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.

makabaka

郑州轻工业大学附属中学  河南省郑州市-金水区    Kina 19   5 / 3 Engelska
Programvara för 3D-design: Fusion 360



1.1 - Projektbeskrivning

Vårt månläger består huvudsakligen av fyra delar, som är indelade i bostads- och kontorsområden, rymdfarmer, laboratorier och astronomiska observationsområden.

För att underlätta livet för astronauterna använder vårt månläger den senaste tekniken, genom den centrala kontrollskärmen, intelligenta robotar, komponenter för miljöuppfattning och andra vetenskapliga och tekniska produkter är hela miljön i månlägret intelligent, automatiserad, visuell och hörbar.

För att lösa jordens framtida energikris har vi genomfört några energiutvinningsprojekt, där vi använder intelligenta och automatiserade rovers för att upptäcka och prova olika energikällor på månen, och sedan skickar lämpliga gruvfordon för personlig gruvdrift efter testning.

För att upprätthålla astronauternas fysiska och psykiska hälsa har vi inrättat en mängd olika dagliga motions- och fritidsaktiviteter, så att hela månlägret ligger i framkant när det gäller vetenskap och teknik och humanistisk vård.

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

Med den snabba utvecklingen av rymdteknik har människor gradvis avslöjat månens mysterium, och månen kan presenteras för oss med ett tydligt ansikte. För att öppna upp områden där människor kan leva, utforska fler resurser och för att människor ska kunna utforska mer avlägsna planeter har vi upprättat månläger på månen, jordens "granne".

Huvudsyftet med vårt månläger är vetenskaplig forskning. Baserat på de naturliga miljöförhållandena på månen utförs experimentella tester, energiutforskning och astronomiska observationer för att förbereda för mänskliga resor till andra galaxer i framtiden.

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

Vi kommer att upprätta ett månläger vid månens sydpol, eftersom det finns ett permanent belysningsområde vid sydpolen, där ett stort antal solpaneler kan installeras för att få elektricitet och upprätthålla driften av hela månlägret; Samtidigt har det också ett permanent skuggområde, som innehåller en stor mängd fast vatten utspridda i stora kratrar, som stabilt kan få tillräckliga vattenresurser. Och rymdhissen kommer att byggas vid månens ekvator. Eftersom den ekvatoriella rymdhissen inte påverkas av jordens rotation och revolution, kan den säkerställa rymdhissens säkerhet samtidigt som kostnaderna minskas och rymdhissens driftskrav uppfylls.

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.

Först skjuts de material, den analysator för månjordsextraktion, den 3d-skrivare och den intelligenta kvantdator som behövs för rymdhissen upp till månens ekvator med en transportraket, och sedan byggs rymdhissen genom att använda den intelligenta kvantdatorn för att styra skrivaren. När konstruktionen är klar och tas i bruk kan transportkostnaderna minskas kraftigt. Den tänkta driftsprincipen är att först transportera viss utrustning och vissa instrument till månens synkrona bana med en bärraket, sedan docka med en rymdstation i samma bana och sedan transportera dem till månen med en rymdhiss utan att förbruka landningsmodulen. För närvarande är tekniken för raketåtervinning mycket mogen. Om rymdhissar kan implementeras kommer transportkostnaderna från jorden till månen att minska kraftigt. Senare kommer vissa storskaliga anläggningar att byggas under kontroll av intelligenta kvantdatorer, så att man slipper bära rymddräkter på månen. Byggnadsmaterial tillverkas av månjord, vilket gör det möjligt att bygga storskaliga byggnader. När bygget är klart skickar datorn information, och anläggningen testas genom experiment för att se om den är kvalificerad innan den kan tas i bruk. Många tekniker kommer att användas, t.ex. kvantdatorer, 3D-utskrifter, återvinningsbar raketteknik, teknik för höghållfasta material osv. Ultrahöghållfasta material introduceras i artikeln Radiation and Electrostatic resistance for ultra table polymer composites reinforced with carbon fibers, som kan lägga grunden för framtida rymdresor.

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

Vår måncamping har en stor mängd tillgänglig elektricitet, så vi använder kylskåp med flytande kväve för att hantera högtemperaturklimat och vattenuppvärmningsteknik för att hantera lågtemperaturmiljöer; För att förhindra potentiella meteoritnedslag när som helst har vi en särskild maskin för upptäckt av meteoritattacker som kan upptäcka och förhindra dem i rätt tid. Samtidigt är byggnaderna utrustade med ett skyddande skal som kan öppnas och stängas för att förhindra meteoritnedslag; Förutom att tillhandahålla ett fast centralt bostadsområde finns det också mobila bostadsområden som astronauterna kan gå in i för nödevakuering när de arbetar utanför månlägret. Dessutom använder man månjord och andra material för att bygga lägerplatser för att minska strålningsnivåerna. Samtidigt stoppas astronauternas utflykter under denna toppperiod genom att observera solen och förutsäga luftskiktsexplosioner som solfacklor genom rymdväderprognosteknik.

Små provtagningsmaskiner för is och månjord används för att ta prover och utforska vattenresurser och föra tillbaka dem för testning. Beroende på vattenkvaliteten väljs gruvdrift, och stora vattenutvinningsmaskiner skickas iväg för att utvinna vattenresurser i det aktuella området. Astronauternas hushållsavloppsvatten samlas också in och renas för behandling. Rymdgårdar används för att odla grödor, med hjälp av 3D-utskriftsteknik och principen om artificiellt kött för att tillhandahålla köttprodukter genom proteinråvaror, vilket säkerställer astronauternas näringsbalans. Den huvudsakliga metoden för syreproduktion är elektrolys av vatten, samtidigt som man samlar in överflödigt syre, koldioxid etc. från rymdfarmer. Och i arbets- och bostadsområdena installeras luftkvalitetsdetektorer och luftrenare samt tryckdetektorer och förbättringsanordningar för att hålla det totala trycket i månlägret inom ett intervall som är lämpligt för mänsklig beboelse.

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

Två artiklar som publicerats i tidskriften Nature Astronomy omdefinierar månen och klargör dess förmåga att lagra värdefulla naturresurser - vattenresurser. Forskare har alltid trott att det finns fast vatten på månen, särskilt vid dess poler. Vår månbas har specialutrustning som kan utvinna fast vatten från månens sydpol, och det finns också anordningar inne i huvudanläggningen som kan återvinna och rena astronauternas avloppsvatten, som också används av den internationella rymdstationen.

Vår månbas har en rymdfarm som använder näringslösningar och jord som odlats av forskare för att producera grödor som potatis, sojabönor, majs och andra grödor. Vi kan också använda det protein som produceras av sojabönor som råmaterial för att tillverka kött med hjälp av 3D-matskrivare. Vår anläggning har också ett kök som använder el så att astronauterna kan laga mat efter eget tycke och smak. När det gäller genomförbarheten använde kinesiska forskare redan 2019 näringslösningar och jordjord på månens baksida för att odla bomull, potatis, krasse, jäst, fruktflugor och raps. Dessa sex organismer växte kraftigt på månens baksida, och Watch a robot 3D print a real cake som publicerades i Science bekräftade att mat kan skrivas ut.

Vår månbas producerar syre genom elektrolys av vatten och syret transporteras genom hela anläggningen. Vår bas har också en intelligent styrning som kan upptäcka syrekoncentrationen i realtid. Den internationella rymdstationen använder också denna metod.

Månens sydpol är för det mesta i dagsljus och har rikliga solenergiresurser. Vår bas elektricitet kommer från omvandlingen av solpaneler.

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

Astronauternas avföring och köksavfall kommer att samlas in efter vetenskaplig behandling och sedan transporteras till rymdfarmar med speciella transportfordon, som kan bli näringsämnen för växter och öka energianvändningen; Urin, badvatten och hushållsavloppsvatten kommer att renas många gånger genom avloppsreningsanläggningar och rimligen distribueras och återanvändas enligt olika källor och olika reningstekniker.

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

Vårt månläger är utrustat med en mycket stor informationstransceiver som kan upprätthålla sändning och mottagning av elektromagnetiska signaler i hela månlägret, upprätthålla kommunikation mellan jorden och månen och andra läger, och vi är utrustade med en jord-måne-returmodul som kan reagera på en enorm katastrof eller skicka skadade eller sjuka astronauter tillbaka till jorden för behandling. För att underlätta kontakten med andra månläger har vi en månfarkost som när som helst kan flytta förnödenheter och personal till andra månläger.

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.).

Vårt tekniska fokus ligger främst inom följande områden: antigravitation, avancerade neutroner, robotar, astronomiskt universum, analys av månjordars sammansättning och helium-3He-utvinning, analys och utvinning av vattenkvalitet.

På månen är gravitationen en sjättedel av jordens. Ett stort antal boosters genererar dragkraft, supraledande material genererar antigravitationseffekter och samspelet mellan magnetiska och elektriska fält kan alla främja forskningen av antigravitationssystem. Vi kommer att utgå från "forskningsreaktorn med antineutronbrunn" för att studera och analysera avancerade neutroner genom test av bränslematerial, neutronspridningsexperiment, neutronaktiveringsanalys, neutronfotografering, dopning genom bestrålning av enkristaller och annat arbete. Robothunden Benbens benleder har sfäriska leder och fötterna är utrustade med fyra Mecanum-hjul, vilket ger den bästa framkomligheten i olika terränger. Samtidigt är den också utrustad med en lyftplattform på baksidan och har mekaniska armar med fyra axlar på båda sidor för att greppa och fixera gods. De två hundarna Congcong och Lingling kan utföra miljödetektering, intelligenta påminnelser och röstmeddelanden, och är anslutna till inomhusdetekteringsskärmar. Samtidigt som de styr robotarna ger de också astronauterna humanistisk vård. Gravitationen på månens yta är liten, det finns ingen avskärmning av atmosfären, ljusföroreningar och det finns inget inflytande från jordens gravitation, så det är bekvämt att observera olika fenomen i solsystemet. Samtidigt används radioteleskop för att observera universum. Kemisk analys, röntgen, spektroskopi och andra metoder används för att analysera månens jordprover och utvinna helium-3He-trioxid och sällsynta metallelement från dem; Efter att ha upptäckt vattenkällan, använd en masspektrometer för vattenkvalitetsanalys och extrahera enligt olika analytiska ändamål.

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

Grundläggande teoretisk utbildning. Som astronaut är det första man gör att utbilda professionella grundläggande teoretiska kunskaper, såsom atmosfär, astronomi, geofysik, rymddynamik, kommunikation, dator etc., dessa utbildningar är rymd-, medicin- och fysiologiinnehåll, genom att förbättra dessa professionella grundläggande kunskaper kan man lägga en solid grund för det senare. Och, naturligtvis, finns det astronauträddningsutbildning.
Fysisk träning. Astronauter måste ha en stark fysik, och utöver det måste de genomgå en rigorös fysisk träning. Rymden och rymdfarkoster är speciella miljöfaktorer, astronauter måste tränas för att förbättra sin egen tolerans. Träningsinnehållet är ofta långdistanslöpning, bergsklättring, svängbar stol och så vidare.
Uthållighetsträning för övervikt. När raketer lyfter har de vanligtvis en extrem acceleration, och utan träning kan astronauternas kroppar inte stå emot det. Genom att simulera sådan träning kan man hålla astronauternas sinnen i ett klart tillstånd, så att de kan anpassa sig och slutföra uppdraget.
Viktlös träning. Rymdfarkoster i omloppsbana under flygningen, ofta i mikrogravitation miljö, i en sådan miljö, astronauter ofta verkar yr, vilket påverkar operationen. Därför är det nödvändigt att simulera viktlösheten hos den gula kärnan, så att astronauterna kan eliminera rädslan för viktlöshet. Under viktlösa förhållanden måste astronauterna öva sig i att ta på och av rymddräkter, äta och gå.

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.

rymdfarkoster

Stora transportraketer: Under de första dagarna av byggandet av månlägret kommer vi att använda oss av stora transportraketer för att skicka byggverktyg som 3D-byggskrivare till månen.
Jord-måne-raket: huvudsakligen placerad på månen, kan reagera på nödsituationer, när oundvikliga katastrofer inträffar, kan skicka astronauter och viktiga anläggningar tillbaka till jorden i tid för att garantera astronauternas säkerhet.
Rymdhiss: Vi kommer att bygga en rymdhiss på månen, som avsevärt kan påskynda förflyttningen av material och personal mellan jorden och månen och förbättra effektiviteten.

fordon

Transportvagnar mellan anläggningar: För att underlätta för astronauterna att resa till olika anläggningar har vi installerat flera transportvagnar
Fartyg mellan lägren: För att underlätta kontakten mellan lägren och utforska nya områden har vi satt upp flera interlägerfartyg