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.

White Rabbit

郑州轻工业附属中学  河南省郑州市-金水区    Kina 19, 18   3 / 1 Engelska
Programvara för 3D-design: Fusion 360



1.1 - Projektbeskrivning

Med den snabba befolkningsökningen och den ökade efterfrågan på mänsklig mark är de befintliga markresurserna på jorden nästan outtömliga, så människor börjar rikta sin uppmärksamhet mot rymden. Vårt team planerar att bygga en rymdtransitstation på månen som en språngbräda för att bosätta sig på Mars, som är mer lämpad för mänsklig överlevnad, och även som en transitstation för bemannad utforskning av rymden, eftersom rymdmiljön kan upptäckas tydligare i yttre rymden.

Lägret består huvudsakligen av två cirklar, den inre cirkeln är sammankopplad med varandra och innehåller det grundläggande livsfunktionsområdet, och den yttre cirkeln är funktionsområdet såsom raketstartstation och resursomvandlingsanordning. För att människor ska kunna vila här för nästa resa är bostadsområdet och bo- och underhållningsområdet i vårt läger mycket bekvämt, och viss utrustning introducerar också Internet of Things och ChatGPT-teknik, som kan interagera med människor och ansluta till basinformationen i realtid, förverkliga sammankopplingen av alla saker, kraftigt förbättra känslan av levande upplevelse och komfort och lindra tröttheten hos människors rymdnavigering.

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

För att öka avståndet för människans interstellära resor, och eftersom månen är den naturliga satellit som ligger närmast jorden, byggde projektet ett läger på månen som skulle fungera som en språngbräda för att stödja människans planer på att kolonisera Mars. Människor åker först från jorden till månen, sedan tar de en paus på månen och raketen kan också fylla på energi innan de åker iväg. Dessutom är det lättare att observera miljön i rymden på månen så att navigeringen kan bedömas. På dessa meriter fungerar lägret också som en språngbräda för bemannad utforskning av rymden för att stödja utvecklingen av vetenskap.

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

Månlägret är byggt på en slätt nära ekvatorn i det stormiga havsområdet på månen, som har en oöverträffad geografisk fördel. Först och främst ligger det i ekvatorområdet, där solvinden har en större infallsvinkel, så koncentrationen av "helium-3" i månens ekvatorområde kan vara högre, vilket är lägrets energikälla. För det andra är den belägen på månens framsida och har en stor mängd månhavsbasalt, vars ilmenithalt kan vara så hög som 25%-30%, vilket är lägrets vattenkälla. Dessutom har ekvatorialregionen en stor fördel när det gäller extra månatlig trafik, vilket är vad vårt team värderade högst när de valde den här platsen.

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.

Lägret byggs huvudsakligen av en femaxlig 3D-utskriftsrobot för metall och en intelligent monteringsrobot som använder direkt energideponeringsteknik. Lägrets skal är huvudsakligen tillverkat av titankarbid, eftersom dess hårdhet är näst högst efter diamant, starkt tryck- och slagmotstånd, och är en produkt av lägrets grundläggande flödesschema, och energikällan produceras kontinuerligt i början. I det första steget skickar vi först tryckroboten, monteringsroboten och en del nödvändigt material till månen, och reservbatteriet och raketens egna solpaneler är deras huvudsakliga energikälla. Robotarna kommer först att utveckla ett lämpligt land för läger på månen, sedan bygga fusionsreaktorer för att förse dem med en solid energiförsörjning och sedan långsamt bygga andra energiomvandlingsanordningar, inre och yttre ringar. I det andra steget kommer två tekniker att tas med för att utföra en del av den nödvändiga skarvningen och inspektionen av lägrets utrustning, och de kommer också att ta med sig en del av de instrument och den utrustning som behövs för lägret. I den tredje etappen, efter att provdriften av lägret har stabiliserats under en tidsperiod, kan överföringsstationen tas i bruk, och det kommer att ske en viss utbyggnad beroende på situationen.

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

För det första är lägerskalet tillverkat av solid titankarbid, som kan motstå stötar från meteoriter och kan varna meteoriter i förväg under upptäckt av multifunktionella radar för att undvika faror i förväg. Glasdelen utanför lägret är tillverkad av strålningssäkert bariumsilikatglas, metalldelen är täckt med ett lager av strålningsskyddande metallfibermaterial för att motstå strålning, och astronauterna tar också vitamin A och C dagligen för att förebygga. Extrema temperaturer kontrolleras genom ett ventilations- och isoleringssystem i lägret. För rymdvakuumet har hela lägret luftomslutna rum och passager, genom ett effektivt syrgascirkulationssystem, upprätthåller en atmosfärisk miljö som liknar jorden, säkerställer personalens andningsbehov och förhindrar lera och damm från månytan från att komma in i basen.

För det andra har lägret ett system för återvinning av sopor, där mänskliga exkrementer och fast avfall omvandlas till jordliknande substrat och gödningsmedel för plantering i växtrum. Det senare samlar in avloppsvatten från olika lägerområden och delar upp dem i reningsbara och icke reningsbara typer, och behandlar dem sedan separat, vissa för sekundär användning och vissa renas till nytt användbart vatten, vilket förbättrar användningen av vattenresurser.

För det tredje har lägret ett planteringsrum som kan tillhandahålla färska grönsaker som astronauterna kan äta och komplettera med vitaminer. För att förhindra att människor tröttnar på mat kommer lägrets intelligenta robotar dessutom att lära människor en mängd olika matmetoder, så att samma ingredienser får olika smaker och utseenden.

För det fjärde finns det ett medicinskt rum i lägret, som kan hantera nödsituationer och ge livsuppehållande stöd till astronauterna.

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

Vatten: Månens framsida är rik på ilmenit, och en stor mängd vatten kan utvinnas genom att reagera med väte, och vattnet kan desinficeras och filtreras för att bli en normal vattenkälla.

Mat: I början åt människor mat från jorden tills den första vågen av grödor i lägrets planteringskammare mognade och gav en stadig tillgång på mat. I planteringsrummet används planteringskorgar för att förverkliga jordlös odling och användning av jordliknande substrat för att odla grödor. Dessutom kompletteras intaget av protein och vissa vitaminer genom att använda näringsämnen från jorden. För att förhindra att människor blir trötta på mat har lägret särskild personal som lär människor en mängd olika matmetoder, så att samma ingredienser har olika smaker och utseenden.

Luft: Under måndagen är den huvudsakliga syretillförseln koldioxid som träffar guldblad och storskaliga algers fotosyntes för att producera syre, och på månens svarta himmel ersätts den senare huvudsakligen av elektrolys av vatten för att producera syre. När syret har producerats moduleras det i enlighet med förhållandet mellan jordens atmosfär och kommer sedan in i lägret genom ventilations- och isoleringssystemet.

Energi: I lägrets energisystem har vi valt kärnfusionskraftproduktion med hjälp av solenergi, som reglerar och stabiliserar strömförsörjningen, och kärnfusionsenergi är också bränslet för lägrets raketer. Det lugna havsområde där lägret är beläget har 50% av månhavet som kan utvinnas 3He, vilket är rikt på fusionsråvaror, och det är mycket rent, effektivt och säkert, vilket är det bästa energialternativet för lägret.

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

Det finns en särskild sopstation i lägret, som använder bakterier för anaerob nedbrytning för att bryta ned avfall som producerats på månen på två sätt. Ett sätt är att fermentera gödsel och urin till ett jordliknande substrat. Ett annat sätt är att bryta ned fast avfall till gödsel. För avloppsvatten har lägret en komplett uppsättning system för vattenåtervinning och återvinning, som samlar upp avloppsvattnet i lägerområdet och delar upp det i två typer av renbart och icke renbart, t.ex. avloppsvatten från handtvätt renas och blir sedan en normal vattenkälla genom filtreringssystemet; urin är icke renbart och kommer att transporteras till mikrobiella bearbetningssilor som råmaterial för produktion av jordsubstrat för sekundär användning. Detta är vattenåtervinningssystemet på vår anläggning, vilket avsevärt förbättrar utnyttjandet av vattenresurser.

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

En multifunktionell radar är byggd ovanför lägrets bostads- och rekreationsrum, och en av dess funktioner är att upprätthålla kommunikationen mellan lägret och andra månläger via radio.

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.).

Rymdmigration och bemannad utforskning av rymden är fokus för lägerforskningen. För rymdmigrantläger utförs huvudsakligen experiment inom hälsovård, jordbruk och livsmedelsproduktion. Efter att ha etablerat ett läger på månen måste en rad hälso- och medicinska problem lösas, så forskare utför olika medicinska experiment, såsom att testa effektiviteten hos läkemedel, förbereda medicinsk utrustning, utföra biomonitorering etc. Eftersom lägret är självförsörjande på livsmedel studerar forskarna växter och djur som odlats och fötts upp i månmiljöer, samt tekniker för bearbetning och konservering av livsmedel för att säkerställa färska, säkra och näringsrika livsmedelskällor. I bemannade läger för utforskning av rymden utförs huvudsakligen astronomiska experiment i yttre rymden. Månlägret ligger utanför jorden och har en utmärkt utsikt över stjärnhimlen på natten, vilket gör det möjligt för forskare att utföra astronomiska experiment, mäta och observera andra galaxer och planeter, t.ex. använda himlateleskop (multifunktionella radarsystem för vardagsrum) för att studera problem som mörk energi och mörk materia.

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

Utbildning i grundläggande kunskaper: inklusive utbildning i grundläggande kunskaper i astrofysik, rymdmedicin, rymdmiljö, datavetenskap, maskinteknik osv. Dessa grundläggande kunskaper kommer att hjälpa astronauterna att bättre förstå och hantera olika tekniker och utmaningar under uppdragen.

Utbildning i specifika färdigheter: Enligt uppdragets behov måste astronauterna utbildas i relevanta färdigheter, t.ex. drift av planetytan, drift av rymdfarkoster, planering och genomförande av uppdraget, vetenskapliga experiment osv.

Utbildning i hantering av nödsituationer: Astronauterna måste genomgå en rad utbildningar för att kunna hantera eventuella nödsituationer, t.ex. tryckförlust, brand osv. Denna träning sker i simulatorer så att astronauterna bättre kan reagera i nödsituationer.

Träning i teamarbete: Astronauterna måste arbeta nära varandra under uppdragen, så det krävs utbildning i teamwork. Denna utbildning omfattar vanligtvis aspekter som ledarskap, kommunikationsförmåga etc.

Fysisk träning: Astronauter måste upprätthålla en hög nivå av fysisk kondition, så fysisk träning krävs. Detta inkluderar träning inom områden som aerobics, styrketräning och smidighet.

Utbildning i ackulturation: Astronauter kommer ofta från olika länder och kulturella bakgrunder och behöver utbildas för att bättre kunna anpassa sig till och acceptera mångfalden och de kulturella skillnaderna i uppdraget.

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.

Lägren måste ha sådana rymdfarkoster med en hållbar energiförsörjning för att klara långa flygningar, ha en hög grad av autonomi, med autonom navigering och förmåga att undvika hinder, ha bra kommunikationsutrustning för att säkerställa smidig kommunikation. Astronauter reser mellan månen och jorden via rymdfarkoster. På lägret finns en månrover som kan transportera astronauter för att utforska andra delar av månens yta.