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.

complementary base pairing

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



1.1 - Projektbeskrivning

Månen har egenskaper som ingen atmosfär, svag gravitation, stabil plattform och låg temperatur, vilket är lämpliga förhållanden för förvaring och användning av astronomiska observationsinstrument. Att upprätta ett observatorium på månen är därför ett utmärkt val. Baserat på dessa uppgifter har vårt team beslutat att inrätta en månbas för det huvudsakliga syftet med astronomiska observationer, och att inrätta andra områden för att göra det möjligt för astronauter att observera och leva bekvämt på månen.

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

Teleskop på jorden påverkas av jordens atmosfär och magnetfält, vilket hindrar dem från att uppnå maximal noggrannhet. Rymdteleskop har förbättrat noggrannheten, men de är dyrare och svårare att underhålla, vilket resulterar i en kort livslängd. Därför är det mycket viktigt att hitta en plattform i rymden där teleskop kan byggas och personal kan leva under lång tid. Månen är det perfekta valet. Syftet med månlägret är att använda det som ett månobservatorium för att utföra observationsverksamhet som inte kan utföras på jorden, att observera förändringar i stjärnors och planeters banor och andra himlakroppars banor, så att dessa förändringar kan hjälpa människor att bättre skydda jorden och utforska rymden.

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

Vårt läger kommer att ligga i den eviga dagsljuszonen runt Shackletonkratern i Antarktis. Valet av plats har följande två huvudsakliga fördelar:
1.Yongdian-distriktet är rikt på solresurser. Fotovoltaisk kraftproduktion kan användas för att omvandla solenergi till elektrisk energi, vilket ger kraft för basens grundläggande drift.
2.Skuggområdet inuti kratern är rikt på vattenresurser. Utvinning och rening av månens vattenis kan tillgodose astronauternas behov av vatten.

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.

I lägret används sintrad månjord för att tillverka tegelstenar och socklar som sträcker sig nedåt i två lager. På den exponerade delen av marken används månjord för att göra locket som den grundläggande arkitektoniska konturen. Lägerbyggnadens hållfasthet säkerställs genom att man utgår från att den nödvändiga ytan finns tillgänglig.
 Steg 1: Jorden till månen för att transportera solpaneler, bulldozrar/grävmaskiner, maskiner för smältning och gjutning av månjord, fjärrstyrda robotar och andra verktyg
Fas 2: Bygg ett litet fotovoltaiskt kraftgenereringssystem. Det används för att tillhandahålla den elektriska energi som krävs för byggandet, och använder månjordsmältnings- och gjutningsmaskinen för att bränna månjorden till önskad form, och använder fjärrstyrda robotar för att bygga lägret.
Det tredje steget: transportera olika teleskop, vetenskaplig forskningsutrustning och biologiska anläggningar till månen och använda robotar för att montera och placera dem.
Steg 4: Astronauterna flyttar in och utför de första vetenskapliga forskningsuppgifterna.

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

För närvarande är de största farorna på månen: syrebrist i vattnet, kosmisk strålning, nedslag av mikro-meteoriter, stora temperaturskillnader mellan dag och natt samt benförlust orsakad av låg gravitation. Vi har vidtagit följande åtgärder för att ta itu med dessa problem:
Vår bas utnyttjar månens sol- och vattenresurser fullt ut. Genom solcellssystem för elproduktion och utvinning av månvattenis kan detta problem lösas på ett effektivt sätt
Basens yttervägg är sintrad av månjord, som har vissa funktioner för att motstå meteoritnedslag, isolera från kosmisk strålning och hålla värmen. Astronauterna kan också förse rymddräkterna med samma funktioner när de ger sig ut, vilket maximerar astronauternas säkerhet.
 Samtidigt har vi utrustat astronauterna med ett fitnessrum och kräver minst två timmars träning varje dag för att förbättra deras fysik och effektivt förhindra benförlust.

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

Vatten: Månens vattenis i kratern utvinns av månlandaren och kan renas innan det används i den dagliga verksamheten. Basen är dessutom utrustad med ett miljökontroll- och livsuppehållande system som samlar upp fukt, svett och hushålls- och arbetsavloppsvatten som astronauterna andas ut genom kondensering och torkning för rening och sekundär användning.
Livsmedel: I det tidiga skedet förlitade man sig huvudsakligen på jorden för försörjning, medan man planterade morötter, sojabönor och andra växter som är rika på vitaminer, protein och fett i ekologiska växthus som efterföljande livsmedelskällor. Kött måste fortfarande levereras av jorden.
 Kraft: Platsen är mycket rik på solenergiresurser, vi kommer att använda solcellssystem för att omvandla solenergi till elektricitet, som basens energiförsörjning. Samtidigt kan vi utvinna helium-3-separationen från månens jord för att få kol och andra energikällor, så att astronauternas liv är säkrare.
Luft: Syre kan framställas genom smält elektrolys (upphettning av dessa syrehaltiga ämnen till mellan 1600 och 2500 grader Celsius och därefter elektrifiering, varvid grundämnena joniseras och syreatomerna förenas till syre). Denna metod för beredning av syre är mycket effektiv och riklig. Det är också möjligt att framställa syre genom elektrolys av vatten.

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

Inne i vårt läger har vi ett miljökontrollerat biosäkerhetssystem som samlar upp den vattenånga som astronauterna andas ut genom kondensations- och torkningskomponenter, medan den koldioxidgas som bildas samlas upp och leds till grönsaksskjulet för att förse växternas andning med näring.
Den urin som produceras av astronauterna kommer att samlas ihop för att få rent vatten genom destillationsanordningar och gas-vätskeseparationsanordningar, och en del av det kommer att användas för testning för att få information om astronauternas fysiska tillstånd. Gödseln kommer att bearbetas genom en rad fermenteringsprocesser för att framställa biologiskt gödsel för tillförsel av näringsämnen i grönsaksväxthuset.

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

Vårt läger kommer att fungera på samma sätt som Chang'e-4, med en extra reläsatellit på månens baksida som en brygga för att ta emot kommunikationsmeddelanden mellan jorden och månen för att säkerställa kommunikation hela tiden. Ett stort radioteleskop kommer att byggas inom lägerområdet för att ta emot information.

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.).

Astronomin kommer att vara i fokus för forskningen i vårt månläger, precis som det var när vi inrättade lägret, för att skapa ett månobservatorium som kommer att ge bättre förutsättningar för astronomiska observationer.
Inrättandet av ett observatorium på månens yta kommer att ge en exceptionellt detaljerad bild av stjärnorna och öppna nya fönster för studiet av universum. Upplösningen för observationer på månen skulle vara tiotusentals, om inte 100 000 gånger större än för optiska instrument på jorden. Samtidigt kommer månobservatorierna att öppna ett nytt fönster mot det universum som kan upptäckas vid mycket låga radiofrekvenser. De skulle till och med kunna öppna upp för nya grenar av astronomin genom studier av gravitationsvågor och de svårfångade neutrala partiklarna neutriner.
Så vi kommer att utföra en rad observationsaktiviteter på basen som inte har utförts eller inte kan utföras på jorden, och göra långvariga och högprecisionsobservationer av stjärnor, planeter och andra himlakroppar för att få fram deras föränderliga rörelsemönster och hjälpa människor att bättre skydda jorden och utforska rymden.

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

De huvudsakliga målen för astronauternas utbildning är att

(1) Att förbättra fysisk och mental kondition samt uthållighet och anpassningsförmåga till den speciella månmiljön;

(2) att utrusta astronauterna med relevanta instrument och kunskaper och färdigheter om månmiljön

(3) att göra astronauterna förtrogna med planerna och programmen för månlandningen och med de olika procedurerna

(4) Att göra det möjligt för astronauter i samma team att vara skickliga och kunna arbeta bra tillsammans och, om nödvändigt, utföra andras arbete.

För att uppnå ovanstående mål kommer astronauterna att utbildas i fyra faser:

(1) Grundläggande utbildningsfas. Denna utbildningsfas fokuserar på grundläggande teoretisk utbildning, målet är att göra det möjligt för astronauterna att behärska de grundläggande kunskaper som krävs på månen, för att lägga grunden för den efterföljande yrkesmässiga och tekniska utbildningen.

(2) Fas för yrkesmässig och teknisk utbildning. Utbildningen fokuserar på specialiserad färdighetsträning för rymdexperiment, målet är att få astronauterna att behärska de operativa färdigheter och yrkeskunskaper som krävs på månen. Specialiserad teknisk utbildning omfattar drift under normala förhållanden, men även funktionsstörningar och utbildning i nödsituationer.

(3) Simuleringsutbildning för månlandningsuppdrag. Fokus ligger på uppdragssimuleringsträning. Genom denna utbildningsfas kommer astronauterna att förstå kraven i färdplanen och uppdragsdivisionen. Färdighet i hela processen för uppdragets utförande.

(4) Intensivutbildning och förberedelsefas för uppdraget. Fokus ligger på deltagande i stora gemensamma övningar för att förbereda månlandningen och riktad intensiv träning av uppdragsteamet i manövrerings- och flygprocedurer och simulerade uppdrag.

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.

Bärraketen kommer att användas för rundresan mellan jorden och månen, med en kapacitet på ca 140 ton och en maximal startkraft på 5 800 ton, som kan skicka två nya generationens bemannade rymdfarkoster till månen på en gång. Bärraketen kommer att ha en maximal startkraft på 800 ton och kan skicka två bemannade rymdfarkoster av den nya generationen till månen på en gång,

Lunar Exploration Vehicle kommer att användas som huvudfordon på månen, är utrustad med solpaneler och har inbyggd radar för positionering, upptäckt och utforskning i realtid för att säkerställa att astronauterna inte går vilse under uppdraget.

Målet för detta uppdrag är det permanenta dagsljusområdet utanför Shackletonkratern på månens sydpol, där vi kommer att upprätta ett månobservatorium efter att utforskningen är avslutad.