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.

Broccoli

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



1.1 - Projektbeskrivning

På grund av människans ökande efterfrågan på mineralresurser har vi byggt en -Kale Crest-lunarbas på månen för att transportera sällsynta resurser från månen till jorden genom en rymdhiss för kommersiella, vetenskapliga och andra ändamål. När det gäller byggmaterial använder vi perifera material (geopolymerer på månytan) för att uppfylla byggnadsbehoven; När det gäller stil antar vi en nedsänkt molnformad terrassdesign, som är vacker och praktisk; Under byggprocessen använder vi 3D-utskrift för att lägga till olika ämnen i blandningen för att uppnå olika behov; I bostads- och fritidsområdena har vi många fritidsanläggningar för att säkerställa ett högkvalitativt liv för astronauter.

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

"Cabbage Summit" syftar till att möta den växande efterfrågan på mineraler och energi för kommersiella ändamål. Vi utvinner mineraler och energi på månen och transporterar dem till den synkrona banan och rymdstationen med hjälp av rymdhissar. En del av mineralerna används för att byta mot nödvändiga material för livet på månen, och resten kommer att överföras till företagets konto i form av virtuell valuta. "Cabbage Summit" har åtagit sig att bryta högkvalitativa mineraler för att lindra mänsklighetens mineralkris. Vi transporterar köpare under den andra veckan i varje jämnt numrerad jordmånad. Om det finns ett behov, vänligen ring xxxxxxx.

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

Kale Crest-basen är placerad i en grop i den ekvatoriella Jinghai-regionen. Ekvatorialregionen har det tjockaste månjordtäcket och rikligt med helium 3-innehåll, vilket överensstämmer med den ursprungliga avsikten med baskonstruktionen; Ekvatorialregionens vinkelhastighet är lika med vinkelhastigheten för månens synkronbana, och dess höga rotationshastighet ger möjlighet till konstruktion av rymdhissar. På grund av gropens terräng hålls temperaturen i gropen i Jinghai-området vid 17-19 grader Celsius under hela året, vilket kan säkerställa att basen är fri från mest kosmisk strålning och dammstörningar, vilket kraftigt minskar trycket på överlevnad. På grund av månens låga gravitation behöver människor bara förlita sig på hydrauliska lyftanordningar för att komma upp och ner.

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.

Huvuddelen av Kale Crest använder 3D-utskriftsteknik, och grundmaterialet använder huvudsakligen geosyntet (månbetong) från månens yta, vilket kan skydda mot kosmisk strålning och mikrometeoriter. Fiber- och glasfiberförstärkning som liknar potatischipsstruktur är inbäddade i mitten för att förbättra golvets tryckbärande prestanda. Under beredningen av geopolymerer kan 98% av vattnet återanvändas. Förutom den alkaliaktivator som måste transporteras från jorden kan mer än 90% av det återstående vattnet erhållas från månen, vilket säkerställer en hög utnyttjandegrad av in-situ-resurser.

För väggdelen använder vi bariumsilikatglas med utmärkt strålningsskyddande förmåga, och lägger till en blandning av månytans vittring och periklas som ett yttre isoleringsskikt för att motstå den extrema temperaturskillnaden mellan dygnen på månen.

Rymdhissen är en hissliknande metod för att transportera utvunna mineraler till månens synkrona omloppsbana. Avståndet från månens yta till den synkrona banan är dock mycket långt, vilket kräver att materialet har en enorm tryckkapacitet. Därför valde vi kolnanorör som huvudmaterial för repet. Det har det starkaste avsmalningsförhållandet bland kända material och kan motstå det enorma gravitationstrycket. För att förhindra meteoritangrepp övergav vi det traditionella cylindriska repet och valde istället ett bandrep. Jämfört med traditionella rep som går sönder vid nedslaget kan bandrepet klara flera meteoritnedslag.

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

Toppen av grönkålen är byggd i en grop, där terrängens sänkning stabiliserar temperaturen under hela året och upprätthåller ett intervall som är lämpligt för mänsklig överlevnad. Samtidigt är våra väggar gjorda av silikatglas, som kraftigt kan minska skadorna av månens kosmiska strålning för astronauter och effektivt undvika slitage av månstoft på basens yttre yta genom att utnyttja dess strålningsresistenta egenskaper och matcha gropens topografi. Gymmet på basens översta våning och den lilla hängmattan i växthuset gör att astronauterna kan koppla av och lindra stress under sin fritid. Våra astronauter fick medicinsk utbildning innan de anlände till månen, och läkemedlen och den medicinska utrustningen i de små medicinska rummen kan behandla vanliga sjukdomar.

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

Vatten
Livsmedel
Effekt
Luft

Vatten är den materiella grunden för människors överlevnad. På Kale Crest är de viktigaste vattenkällorna månens jord och vattenis, som kan värmas upp och smältas för att få en stor mängd vatten.Efter uppsamling och sedimentering i marken transporteras den till uppsamlingstanken för fysisk dekontaminering och lagring, och tillhandahålls astronauter för att säkerställa normal drift av deras arbete och liv.Samtidigt kommer vi också att återvinna urin, hushållsavloppsvatten, industriellt avloppsvatten och andra sätt att lagra genom kemisk förorening, som en backup-vattenkälla. (95 ord)
På Kale Crest finns det ett brett utbud av matkällor. Tidiga astronauter matades och kläddes med mat som hämtats från jorden. När byggandet av lägret har kommit igång odlas celler från nötkreatur och kaniner på gelatinställningar för att producera människokött. Grönsaker och frukter (spenat, kål, paprika, morötter, tomater, jordgubbar etc.) i växthuset kommer att kompletteras för att ge astronauterna det protein och de näringsämnen som krävs. När rymdhissen har färdigställts kommer den också att regelbundet leverera mat som vanligtvis inte finns på månen till basen, vilket diversifierar kosten och ger ytterligare måltider för astronauterna. (108 ord)
Eftersom vår Kale Crest är byggd i en naturlig grop är elektricitet en nödvändig förutsättning för att upprätthålla normal drift av basen. Här kommer cirka 80% av elreserverna från kärnreaktorer, som frigör en stor mängd energi under helium-3-fusion. Helium-3 injiceras i ilmenit i både vakans- och gap-lägen och värms upp till över 1000 K. Vid denna tidpunkt är mängden helium-3 som frigörs den mest idealiska. Dessutom är rymdhissen utrustad med roterbara solpaneler som lagrar ljusenergi som en reservkälla i högpresterande svänghjulsbatterier.(97 ord)
(1) I mellanlagret på toppen av växthuset finns ett lager av mikroorganismer (Chilobacterium ammoniacum, Chlorella, etc.) som transporterar det syre som genereras av dem nedåt till olika områden genom rör i väggen. Dessutom kan växterna i växthuset ge mat och utveckla luft samtidigt som de också ger en del syre till basen.

(2) Syre erhålls genom att koldioxid träffar guldfolien. Genom att slå CO2 på den inerta ytan av guldfolien kan guldfolien inte oxideras och bör inte generera molekylärt syre. Därför kan syre kontinuerligt frigöras från guldfoliens yta, och en stor mängd syre kan också erhållas med denna metod.(119 ord)

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

Att ta hand om sopor på månen är en komplex uppgift som tar hänsyn till flera aspekter såsom begränsat utrymme, miljöskydd och resursutnyttjande. Först sorterar och komprimerar vi soporna för att minska utrymmet för lagring och transport. För brännbart avfall kan avfallsförbränning användas för att bränna det till aska och rök, och filtrera bort skadliga ämnen. Icke brännbart avfall kan deponeras på soptippar. Återvinning är också en viktig länk, genom klassificering av återvinning och återvinning, för att minimera föroreningen av sopor till miljön. För det andra använder vi mikrober på månen för att bearbeta mänskligt avfall och omvandla det till användbara gaser och gödningsmedel. Användningen av specifika mikroorganismer, såsom anaeroba bakterier, kan bryta ned organiskt material i syrefattiga miljöer och producera metangas, vilket ger ett potentiellt värde för bränsle- och energiproduktion.

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

Jord-måne: På Kale Crest har vi en detektor utrustad med en riktantenn med hög förstärkning, och en solpanel förser den med 20 watts ström, vilket koncentrerar den begränsade strömmen till ett område för att säkerställa överföringen av information mellan jorden och månen. Det finns också särskilda signalmottagningsstationer på jorden, som tar emot och sänder signaler via enorma riktantenner. Dessutom använder vi vår egen kodade signalöverföring, så att informationen inte är lätt att stjäla.

Mellan månbaser: Med tanke på månens vakuummiljö används elektromagnetisk våg för signalöverföring mellan månbaser, vilket inte är bekvämt med mediet. När det är nödvändigt att kommunicera slår astronauten på intercom, talar in i den och enheten omvandlar "ljud - elektromagnetisk våg - ljud" för att återställa ljudsignalen. De använder också radiovågor för att överföra ord, data, bilder etc.

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.).

På Kale Crest studerar våra forskare geologi och biologi.

Även om det har gått lång tid sedan människan först landade på månen 1969 har det gjorts relativt få geologiska undersökningar av månkratrar under denna period. Även om vårt läger huvudsakligen är kommersiellt inriktat har vi fortfarande en stark vetenskaplig forskningskapacitet. Nu är våra experiment inte längre begränsade till att föra jordprover från månen tillbaka till jorden för övervakning. Efter att malmer och månjord har brutits med hjälp av manipulatorer i operationsområdet kommer de att transporteras till basens huvuddel med transportfordon, vilket är bekvämt för forskare att bedriva forskning på. Forskningen omfattar huvudsakligen följande aspekter: (1) Det unika zirkoniummineralet i Jinghai-området - Jinghai-stenen - studeras med hjälp av oberoende utvecklade testmetoder med ultrahög upplösning. (2) Att studera när den magmatiska aktiviteten en gång upphörde på månen. (3) Att studera den underjordiska nätverksstrukturen i kratrarna i det statiska havsområdet för att få en bättre förståelse av månens inre struktur.

När det gäller biologi kommer vi att dra nytta av de speciella förhållandena på månen för att mutera syreproducerande mikroorganismer från jorden, i syfte att hitta en mikroorganism med högre syreproduktionseffektivitet och bättre försörjning till astronauternas arbete och liv. Även om vi följer principen om grönt miljöskydd och försöker använda återvinningsbara material är det samtidigt oundvikligt att producera en massa skräp som är svårt att göra sig av med, så forskningen om effektiv nedbrytning av mikroorganismer i skräp kommer att läggas till forskningen.

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

För att utbilda de bästa astronauterna för månprogrammet "Kale Crest" är vårt utbildningsprogram uppdelat i tre huvudkategorier: kunskaper och färdigheter, fysisk kondition och mental kondition.

Kunskaper och färdigheter: För att säkerställa en sund månlandning och forskning kommer våra astronauter att få intensiv utbildning i medicin, fysik, astronomi, maskinteknik och andra discipliner. Dessutom kommer vi att se till att astronauterna utrustas med relevanta tekniska färdigheter inom rymdfartsexpertis, flygprocedurer och uppdragssimulering.

Fysisk kondition: För att bättre kunna anpassa sig till den viktlösa miljön i rymden, särskilt aktiviteter utanför kabinen, är simulerad viktlöshetsträning högsta prioritet i vår utbildning. Vi kommer att genomföra träning i viktlöshet under vatten, där astronauterna bär träningsdräkter för simulerad viktlöshet under vatten, vilket garanterar att astronauterna kommer att genomföra simulerad viktlöshetsträning i en tank med neutral flytkraft, utveckla astronauternas vanor under viktlösa förhållanden och slutföra simulerad träning för utrymningsverksamhet, vilket också tillämpas på ergonomisk bedömning av utrymning av rymdfarkoster eller baser och rimlighetskontroll av utrymningsförfarandet. Samtidigt kommer vi också att låta astronauterna genomföra ett stort antal överlevnads- och livräddningsträningar och stora gemensamma övningar för att säkerställa beredskap för alla uppdrag.

Psykologisk kvalitet: Psykologisk träning är en viktig del av astronaututbildningen. Eftersom rymduppdraget måste lämna vår välbekanta miljö, och denna miljöförändring på den psykologiska påverkan är stor. Astronauterna måste först anpassa sig till situationen i rymden ur psykologisk synvinkel. Öka den psykologiska stabiliteten. För att säkerställa tillförlitligheten i vår kommersiella forskning utbildar vi hela besättningen tillsammans för att förbättra deras effektivitet och lagarbete i rymden.

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.

När astronauterna behöver resa till nya destinationer kommer de att använda månfordon för utforskning. Dessa fordon kommer att vara konstruerade för att klara den tuffa terrängen och de extrema temperaturerna på månytan så att astronauterna enkelt kan ta sig fram på månytan.

När astronauterna behöver återvända till jorden kommer de att använda månlandaren för att återvända till omloppsbanan runt jorden och sedan använda rymdhissen för att återvända till jorden. Dessa farkoster kommer att utformas för att vara mycket autonoma och återanvändbara för att stödja framtida månutforskningsuppdrag.