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.

Lunar Optimum

郑州轻工业大学附属中学  河南省郑州市-金水区    Kina 18, 19   6 / 2 Engelska
Programvara för 3D-design: Fusion 360



1.1 - Projektbeskrivning

Huvuddelen av Lunar Optimum är formad som en kanin, vilket är en kombination av västerländsk påskkultur och kinesisk zodiakkultur. Kaninformen och den ljusa färgen som tema ger inte bara astronauterna som bor på månbasen lite glädje och värme, utan även de framtida astronauternas aktivitet, som en kanin som är kraftfull och full av vitalitet.

Vi kommer att använda 3D-utskriftsteknik för att bygga lägret. De flesta stugorna finns i huvudbyggnaden. Lägrets relativt intakta och slutna struktur hjälper astronauterna att skydda sig mot den hårda miljön på månen. Lunar Optimum fokuserar på vetenskaplig forskning, med utforskning och användning av rymdresurser, biomedicin, djur- och växtförädling och annan vetenskaplig forskningsutrustning, rymdfarkoster, månrover och massaccelerator är transportverktyg. Lounger, restauranger, gym och medicinska rum, som kompletteras med AI-forskning, ger astronauterna ett högkvalitativt, hälsosamt och bekvämt liv. Den levererar också vatten, luft, mat och energi.

Lunar Optimum är inte bara en boost för utforskningen av månen, utan också en mellanstation för mänsklig utforskning av Mars och mer mystiska planeter.

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

I månlägerprojektet är det huvudsakliga syftet med det månläger vi upprättat vetenskapligt. För att uppnå detta har vi inrättat två forskningslaboratorier, ett för rymdobservationer och ett för biomedicin. För att underlätta forskningen inom rymdobservation har vi inrättat ett astronomiskt observatorium och ett centralt kontrollrum för att kontrollera det astronomiska observatoriet. Inom biomedicinsk forskning tillverkar vi masspektrometrar med induktivt kopplad plasma (ICP-MS), som används för kvalitativ, semikvantitativ och kvantitativ analys av ett eller flera element i materialprov, samt medicinska distributionsvagnar för att underlätta kommunikation med sjukvårdsrum.

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

Vi planerar att bygga ett läger i den största bassängen i solsystemet, Aitken Basin på månens sydpol. Med en diameter på 2 500 kilometer och ett djup på 12 kilometer är denna krater inte bara en perfekt plats för att studera månens inre struktur och utveckling, utan erbjuder också gynnsamma förhållanden för byggandet av läger som tål låga temperaturer och högenergistrålning. Den är också rik på isvatten, helium 3, solljus, metaller och andra knappa resurser. Terrängens lutning och jämnhet gör det lättare för landaren att landa säkert, och temperaturen i området är stabil och lämplig. En del av den höga marken gör det lättare att kommunicera med jorden och månen och ger bättre levnadsförhållanden för astronauterna.

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.

Vi planerar att använda månens resurser på ett rationellt sätt, främst med hjälp av 3D-utskrifter och teknik för transport mellan jorden och månen, som huvudsakligen är uppdelad i tre steg:

 1."Förberedelsestadiet": I det inledande stadiet kan lägret inte vara självförsörjande. Först kommer jord-måne-transport att användas för att transportera vissa nödvändigheter för månkonstruktion, såsom mat, 3D-skrivare, insamlings- och bearbetningsmaskiner och utrustning, och vissa grundläggande månanläggningar kommer att byggas.

2."Konstruktionsfas": screening och sintring av det väderbitna lagret på månens yta, som huvudsakligen består av silikater, oxider etc., och är ett utmärkt råmaterial för 3D-utskrift, med hjälp av lim och katalysatorer kommer det att vara möjligt att skriva ut delar eller anläggningar för ett brett spektrum av applikationer. 3D-utskrifterna kommer att åtföljas av tester av månväxtodling, syreproduktion, bearbetning av brännbar is och solenergiutvinning för att göra lägret självförsörjande.

3."Avslutande skede": De 3D-tryckta delarna eller anläggningarna kommer att monteras, och måntekniken kommer gradvis att fulländas och mogna, så att självförsörjningen av lägret för månutforskning realiseras. 

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

Eftersom månen saknar magnetfält och atmosfär måste våra månläger vidta extra försiktighetsåtgärder för att skydda sig mot strålning och hålla värmen. Experiment har visat att månjorden är ett bra material för strålningsskydd och värmeisolering, så vi använder 3D-skrivare för att skriva ut en 1,6 meter tjock skyddsvägg på ytan av månbasens byggnad. När det gäller månstoft kommer vår slutna baskropp att isolera det. När vi går ut är rovern och rymddräkten vårt paraply. För meteoriter kommer ett nödskydd att byggas under vår bas (det finns grundläggande resurser för liv i skyddet) för oss att gömma oss i när meteoriter slår ner, naturligtvis kommer vår 1,6 meter tjocka skyddsvägg också att skydda vår bas i viss utsträckning, och när krisen är större kommer vi också att köra månfarkosten till en säker plats för att vänta på räddning.

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

Metoder för vattenanskaffning: bring (initial), uppvärmning av månjord och brytning av vattenis. Våra kroppar har konvexa linser som reflekterar och koncentrerar solvärme för att värma upp månens jord och vattenis för att göra vatten. För att spara och till fullo utnyttja vattenresurserna är ett system för vattenåtervinning oumbärligt för oss.
I början tillagades astronauternas mat på jorden och transporterades till månen, inklusive färdiga måltider, frysta frukter och grönsaker samt rehydrerade livsmedel och drycker för att tillgodose astronauternas hälsobehov av socker, fett, vitaminer och mikronäringsämnen. När lägret är stabilt kommer ekosystemet att experimentera med odling av baslivsmedel som potatis och vete, grönsaker som sallad och tomater och till och med fisk, så att astronauterna kan odla och äta sin egen mat och spara in på transportkostnaderna.
För att få syre elektrolyseras först stenarna i månjorden. Efter att månens jord och stenar har värmts upp och smält, kommer syret att frigöras i form av bubblor. För det andra, elektrolytiskt vatten, genom den sena exploateringen av vatten- och isvattenresurser blir tillräckliga, elektrolytiskt vatten kan producera tillräckligt med syre, biprodukt väte kan också användas som bränsle. Luften återvinns och transporteras till varje stuga genom lägrets luftcirkulationssystem.
Vi har två sätt att utvinna elektricitet: solcellsproduktion och termisk energiproduktion. Vår lägerplats har 80% till 90% solljus på ett år, så solpaneler kan användas för att få mycket energi. Det termiska kraftgenereringsmaterialet på månfordonet är en dubbel användning av kraftgenerering och smältvattenprojekt.

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

För bortskaffande av hushållsavfall, t.ex. matrester, papper, plast och annat fast avfall, kommer lägret att använda återvinnings- och förbränningsmetoder.
För behandling av avgaser, främst koldioxid och formaldehyd, används absorptionsbehandling och REDOX-behandling: vårt läger har luftrenare och cirkulationstransportanordningar, för att absorbera avgaser genom absorberande behandling, såsom koldioxidadsorption genom kolsikt, formaldehydadsorption genom aktivt kol, så att effekten av att avlägsna avgaser uppnås. Avgaserna behandlas genom REDOX-reaktioner, t.ex. genom att koldioxid reduceras till syre och kol och formaldehyd oxideras till CO2 och H2O.
 För behandling av avloppsvatten har vi en vattenreningsenhet. Vattenrenaren använder sig av mikrofiltrering (MF), ultrafiltrering (UF), NF, omvänd osmos (RO) för att filtrera bort suspenderat material och föroreningar i avloppsvattnet och sterilisera det.

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

Satellitkommunikation: Vi kommer att placera flera satelliter i omloppsbana runt månen för att kommunicera med kommunikationssatelliter på jorden. Dessa kommunikationssatelliter kan överföra signaler till kommunikationsrelästationer på jorden innan de vidarebefordras till andra månbaser. Radiokommunikation, som är mindre effektiv vid kommunikation över långa avstånd, men mycket effektiv vid kommunikation över korta avstånd. Vi kan använda radiokommunikationssystem för att kommunicera med andra närliggande månbaser, eller så kan vi använda radioteleskop för att skicka signaler till jorden.

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.).

På månlägret är rymdobservationer och biomedicin i fokus för vårt månläger.

Den första är rymdobservation, eftersom månen har egenskaper som nästan ingen atmosfär, inget magnetfält, svagt gravitationsfält och stabil geologisk struktur, så det är mycket lättare att starta en djup rymdsond från månen än på jorden. Inrättandet av ett observationsnätverk på månens yta kan inte bara utföra allomfattande kontinuerliga astronomiska observationer, utan också övervaka och studera jordens geologiska struktur och miljöförändringar, särskilt det eventuella hot som jorden utsätts för av små föremål i rymden nära jorden och till och med i rymden, för att skydda människor.

För det andra biomedicin, naturlaboratorier och produktionsbaser för specialmaterial På grund av månens speciella geografiska struktur och unika naturliga miljö kan många undersökningar och experiment som inte kan utföras på jorden genomföras framgångsrikt på månen, vilket kommer att spela en oväntad roll för att främja medicinsk forskning och växtodling. Vårt månläger har en fullt fungerande ekosfär, genom vilken hela processen med frögroning, tillväxt av plantor och blomning av växter under låg gravitation och starka strålningsförhållanden, eller kläckning av ägg, tillväxt och utveckling av larver, och brytning av kokonger till fjärilar, verifierar andningen av frön och fotosyntes av växter i månmiljön. Om djur och växter kan anpassa sig till månljuset för tillväxt kan människor i framtiden bygga en bas på månen och utföra långsiktigt vetenskapligt forskningsarbete, vilket är av stor betydelse för människors framtida överlevnad på utomjordiska planeter.

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

Astronauter är människor som deltar i rymdverksamhet i ett särskilt yrke, de vill slutföra flygövervakning, drift, kontroll, kommunikation, underhåll och vetenskaplig forskning i och utanför kabinen under speciella miljöförhållanden och kan leva ett normalt liv. Detta kräver strikt träning för dem, så att de har utmärkt fysisk och psykologisk kvalitet, har en stark förmåga att anpassa sig till de speciella miljöfaktorerna på månen och behärskar alla typer av kunskaper och färdigheter som krävs för att överleva på månbasen.

Den utbildning som astronauterna måste genomföra före månlandningen omfattar i allmänhet fysisk träning, teoretisk kunskapsutbildning, psykologisk utbildning, uthållighet och anpassning till särskilda miljöfaktorer, överlevnadsutbildning och utbildning i rymdfarkostteknik, utbildning i medicinsk rymdteknik, utbildning i rymdvetenskap och tillämpning av kunskap och teknik, överlevnadsutbildning och omfattande utbildning. De särskilda kraven och innehållet i utbildningen varierar beroende på astronauternas kategori och yrke. Professionella astronauter, som piloter och uppdragsexperter, har mer utbildningsinnehåll, strikta krav och lång utbildningstid, som i allmänhet tar cirka 3 år. Icke-professionella astronauter, som nyttolastspecialister eller vetenskapliga astronauter, har färre och kortare utbildningstillfällen. På grundval av omfattande utbildning kommer nyckelutbildning att genomföras i sådana aspekter som rymdstationsteknik, extravegeable aktiviteter, robotarmkontroll, psykologisk anpassning, arbete i omloppsbana och liv. Varje astronaut behöver mer än 6 000 timmars träning för att säkerställa att han/hon är väl förberedd för 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.

Vårt uppdrag till månen kommer att kräva last och bemannade rymdfarkoster:

Först kommer de första nödvändiga anläggningarna på månen, t.ex. mat, 3D-skrivare och maskiner för insamling och bearbetning, att transporteras till månen av rymdfarkosten, som kan fungera som den första tillfälliga bostaden för en astronaut. Senare, när lägret är färdigbyggt, kan det monteras ned och användas som ett fordon för att utforska månens yta.

För det andra transporterade den bemannade rymdfarkosten tre andra astronauter till månen och kunde användas som skyttel mellan jorden och månen.

För det tredje kommer vi att sätta upp en månrover och en månfarkost på månen för att transportera människor, samla in och utforska månens resurser.