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.

Bright Selene

郑州轻工业大学附属中学  河南省郑州市-金水区    Kina 19, 18   4 / 2 Engelska
Programvara för 3D-design: Fusion 360



1.1 - Projektbeskrivning

Lunar Camp - ett område där människor bor, arbetar och forskar på månen. Byggandet av månlägret lägger grunden för astronauter att utföra vetenskapliga forskningsaktiviteter som långtidsboende och experiment på månytan; Syftet är att fördjupa människans förståelse av månen, förvärva ett stort antal resurser och utföra forskning om växtodling. Lunar Camp planerar att bygga månlägret i två steg, det första steget tar 20 år att bygga månutposten, och det andra steget tar cirka 10 år att uppgradera utposten till ett permanent bebott månläger. Även i framtiden kommer månlägret att bli en försörjningsbas för mänsklig utforskning av solsystemet.

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

Månlägret är en språngbräda för människor att ta sig djupt ut i rymden. Månbasen kommer att bli ett träningsläger för människor som vill ge sig ut i rymden. Om människor vill bekanta sig med den främmande miljön måste de först förstå månmiljön. Den används huvudsakligen för vetenskaplig forskning. Som en teststation för exploatering och användning av månens resurser använder den månens egna luftmiljöegenskaper för att utföra miljötester och experimentell produktion av specifika produkter. , t.ex. specialmaterial och läkemedel. Det är mycket lättare att skjuta upp en raket från månen än från jorden. Genom att förlita sig på månens högeffektiva resurser kan man utforska mer avlägsna rymder.

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

Shackleton-regionen vid månens sydpol (0,0° östlig longitud, 89,9° sydlig latitud). Eftersom det sannolikt kommer att vara rikt på vatten och det finns ett permanent solskensområde, vilket bidrar till solenergiproduktionssystemet. Temperaturskillnaden är liten och lämplig för boende. Det kan användas som en adress för att inrätta ett stort infrarött teleskop i framtiden. Den lågtempererade miljön i kraterns botten är idealisk för infraröd observation. På det 5 kilometer höga Malabote-berget, som är en ständigt synlig topp på jorden, kan man stå och använda en radiostation för kommunikation med jorden om man installerar lämplig utrustning.

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.

3D-utskriftsteknik och tillverkningsteknik för nya material. Regoliten på månens yta har en kemisk sammansättning som liknar flygaska och kan användas som byggnadsmaterial för att bygga månläger. Dessutom kan järn, mangan, aluminium, magnesium och andra metallmineraler på månens yta utvinnas och smältas, och 3D-utskrivas till ett beboeligt rymdhus.

Teknik för drift av månrobotar. Månrobotar omfattar månpatrulleringssonder och månarbetsrobotar. Månrobotarna måste kunna underhålla och reparera sig själva, och månpatrullens detektorer och arbetsrobotarna kan underhålla och reparera varandra för att säkerställa att arbetsprocessen är tillförlitlig.

Omfattande teknik för utnyttjande av avfallsresurser från månbaser. När jord-mån-fordonet har slutfört månlandningen är dess flygplattformsuppdrag slutfört. Övergivna fordon kan överväga att lossa olika fristående flygplan som reservdelar för månbaser, såsom batterier och reservmaterial för energistationer på månen, gasflaskor kan användas som lagringstankar för gasmedia på månytan och bränsleförvaringstankar kan användas som syretankar för syreproduktion på månen efter rengöring.

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

Samtidigt används fasomvandlande värmelagringsmaterial som mellanskikt för att minska värmeförlusten. Basen är utrustad med anordningar för att upptäcka meteoriter och månskalv, som kan informeras i tid och undkomma inför stora meteoritfall och månskalv.

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

Vatten(水):1. Det finns månis i polarområdena, som kan samlas in och koncentreras. Med hjälp av fokuserings- och reflektionsanordningar kan solenergi sedan användas för att smälta månisen, som sedan kan samlas upp och renas för att utvinna vattenresurser. 2. Transpiration av växter och filtreringsanläggningar kan användas för att återvinna avloppsvatten som produceras.

Livsmedel(食物): Upprätta ett livsuppehållande system med sluten krets i månbasen, med stödjande växtodlingsbaser för odling av grödor som sallad, paprika, bönor och vete som har odlats. Dessa grödor kan utgöra den huvudsakliga matkällan för baspersonalen, och samtidigt kan astronauternas mentala stabilitet upprätthållas genom att de tar hand om växterna.

För att anpassa oss till månmiljön och tillhandahålla långsiktig och stabil energi för månlägren använde vi två sätt: solenergi och bränsleceller. Solen på månen strålar ungefär 1,5 gånger så mycket ljus som jorden. Tillräckligt med solljus, främst i månljuset solkraftverk. Bränsleceller är den huvudsakliga kraftkällan på natten.

Luft (空气):Med tanke på att en genomsnittlig person förbrukar cirka 0,7 kg syre per dag är det viktigt att överväga att använda växternas fotosyntes för att återvinna syre som den primära källan till kostnadseffektivt syre. Dessutom innehåller månens jord rikligt med titan- och järnmalmer som är lätta att samla in. Reduktion av dessa malmer med hjälp av vätgas kan uppnås genom mikrovågsuppvärmning, vilket resulterar i produktion av vatten. Elektrolys av vatten ger sedan vätgas och syrgas, medan de utvunna metallerna också kan användas för konstruktionsändamål.

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

Lunar camps kan använda en mängd olika metoder för att ta hand om avfall som genereras av astronauter på månen, inklusive:

Återvinning: Genom att återvinna resurser som avloppsvatten, avgas och fasta partiklar kan mängden avfall som genereras minimeras och beroendet av jorden kan minskas i viss utsträckning.

Lagring och nedgrävning: Sopor och annat avfall som inte kan återvinnas kan lagras eller begravas på ett säkert sätt på ytan eller djupt ner på månytan.

Återvinning: Upprätta ett slutet återvinningssystem inom lägret som omvandlar det genererade avfallet till användbara resurser, till exempel genom att omvandla mänskligt avfall och växtavfall till gödningsmedel som kan användas på månbasens odlingar.

Sammantaget måste lägret minimera mängden avfall som genereras och hitta lämpliga avfallshanteringsalternativ genom vetenskapliga och rimliga metoder för att säkerställa den fortsatta existensen och utvecklingen av månbasen.

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

Månlägret är utrustat med en makrobasstation för sändning och mottagning av information till jorden och månen, och den information som tas emot av satelliten sänds sedan till jorden, vilket möjliggör kommunikation mellan jorden och månlägret. Telemetri- och telekontrollkommunikation använder VHF för att kommunicera med satelliter, och datamodulering använder FSK. Kommunikationen mellan månlägren sker via ett trådlöst nätverk som består av basstationssignaler för de som är nära varandra, och av satellitsignaler för de som är långt borta.

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.).

Vi studerar främst geologi och biologi. Månen har många unika landskap och landformer, så vi kan använda dem för vetenskaplig forskning, t.ex. geologisk struktur, kemisk sammansättning, mineralstruktur, fysiska egenskaper och så vidare. Studie av månens materia: Månens materia har en annan sammansättning än jordens, så den kan analyseras och studeras i detalj för att förstå dess sammansättning och egenskaper. Laboratoriet är också utrustat med en rad olika jordtestutrustningar, utöver de unika fysiska egenskaperna hos månen, såsom solstrålning på månytans temperatur och struktur. Miljön på månens yta påverkar livet på ett annat sätt än på jorden, så biovetenskapliga experiment kan utföras för att studera anpassningsförmåga och livskraften hos liv i heterogena miljöer.

Anläggningen har ett särskilt växtodlingsområde där man kan studera växternas tillväxt och testa tillväxtmiljön. Samtidigt har vi också astronomiska teleskop, som är praktiska för astronauter att observera rymden. Utforskning av rymden och miljötester på månens yta, liksom experimentell produktion av specifika produkter, såsom specialmaterial och läkemedel, kan också utföras genom att man utnyttjar månens egna miljöegenskaper (månen har naturliga rymdförhållanden såsom högt vakuum, ingen atmosfärisk avskärmning och låg gravitation).

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

Fysisk träning

Astronauter behöver fysisk träning i den naturliga gravitationsmiljön för att bibehålla sin fysiska hälsa och förebygga osteoporos. Dessutom behöver de särskild fysisk träning i mikrogravitationsförhållanden för att bibehålla balans och koordination. Denna träning kan också hjälpa dem att anpassa sig till att gå på månen och utföra andra uppgifter.

Teknisk utbildning

Förutom dagligt underhåll av mekanisk och elektronisk utrustning och andra färdigheter måste astronauterna också behärska driften av rymdfarkoster och månrover samt olika metoder för nödhantering, t.ex. syrgastrycksfall, utrustningsfel osv.

Undervisning i topografi

För att bättre kunna anpassa sig till månuppdraget måste astronauterna förstå grunderna i månytans geomorfologi och topografi, och lära sig att använda navigeringsverktyg samt att känna av riktningen och styra fordon på månytan.

Kunskaper om rymdmedicin

Astronauter behöver också lära sig om rymdmedicin för att förstå hur rymdresor påverkar människors hälsa. De måste förstå hur man hanterar olika olyckor i rymden och lära sig grundläggande akuta medicinska procedurer.

5.Utbildning i lagarbete

I ett astronaututbildningsprogram får astronauterna lära sig att arbeta tillsammans i team och hantera situationer på rätt sätt.

Sådana utbildningsprogram bör åtföljas av garantier för astronauternas säkerhet och hälsa och så långt som möjligt tillgodose deras egna behov och krav.

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.

Rymdfarkost: Vi kommer att behöva en rymdfarkost som kan landa och lyfta från månens yta och till och från jorden. Den bör också ha den utrustning och de förnödenheter som krävs för långvariga uppdrag.

Transport på månens yta: Vi kan använda rovers eller andra fordon som är utformade för att fungera i månmiljöer. Dessa fordon bör kunna klara av de hårda förhållandena på månen och ha förmågan att färdas långa sträckor.

Utforska nya destinationer på månens yta: Vi kan använda fjärrstyrda obemannade farkoster. Dessa farkoster kan utrustas med kameror och andra sensorer för att samla in data och bilder av månens terräng.

Till och från jorden: Vi kan använda rymdfarkoster som kan transportera besättning och last. Rymdfarkosten bör ha nödvändiga livsuppehållande system och klara av de påfrestningar som rymdfärder innebär.