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.

Dream Wings

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



1.1 - Projektbeskrivning

I takt med att människans utforskning av yttre rymden har fördjupats och tekniken för utforskning av rymden har utvecklats, har människans kunskap om månen ökat och byggandet av månläger har blivit ett nödvändigt medel för att människan ska kunna utforska yttre rymden ytterligare. Detta kommer att samla erfarenheter för människans överlevnad i yttre rymden.

Vi har delat in basmodulen i fem delar, som är det centrala energiförsörjningsområdet och det omgivande bostadsområdet, anläggningsområdet, fordonsområdet och sjukvårdsområdet.

När det gäller energi har vi utformat en typ av solpanel med bionisk blomstruktur och lagt till elektrolytbeläggningsteknik. Å ena sidan förhindrar elektrolytbeläggningens antistatiska förmåga att månstoft och statisk elektricitet fastnar och skadas, å andra sidan kan den maximera utnyttjandet av solenergi genom rotationsförmåga.

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

Syftet med vårt månläger är att leva på månen och utforska rymden. Genom astronauternas överlevnad och utveckling på månen, ackumuleringen av färdigheter och erfarenheter för mänsklig överlevnad på andra planeter i yttre rymden, och sökandet efter planeter där människor kan migrera; Samtidigt kan det också utforska och studera det oupptäckta vetenskapliga värdet av månen, såsom analysen av månytans material, och utforska solsystemets utveckling etc.

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

Vi bestämde oss för att slå upp vårt månläger vid Whipple Crater, nära månens nordpol vid 89,1° N och 118,2° E. För det första har Whipple Crater en hög radarreflektionssignatur, vilket tyder på relativt rena isavlagringar med en tjocklek på minst 2 meter. Dessa isavlagringar är en källa till dricksvatten samt raketdrivmedel för flytande väte och flytande syre. Whipple Crater gränsar dessutom till en stor, nästan permanent solbelyst platå som upptar dess norra kant. Där är solen synlig i genomsnitt 80 procent av tiden. Temperaturerna i denna nästan permanent solbelysta region är ganska milda med månens mått mätt, i genomsnitt ca -50 °C ±10 °C. Denna kombination av permanenta skuggor, kratrar som gränsar till en nästan permanent solbelyst platå, är unik i månens arktiska region.

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.

För det första kommer vi i grundläggningsfasen att använda månjord som det huvudsakliga byggmaterialet. Vi kommer att genomföra 3D-laserutskrift av månjord med hjälp av utrustning som en gigantisk 3D-skrivare som transporteras från jorden till månen. Det innebär att månjorden kommer att smältas och återförslutas med laser, stelna genom kemiska reaktioner och blandas med cementmaterial. Använd 3D-utskriftsteknik för att bygga. Den kan tillgodose behoven hos de nyckelkomponenter som krävs för en varaktig drift av månbasen och är en viktig stödteknik för drift och underhåll av månbasen i framtiden. Dessutom kommer basens glasmaterial att tillverkas av glasmaterialet efter sammansmältningen av månens unika slagglas och silikatglas, med lämpliga smältförhållanden och smältmedel. Glasmaterialet kan skydda basen från kosmisk strålning samtidigt som det säkerställer hög kompressionsbeständighet. Dessutom kommer vissa speciella byggnadsmaterial eller utrustning att transporteras från jorden, och när basen är stabiliserad kommer den att fyllas på genom in-situ-produktion för att uppnå självförsörjning av basmaterial, och sedan selektivt utvidgas.

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

Förutom att använda fusionsglas från månens kollisionsglas med silikatglas, kollisionsglasets strålningsbeständighet mot rymdstrålning och att täcka andra byggnader med strålskyddsmaterial, kommer vi också att överväga den lämpligaste tidpunkten för uppdraget.

Den månjord som används i våra byggmaterial har en mycket god värmeisolering, och systemet med konstant temperatur inne i basen kan skydda astronauterna från hotet från temperaturskillnader.

För det första kommer luftfiltreringsutrustning att installeras på basen för att effektivt filtrera dammpartiklar i luften. För det andra kommer personalen att förses med särskild skyddsutrustning som kläder, masker och glasögon för att minska deras exponering för månens damm.

En bas i polarområdena skulle minska sannolikheten för meteoritnedslag, och radar och annan utrustning skulle placeras runt månbaserna för att upptäcka och ge tidig varning om inkommande meteoriter.

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

Vatten:Vår bas kommer att använda vattenis som den huvudsakliga vattenkällan för hela basen och vattenåtervinningssystemet som det huvudsakliga ramverket. Whipple Crater innehåller relativt rena isavlagringar som är minst 2 meter tjocka, vilket tyder på att platsens utvinningsbara vattenisresurser kommer att vara betydande. Dessutom kommer basens vattenåtervinningssystem att avsevärt förbättra utnyttjandet av vattenresurserna.

Mat: Från början kommer astronauterna att äta mat från jorden tills de första grödorna mognar i basens växtmodul. Vi kommer att odla en mängd olika växter i växtmodulen för att hålla astronauterna näringsmässigt balanserade och fysiskt och mentalt friska medan de är på månen.

Luft: För det första kommer syre som erhålls genom elektrolys av vatten att vara den huvudsakliga källan till luft som krävs av basen. Dessutom kommer den växtkammare som ansvarar för planteringen, förutom att säkerställa livsmedelsförsörjningen, också att plantera vissa växter som är lämpliga för månmiljön, såsom gräs och alger etc., som också kan vara en huvudkälla till det syre som basen behöver genom generering av syre och förbrukning av koldioxid.

Kraft: Vi löser energiproblemet i vårt månläger på två sätt: det ena är genom kärnfusion i kärnkraftverket i basens centrala energiförsörjningsområde, och kärnmaterialet för kärnfusion, helium III, finns det extremt gott om på månen; det andra är att generera solenergi genom bioniska solpaneler som är fördelade runt basen, vilket också kommer att vara en viktig energikälla för basen. Dessa två metoder kan till fullo tillgodose basens energibehov.

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

Vårt Moon Camp kommer att vidta flera åtgärder för att hantera det avfall som produceras av astronauterna på månen. För det första kommer vi att använda ett slutet ekologiskt system för att bearbeta astronauternas organiska avfall med hjälp av växter och mikroorganismer. För det andra kommer vi att använda avancerad återvinningsteknik för att återvinna vatten och andra återanvändbara material. Slutligen kommer vi att skicka det avfall som inte kan återanvändas tillbaka till jorden eller begrava det på månens yta. Vi kommer att inrätta ett särskilt avfallshanteringsteam som ansvarar för att övervaka och hantera avfallshanteringsprocessen och se till att avfallshanteringen uppfyller miljöstandarderna. Genom dessa åtgärder kommer vi att minimera påverkan på miljön på månen och se till att vårt Moon Camp förblir rent och hållbart.

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

För att upprätthålla kommunikationen med jorden och andra månbaser kommer mitt månläger att använda en rad olika kommunikationstekniker. Vi kommer att upprätta ett kommunikationsnätverk som inkluderar satellitreläer, högfrekvent radio och laserkommunikation. Vi kommer också att använda rovers för att placera ut kommunikationsutrustning och sätta upp kommunikationsnav på strategiska platser. Dessutom kommer vi att ha ett team av kommunikationsspecialister som ansvarar för underhåll och felsökning av kommunikationssystemen. Genom att använda en kombination av avancerad teknik och skicklig personal kommer vi att se till att vårt månläger hela tiden är anslutet till jorden och andra månbaser.

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.).

I mitt månläger kommer temat livsvetenskap att vara fokus för vår forskning, det vill säga att studera förändringar av organismer, luft, vatten och andra material i extrema miljöer, fördjupa vår förståelse av levande system och utforska om det är möjligt att överleva och reproducera sig på månen. Här är några av de experiment som jag planerar att utföra på månen:

Utforska månen och dess miljö: Utforska månens ursprung, evolution och framtida utvecklingstrend genom att studera dess geologi, geomorfologi och atmosfär.

Utveckling av energi och material: Använda månens naturresurser, inklusive vattenis och helium-3, för att genomföra experiment inom energiutveckling och basbyggande.

Biovetenskaplig forskning: Att studera anpassningsförmågan och reaktionsmekanismen hos mikroorganismer, växter och djur i månmiljö, vilket ger stöd till utforskning av rymden och forskning inom biovetenskap.

Rymdteknisk forskning: Att förbättra nivån och förmågan inom rymdteknik och rymdteknik genom att utföra olika experiment på månens yta eller i omloppsbana, t.ex. att testa prestanda hos nya rymdfarkoster och ny rymdutrustning, utforska solsystemet och universum osv.

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

Fysisk träning: Astronauter måste vara i god fysisk form för att klara av de påfrestningar som uppdraget innebär. Detta inkluderar styrketräning, kardiovaskulära övningar och flexibilitetsträning.

Träning i tyngdlöshet: Astronauterna kommer att uppleva tyngdlöshet under sitt uppdrag, och därför måste de vara förberedda på denna känsla. De skulle genomgå simuleringsträning i en miljö utan tyngdkraft.

Simuleringsträning: Astronauterna måste behärska de färdigheter som krävs för att manövrera rymdfarkosten och månlandaren. Simuleringsträning kommer att hjälpa dem att lära sig hur man arbetar effektivt i en miljö med låg gravitation.

Uppdragsspecifik utbildning: Astronauterna kommer också att få utbildning som är specifik för månuppdraget. Det kan handla om att lära sig om månens yta, geologiska egenskaper och att utföra experiment.

Psykologisk träning: Den isolering och instängdhet som rymdresor innebär kan påverka astronauternas mentala hälsa negativt. Astronauterna kommer att få psykologisk träning för att hjälpa dem att hantera dessa utmaningar.

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.

Som deltagare i tävlingen om månbasen anser jag att framtida månuppdrag kräver en rymdfarkost som på ett säkert och tillförlitligt sätt kan transportera personal och last till månen och utforska månytan. Denna rymdfarkost måste ha följande egenskaper:

Hög automatisering och intelligens: Rymdfarkosten måste ha hög automatiserings- och intelligensförmåga för att möjliggöra autonom utforskning och drift på månytan.

På månbasen uppfann jag ett fordon som kallas "Lunar Rover". Lunar Rover består av flera hjul och kan färdas på månens yta. Den är utrustad med mycket automatiserade och intelligenta system för att möjliggöra autonom utforskning och drift på månens yta.

När vi utforskar månens yta kan vi söka efter nya destinationer, som kratrar, berg, dalar etc., och utforska och samla in prover. Vi kan också bygga baser och utföra vetenskapliga experiment för att bättre förstå månens egenskaper och miljö.