大学附属中学  河南省郑州市-金水区    Kina 18, 19   4 / 1 Engelska
Programvara för 3D-design: Fusion 360



1.1 - Projektbeskrivning

Aurora Lunar Camp bygger på tanken om en bekväm och säker livsmiljö för astronauter. Med vetenskaplig forskning i centrum kommer Aurora Lunar Camp att undersöka och utvinna månresurser för att utforska och anpassa sig till månmiljön. Samtidigt kommer Aurora Lunar Camp att fungera som en överföringsstation för utforskning av rymden, för att uppnå funktionen för korsningsdetektering och energiförsörjning.

Lägret är centrerat kring en byggnad som är uppbyggd i två delar med hjälp av den ihåliga lavatubstrukturen under månen:

Marken är ett vetenskapligt forskningsområde som används för analys, lagring och utveckling av månens resurser. Samtidigt har det centrala kontrollrummet, kraftdistributionsrummet och planteringsmodulen inrättats för att tillgodose basens normala drift.

Under jord finns bostadsområdet, som används för astronauternas boende och träning. Förutom de grundläggande faciliteterna finns det också tesalonger för att odla känslan. Vardagsrummet domineras av varma färger för att underlätta astronauternas arbetspress.

Vi använder ett solimportsystem för att samla in solljus som reservkraft för att minska energiförbrukningen.

Vi använder ekometern, ett multifunktionellt bärbart instrument för kontroll av anordningar, övervakning av astronauternas hälsa och andra funktioner.

1.2 - Varför vill du bygga ett Moon Camp? Förklara huvudsyftet med din Moon Camp (till exempel vetenskapliga, kommersiella och/eller turistiska syften).

Vårt månläger har tre syften.

 För att utforska månens geologiska miljö, preliminär utforskning och anpassning till månmiljön. Vi kommer att fortsätta att bryta månens jord och malm på olika djup och analysera materialet för att förstå månens geologiska miljö.
 Som en överföringsstation för andra enheter för utforskning av rymden. Andra sonder kan landa på basen för att tanka under längre perioder under sina uppdrag.
 Utföra detektering av traverser. Det handlar om ett laboratorium för utforskning av rymden som övervakar andra planeter i solsystemet och jordnära asteroider som hotar jorden och samlar in relevant information till jorden, så att tidig varning, försvar, bortskaffande och så vidare kan förverkligas.

2.1 - Var vill du bygga ditt Moon Camp? Förklara ditt val.

Vi beslutar oss för att bygga ett månläger nära Shackleton Crater.

Å ena sidan kännetecknas området kring Mount Malapat nära Shackleton Crater av en lång ljuscykel, och fotovoltaiska enheter kan användas för att samla in och lagra ljusenergi för elproduktion.

Å andra sidan kan isavlagringar (vattenis) som innehåller en stor mängd väte i mitten av kratern skickas iväg för att samla vattenis i botten av kratern och transportera den till basen för att tillgodose basens behov av bränsle- och vattenresurser.

2.2 - Hur planerar du att bygga ditt månläger? Fundera på hur ni kan utnyttja månens naturresurser och vilka material ni skulle behöva ta med från jorden. Beskriv teknikerna, materialen och dina designval.

För Moon Camp planerar vi att använda en strömlinjeformad design för att basen ska se lika vacker ut som norrskenet, samtidigt som den inte lätt absorberar månstoft.

Vi kommer att landa på månen minst två gånger. För första gången kommer vi att skicka några robotar och monteringsmoduler till månen. Dessa robotar kan kombineras med olika monteringsmoduler för att uppnå funktioner som 3D-utskrift, materialsmältning, terrängskanning och gruvdrift. Med hjälp av dessa funktioner kan roboten välja en lämplig byggplats, utföra markutjämning här, samla månjord och sten, bygga skyddsskal av månjord och smälta Fe, Ti och Si för att bygga lägret. konstruktion av solpaneler, radar och termiska gruvmoduler nära Mount Malapate, och utgrävning av lavarör i mitten av basen och etablering av ett andra underjordiskt lager i rören.

Den andra månlandningen kommer att inledas efter det att lägret har upprättats. Den här gången kommer tre astronauter och några överlevnadsförnödenheter att skickas till månen. De ska inspektera och reparera konstruktionen av olika delar av lägret och den ekologiska konstruktionen inom basen, så att basen kan uppfylla de förväntade standarderna. Om något onormalt upptäcks ska det rapporteras till jordsidan och ytterligare månlandningar ska genomföras.

2.3 - Hur skyddar och skyddar ditt Moon Camp dina astronauter mot månens hårda miljö?

För astronauter är de största hoten meteoriter, strålning, månstoft, låga temperaturer och låga syrenivåer.

Meteoriter: Vi planerar att använda månjord som 3D-utskriftsmaterial för att bygga ett månjordskal runt basen som ska stå emot små meteoriter. För meteoriter som inte kan blockeras av skalet kommer alla astronauter att söka skydd i underjordiska områden.

Strålning: Månens jordskal kan ge strålningsskydd, och lägrets byggmaterial kan också effektivt förhindra strålning.

Månstoft: Månjordskal och rengöringsrobot kommer att användas för att blockera månstoft och rengöra det månstoft som fastnat på lägerskalet.

Låg temperatur: Tack vare den låga värmeledningsförmågan hos månens jordskal kan den inre temperaturen hållas relativt konstant. Samtidigt kommer lägerskalet att ha en ihålig struktur för att hålla en konstant inre temperatur i lägret.

3.1 - Hur kommer ert Moon Camp att ge astronauterna hållbar tillgång till grundläggande behov som vatten, mat, luft och ström?

Vatten: Vi kommer att använda termisk gruvteknik för att samla upp vatten i månjorden och kondensera det till is. Samtidigt kommer vi att använda robotar för att samla in vattenis och månsten i kratern, som kommer att transporteras till basen av månrovaren. Isen och vattenisen kommer att omvandlas till vatten, och månstenen kommer att omvandlas till vatten genom att reagera FeTiO2+H2→Fe+TiO2 +H2O.

Det avloppsvatten och den urin som genereras i det dagliga livet kommer att omvandlas till vatten som kan användas och drickas genom återvinnings- och reningssystemet inuti basen för att förverkliga återvinning av vatten. 

Mat: Under den inledande perioden av månlandningen kommer astronauterna att äta månmat, och efter normal drift i lägrets odlingsområde kommer olika växter att användas som huvudföda. Dessutom kan varje inkommande sond föra med sig ytterligare livsmedel till månlägret.

Elektricitet: Vi kommer huvudsakligen att använda solcellsenergi och bränsleenergi som ett kompletterande sätt att skaffa energi. Solenergiförsörjningen till lägret realiseras genom att använda solpanelerna som utrustning. Vid generering av bränslekraft används väte som utvinns ur vattenis som kraftgenereringsmetod, vilket är den huvudsakliga kraftgenereringsmetoden vid problem med fotovoltaisk kraftgenerering. Vi kommer också att hantera kraftdistributionen på hela området genom kraftdistributionsrummet.

Luft: Anläggningen kommer att använda elektrolytiskt vatten, smält elektrolytisk månjord och växtnäring för att tillföra syre. Elektrolytiskt vatten och smält elektrolys är respektive elektrolys av avloppsvatten och smält månjord för att frigöra och samla syre i den.

3.2 - Hur kommer ert Moon Camp att hantera det avfall som astronauterna producerar på månen?

För astronauternas avfall är Aurora Lunar Camp utrustat med ett återvinningssystem som omvandlar urin till användbart vatten. I ett av återvinningssystemen finns det en hel del suspenderade plastpellets och blandningar i reaktorn vid 35 grader Celsius. När avföringen cirkulerar runt pelletsen bryter mikrober på ytan av pelletsen ner avföringen till salt och metan. Genom separationen av fast gas separerades de giftiga komponenterna i avföringen. Samtidigt användes metanoxiderande bakterier för att syntetisera kolhydrater och proteiner, för att slutföra behandlingen av avföring.

Aurora Lunar Camp är utrustad med en särskild skärare som skär och komprimerar avfallet och lagrar det i en avfallsbehållare som skickas till jorden för avfallshantering när förnödenheterna mellan jorden och månen byts ut.

3.3 - Hur kommer ditt månläger att upprätthålla kommunikationen med jorden och andra månbaser?

Kommunikation mellan jord och måne: Aurora Lunar Camp har ett radioteleskop placerat utanför lägret på Maraport Mountain för att blockera bredspektrumradiostörningar från jorden, vilket gör det möjligt för huvudkontrollrummet att använda kommunikationsutrustning för att kommunicera jord-måne via radio.

Kommunikation mellan baser på månen: Huvudkontrollrummet på Aurora Lunar Camp är utrustat med ett 4G-mobilnät och tillhörande utrustning för att möjliggöra kommunikation mellan astronauter och utrustning på månen. Samtidigt kommer varje astronaut och huvudkontrollrummet att utrustas med Eco Meter, en mångsidig och bekväm kommunikationsenhet, för att underlätta kommunikationen mellan månbaserna.

4.1 - Vilket eller vilka vetenskapliga ämnen skulle vara i fokus för forskningen i ert Moon Camp? Förklara vilka experiment du planerar att göra på månen (t.ex. inom ämnena geologi, miljö med låg gravitation, biologi, teknik, robotteknik, astronomi etc.).

Utforskningen av månens mineraltillgångar kommer att vara i fokus för forskningen. Experiment med odling av växtgrödor kan utföras i månens miljö med låg gravitation, och utplacering av infraröd detektionsutrustning för låg temperatur, test av supraledning vid låg temperatur, detektion av supraledning vid låg temperatur i rymdpartikelmiljö och andra experimentella uppgifter kan utföras genom att använda den ihållande låga temperaturen i vissa kratrar i det permanenta skuggområdet. Forskning om vetenskapen och tekniken bakom resursutnyttjande på plats bör genomföras, inklusive fyra aspekter:

utforskning av viktiga månresurser;
Omfattande utnyttjande av månens jord;
Effektivt och hållbart utnyttjande av månens energi;
Skydd mot miljörisker samt rättigheter och intressen i samband med utveckling och utnyttjande av månens resurser. Det är också möjligt att bygga ett observatorium på berget Malaput vid månens sydpol, vilket skulle öka människans förståelse av Vintergatan och universum, med större symbolisk och vetenskaplig betydelse. Att bygga ett kärnkraftverk på månen för att studera kontrollerad fusion av helium 3.

5.1 - Vad skulle du inkludera i ditt träningsprogram för astronauter, för att förbereda dem för en månfärd?

Först kommer vi att välja astronauter bland de sökande som är medborgare med magisterexamen i biologisk vetenskap, datavetenskap eller medicin.

För det andra kommer vi att ha utbildningskurser för astronauterna, simulerad flygträning, simulerad träning i mikrogravitation, psykologisk träning, nödträning.

Kursen lär astronauterna att använda och underhålla utrustning som är relaterad till livet på campen och vetenskaplig forskning.

Simulerad flygträning omfattar simulerad flygträning för landning på månen och flygträning för återfärd till jorden. Flygsimulatorn gör det möjligt för astronauter att slutföra flygtekniker som start, attitydjustering, kontroll etc. Samtidigt ger den känslan av rörelse, syn, hörsel etc., så att astronauterna kan bekanta sig med användningen av rymdfarkoster.

Den simulerade träningen i mikrogravitation kommer att göra det möjligt för astronauterna att utöva fysisk träning i mikrogravitation, simulera livet i månlägret, använda olika instrument och andra aktiviteter, så att astronauterna kan vänja sig vid det framtida livet och det vetenskapliga forskningsarbetet i månlägret.

Psykologisk träning syftar till att förebygga psykologiska problem som överdriven stress och minska den psykologiska stressen genom att låta astronauterna utföra vissa uppgifter tillsammans för att göra dem mer samspelta.

Vid nödträning simuleras en nödsituation, t.ex. en meteoritattack, för att skärpa besättningens förmåga att hantera situationen.

5.2 - Vilka rymdfordon kommer ditt framtida månuppdrag att behöva? Beskriv de farkoster som finns i din Moon camp och fundera på hur du ska resa till och från jorden och utforska nya destinationer på månens yta.

Vi behöver en rymdfarkost som bygger på dagens bemannade rymdraketer, med gott om reservutrymme, som kommer att användas för att transportera robotar för att bygga månläger.

Våra fordon på Camp Moon kommer att vara två rovers som ska transportera material till det nya lägret, robotar som ska samla in månresurser och besättningar som ska inspektera radioteleskop och solpaneler.

När det gäller återresan till jorden planerar vi att sätta upp en lyftplattform på månen, när behovet finns att återvända till jorden kommer plattformen att höjas för att rymdfarkosten ska kunna starta eller landa.

När vi utforskar månen för att ange en ny destination kommer vi att fastställa destinationen i förväg, låta rovern bära robotar och mat, och använda robotar för att bygga några förrådsstationer vid destinationen och längs vägen för att lägga grunden för efterföljande utforskning av den nya destinationen.