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.

Three-person trip

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 och den yttre rymden har alltid haft många hemligheter för oss, och för att öka förståelsen för den yttre rymden byggde vi ett månläger för att utforska månen ytterligare, utforska framtiden för att flytta till månen och bygga ett eget litet hem på månen.

    Vårt läger består av två delar: en utomhusdel med månlandare, satellit, syrgasgenerator, vattenreningsutrustning, överföringsstation, solpaneler och annan utrustning; och en inomhusdel med sovrum, matsalar, fitnessutrymmen, medicinska rum och andra utrymmen.

    På grund av den hårda miljön på månen och bristen på resurser kommer vi att använda återvinningsteknik för att utnyttja vatten, syre, mat osv. till fullo. När det gäller kommunikation har den varit ansluten till jorden och rapporterat det fysiska tillståndet för människor som bor i månlägret i realtid, och registrerat vilken typ av miljö som är mer lämplig för mänsklig bosättning.

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 är främst till för att utforska vilken typ av miljö som är bäst lämpad för mänsklig migration.

    Månens gravitation och många naturliga miljöer skiljer sig mycket från jordens, så vissa experimentella utforskningar som kräver specifika miljöer är mer lämpliga på månen. Med utvecklingen av den mänskliga civilisationen har de flesta mineraltillgångar på jorden exploaterats, så månen, som är rik på mineraltillgångar, är det mest lämpliga utvecklingsobjektet för människor för närvarande. Sedan urminnes tider har människor varit fulla av rika fantasier om den stora stjärnhimlen och det gränslösa universum, och nu är utforskningen av månen bara det första steget i människans utforskning av universum, och inrättandet av transitbaser för raketer och rymdfarkoster på månen kan hjälpa människorna att utforska mer avlägsna planeter.

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

    Vi väljer att vara omgivna av rikliga resurser som kan tillgodose behoven för användning av månlägret; Terrängen är relativt platt, vilket är gynnsamt för start och landning av rymdfarkoster som platsen för lägret.

    Månen är ett idealiskt område för att etablera månläger vid polerna. Månens polarområde utsätts för solljus ungefär 70%~80% av tiden, och solenergi kan ge tillräcklig kraft för månlägret; Temperaturskillnaden i polarzonen är liten, vilket gör miljön i lägret mildare; Polarområdena är fördelade med ett stort antal månhav, och det finns en stor mängd vattenismaterial för att fylla på vattenresurserna.

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.

    Teknik: Eftersom byggandet av månläger förbrukar mycket material, så lokala material är ett utmärkt val, planerar vi att använda månrover för att bryta och samla in byggmaterial på månen och använda 3D-utskriftsteknik för att bygga läger, och vissa specialmaterial som inte kan erhållas på månen anses bära några från jorden.

    Material: kisel-aluminiumlegering (låg vikt, god värmeledningsförmåga och viss styrka, hårdhet och korrosionsbeständighet); bornitridmaterial (med unika mekaniska, termoelektriska, elektriska, optiska, barriäregenskaper); aluminiumkiselglas (med hög transparens, lämpligt för kemisk härdning etc., och användning av flerskiktsglas, mer effektivt skydd mot rymdstrålning).

    Alternativ för design: Kisel-aluminiumlegering för exteriör utrustning, förtjockade väggar, clamshell baffle design för glassektioner för att klara kraftigare stötar.

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

    Temperatur: Realtidsdetektering av lägrets interna temperatur och kontroll av temperaturen genom viss utrustning.

    Meteorit: Radarsatelliter installeras i närheten av lägret för att i realtid övervaka om fara är på väg och utfärda varningar för att påminna lägrets medlemmar om att vidta lämpliga åtgärder eller evakuera i tid.

    Strålning: Effektivare material för att skydda läger och utomhusutrustning mot strålning, och tjockare väggar för att blockera strålning.

    Individuella astronauter: formulera rimliga kostnormer för att förbättra immuniteten: fitness i fitnessområdet för att öka den fysiska konditionen; inrätta observationsdäck, två-bollars realtidskommunikation etc. för att lösa astronauternas psykologiska problem.

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

    I det tidiga skedet kommer vattenresurserna från jorden att användas, och byggandet av ett vattencirkulationssystem och brytningen av månvattenis kommer att utföras på månen samtidigt, och hushållsvattnet och urinen som genereras av lägret kommer att återvinnas. Samtidigt fylls vattenkällan på genom brytning av det polära geo-is-materialet.

    Mat:Den första är några komprimerade livsmedel och konserver, samt mjölmaskar som kan ge rikt animaliskt protein, bygga en enkel ekosfär, odla och odla några grönsaker med korta tillväxtcykler och lämpliga för överlevnad på månen och säkerställa tillräcklig mat.

    Kraft: Solkraft används för att helt samla in den ljusenergi som solen genererar under dagen och lagra den, så att den el som behövs på natten lagras samtidigt som elförbrukningen dagtid löses, så att lägrets långsiktiga stabila drift upprätthålls.

    Luft: Syre är ett oumbärligt villkor för lägerpersonalens överlevnad, med tanke på att det inte kan transporteras från jorden i stora mängder, beslutade vi att ta lokala material, använda månjordsteknik för syreproduktion, månjordelektrolysreaktionen för att få syre, men också samla syre som produceras av växternas fotosyntes.

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

    Fast avfall såsom mänsklig avföring, döda grenar och blad från växter, djurkroppar och matrester behandlas genom aerob jäsning vid hög temperatur, och de behandlade produkterna kan användas som organiskt gödselmedel, och den koldioxid som produceras under jäsningsprocessen kan också föras in i växtkabinen som ett råmaterial för växternas fotosyntes.

    Humanurin, liksom det avloppsvatten som dagligen produceras, kommer att renas med vattenreningssystem och återvinnas eller användas för bevattning av växter.

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

    Vårt läger har två radarer som inte bara förutser kommande faror, utan också håller kontakten med planeten. Jorden och månen är förbundna med varandra via satelliter som fungerar som broar.

    Och vårt läger har en hel del kommunikationsutrustning. Att hålla kontakten med jorden är inte bara för att rapportera forskningsstatus för astronauterna på månen när som helst, utan också för att skydda astronauternas psykologi.

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.).

    Forskningsfokus för vårt månläger är att ytterligare utforska månen, utforska den framtida migrationen till månen och bygga ett eget litet hem på månen.

    Miljö med låg gravitation: Eftersom gravitationen på månen är en sjättedel av den på jorden, kommer det att utgöra ett stort hot mot människors hälsa i en miljö med låg gravitation, så det är ett nödvändigt val för oss människor att anpassa oss till en miljö med låg gravitation. Och när det inte finns någon gravitation, inte bara dropparna inte släppa, men också den suspenderade materien inte sjunker, och ytspänningen spelar en viktig roll i vätskan. Den mest attraktiva aspekten av mikrogravitationsmiljön är effekterna i vätskor och gaser, såsom försvinnandet av värmekonvektion och eliminering av behållare för vätskor. Detta minskar störningarna vid diffusionsfenomen och experiment med atomtransport, vilket gör att teorier kan testas mer noggrant och nya experiment kan utformas. Det ger också nya möjligheter att studera övergripande transport, kristallisering, kärnbildning och superkylning av material.

    Ingen atmosfär:Med den massa och volym som månen har borde den kunna bilda en viss atmosfär, men så är inte fallet. Forskarna spekulerar för närvarande i tre möjliga orsaker: månens gas rör sig snabbare än planetens flykthastighet, månen har inget magnetfält och månen träffas ofta av asteroider.astronauterna kommer att studera detta vidare.

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

    Fysisk kondition: För att bli astronaut måste man förutom mer än 1 000 flygtimmar och god grundläggande fysisk kondition också klara det "tekniska testet" av de unika anläggningarna i rymdstaden, inklusive: en snurrstol med 24 varv per minut för att kontrollera dess tolerans mot vibrationer och yrsel; en elektrisk gunga med en amplitud på 15 meter svängs fram och tillbaka för att testa den rymdåkommor som kan uppstå för människokroppen när rymdfarkosten går in i omloppsbana.

     Syftet med grundutbildningen är dels att göra det möjligt för astronautkandidaterna att behärska och komplettera de vetenskapliga kunskaper och färdigheter som krävs för bemannad rymdfart, dels att ytterligare förbättra deras fysiska kondition och psykologiska kvalitet. Den fysiska och mentala träning som astronauterna måste genomgå, t.ex. att utsättas för centrifuger med en gravitation som är 10 gånger jordens gravitation och att träna i en tystnadskammare under långa perioder, är ofattbart hård. 

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.

    Framtidens rymdfarkoster är utrustade med en lasersändare i nosen, som är den penetrator genom vilken rymdfarkosten bryter igenom atmosfären. Och glaset i kabinen är ett anti-laserglas, som inte bara kan se riktningen tydligt i universum, utan också gör glaset svårt att krossa. För att förhindra att den enorma värme som genereras av friktion smälter glaset måste dock ett lyftande skyddsark installeras ovanför glaset.

    Efter att ha nått månens bana kommer det att finnas en kontrollmodul och en servicemodul, och månmodulen kommer att docka med dem igen och vänta på att astronauterna ska gå in i servicemodulen, månmodulen kommer inte längre att behövas, bara kommandomodulen och servicemodulen kommer att återvända till jordens bana under astronautens kontroll och gå in i jorden.

Andra projekt: