moon_camp
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.

Luminous youth

郑州轻工业附属中学  河南省郑州市-金水区    Kina 19, 18   4 / 2 Engelska
Programvara för 3D-design: Fusion 360



1.1 - Projektbeskrivning

Vårt månläger har ett allmänt kontrollområde, bostadsområde, experimentområde, planteringsområde osv. Det allmänna kontrollområdet kan kontrollera och upptäcka situationen för hela basen, och kommer att påminna astronauterna om att kontrollera utrustningen när den är skadad. Vardagsrummet har ett sovrum, en matsal, ett gym och ett medicinskt rum. Sovkapslarna i sovrummet kan erbjuda en bekväm sovmiljö för astronauterna. Astronauterna kan träna i gymmet, och i sjukrummet kan astronauterna undersökas och behandlas. Experimentområdet har två laboratorier där man gör experiment med antigravitation och biovetenskapliga experiment. Odlingsområdet är byggt på andra våningen av basen för att underlätta dagsljus, och det finns två odlingsrum, hydroponik och jordkultur, för att ge rikligt med mat till astronauterna. Det kommer också att finnas energistationer för att samla in och lagra sol- och kärnenergi, och en månrover som gör det möjligt för astronauterna att resa och studera månen.

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

Månens miljö är mycket ren, mikrogravitation, inga föroreningar, inget magnetfält och ingen atmosfär, så den är lämplig för att utföra experiment inom fysik och biovetenskap, experiment med ny teknik, syntes av nya material, forskning och produktion av speciella biologiska produkter, särskilt vissa speciella produkter som inte kan massproduceras på jorden. Experiment med låg gravitation på månen skulle också kunna ersätta mikrogravitationsexperiment på vissa rymdstationer. Dessutom kan den skapa en idealisk vetenskaplig forskningsbas för observation och forskning inom många grundläggande discipliner, liksom en idealisk produktionsbas för utveckling av specialmaterial och biologiska produkter.

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

Vi planerade att bygga vårt läger i en krater, och vi modellerade vårt läger efter en gammal nedslagskrater med en cirkulär kant som kallas Koblenz-kratern på södra halvklotet på månens baksida. Den lilla kratern runt denna plats är lämplig för expansionskonstruktion, och den inre volymen av denna grop är stor, och ytan på botten av gropen är platt och lätt att bygga. Temperaturen i skuggan av kraterbältet ligger stabilt på omkring 17 grader Celsius, precis inom det bekväma området.

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.

Det första steget: En markbaserad raket transporterar de uppbyggda byggnadskomponenterna (tillverkade av kolfiberförstärkt polymer och glasfiber) och monterade robotar som ska skarvas ihop på månen. Lägret kommer att bestå av små rum för att motstå månens ofta förekommande jordbävningar. Först byggs det mänskliga bostadsområdet och sedan utökas området för vetenskaplig forskning.

Fas 2: Livsmiljön har byggts upp och de återstående byggmaterialen kommer att bearbetas med hjälp av månjord. Metaller och glasfibrer kan utvinnas för att utöka lägrets omfattning genom 3d-utskrift.

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

Rymdmiljön kännetecknas av stora temperaturskillnader, nästan vakuum, stark strålning och solvind.

Stor temperaturskillnad: Månens jord har mycket god värmeisolering, vilket kan användas som ytisoleringsmaterial för månbasen. Och en ny termostatisk rymddräkt."

Stark strålning: Månens regolit (jord) byggs upp på skyddet för att skydda mot strålning.

Solvind (genererar en elektrisk laddning på läsidan av kraterkanten): Bygg en bas på månens ekvator och driv en månbas med ett kärnkraftverk.

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

Vatten: I det tidiga skedet var det mer praktiskt att utvinna syre och vatten ur jordens flytande väte och månens jord. Lunarjord kan reduceras med väteilmenit för att producera vatten, eller helt enkelt behandlas med smält saltelektrolys för att få syre och sedan reagera med flytande väte för att producera vatten. Eller ta med en viss mängd vatten från jorden och återvinna, för astronauternas hushållsvatten, inklusive urin, svett, avföring och så vidare, kan återanvändas genom en unik filtrerings- och reningsanordning. I ett senare skede kan vattenis vid månens sydpol utvecklas. Om strålning som solenergi avges till vattenisen kommer vattenisen att avdunsta och sedan samlas upp, vatten kan extraheras och sönderdelas i syre och väte.

Mat: Astronauterna kan först äta den mat de tar med sig och sedan äta den mat som växer upp efter att de har byggt ett ekosystem i miniatyr. Mikrobiosfären kommer att innehålla potatisfrön (som sannolikt kommer att bli basföda för människor på månen eftersom de är lätta att lagra och innehåller stärkelse), Arabidopsisfrön och jord (som kommer att förvandla månsand till jord genom att värma upp den och göra den till ett ämne med många små bulor och spår som kommer att utgöra en livsmiljö för mikrober). Därefter tillsätts mikrober och organiska gödningsmedel för att omvandla materialet till jord). , luft, vatten, etc., och hålla temperaturen i cirkeln vid 1 ~ 30 ℃, liksom lämplig fuktighet, och introducera naturligt ljus på månytan genom ljusstyrningsröret, vilket skapar en växttillväxtmiljö.

Luft:Syreproduktion i månens jord: Det finns många syrehaltiga ämnen i månjorden, bland annat en stor mängd kiseldioxid, järnhaltig silveroxid, kalciumoxid, manganoxid och titandioxid. "Syret i månjorden kan utvinnas genom smältelektrolys. De viktigaste råvarorna som används i smältelektrolys är ilmenit och järnoxid i månens jord. För varje 100 kilo månjord kan mer än 20 kilo syre produceras. Effektiviteten i syreproduktionen kan beskrivas som mycket hög. Förutom att producera syre producerar elektrolysprocessen också biprodukter som järn och kisel, som kan användas vid byggandet av månbaser.

Kraft: I dagsläget sker kraftförsörjningen huvudsakligen genom solenergi, och i ett senare skede kommer vi att använda oss av kärnenergi. Vi kommer att applicera tunna solfilmer på månen i stor skala. Solenergin levereras direkt till belysningssystemet, ventilationssystemet och den vetenskapliga forskningens behov, medan överskottsenergin lagras i högeffektiva energilagringsenheter som litiumjonbatterier, så att man undviker energiproblemet när jorden helt blockerar solljuset.

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

(1) Återvinning av flytande avfall

Månlägret är utrustat med relativt avancerade toaletter. Anordningen pumpar bort urinen direkt, och efter en komplicerad process med destillering och djup rening återvinns vattnet i urinen och renas till dricksvattennivåer.

Dessutom kan astronauternas svett och utandade vattenånga också renas till drickbart återvunnet vatten. Som ett resultat kan stationen återvinna vatten, vilket kraftigt minskar bördan av lastleveranser, och flytande avfall återvinns effektivt.

(2) Hushållssopor

Hushållsavfall samlas huvudsakligen in, komprimeras, lagras och lagras i en rad steg och transporteras sedan upp i atmosfären med Tianzhou-rymdskeppet för förbränning, så att rymdföroreningarna minskar.

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

Först kommer varje astronaut att förses med en ryggsäck med ett bärbart livsuppehållande system med en VHF-radio som överför ljud- och biosensordata från dräkten till huvudkontrollrummet på månlägret, samt en akustisk signal från huvudkontrollrummet till astronauten i dräkten. Kommunikationssystemet i Lunar Camps huvudkontrollrum skickar signaler tillbaka till jorden med hjälp av S-band, ett ultrahögt frekvensband som kan tränga igenom jordens jonosfär utan att avböjas eller reflekteras. Samtidigt kan Lunar Camp Master Control Rooms kommunikationssystem också använda S-bandet för att skicka signaler till andra månläger för att hålla kontakten.

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 vårt månläger fokuserar vi på gravitationsvetenskap, bioteknik och livets ekologi. Vi kommer att ha fyra laboratorieskåp för våra vetenskapliga experiment. Det vetenskapliga laboratoriet för variabel gravitation tillhandahåller en gravitationsmiljö med hög precision för att slutföra studien av olika gravitationseffekter och reaktionsmekanismer för vätske- och förbränningsexperiment i mikrogravitation. Laboratorieskåpet för bioteknik är utrustat med en mängd avancerade cellodlings- och detektionsinstrument för studier av biologiska vävnader, celler, biokemiska molekyler och andra biologiska objekt på olika nivåer; Livsekologi ger ekologisk miljö för odling av växter och små djur, studerar månmiljöns inverkan på tillväxt, utveckling och metabolism hos biologiska individer och främjar mänsklig förståelse av livsfenomenens natur; Den vetenskapliga handskboxen och kryogenförvaringsskåp kan ge ett slutet och rent driftutrymme för rymdvetenskapliga experiment. Utrustade med mekaniska armar för subtila operationer kan de hjälpa forskare att uppnå fina eller upprepade operationer, såsom geninjektion, nukleär extraktion och tillhandahålla en miljö med låg temperatur för lagring av vetenskapliga prover.

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

För det första: eftersom de kommer att gå till månytan för att samla månjord och andra material för experiment, kommer de att träna astronauter på kompression, simulera viktlöshetsmiljö på marken extra-vehicular aktivitet och arbetsträning.

Eftersom astronauterna måste genomföra regelbundna säkerhetskontroller av utrustningen på basen kommer vi att utbilda dem i yrkesteorier, operativa färdigheter och förbättringar av simuleringar som rör utrustningen.

För det tredje, eftersom astronauterna har levt i månläger under lång tid, kommer vi att tillhandahålla psykologisk träning för att säkerställa deras mentala hälsa, för att undvika alltför stora psykologiska påfrestningar på astronauterna.

För det fjärde: Astronauterna måste ha en stark fysik för att kunna hantera olika nödsituationer, så vi kommer att erbjuda utbildning i deras fysiska kondition.

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.

Rymdfarkosten kan fungera snabbt och flexibelt på månytan och i rymden, kan motstå extrema temperaturer och miljöer och bör också ha tillräcklig bärvikt och lagringsutrymme.

Fordonet vid månlägret är Lunar Buggy - ett litet fordon som kan röra sig på månytan och klara av gravitationen och den oländiga terrängen på månytan.

För att resa till och från jorden behövdes en rymdfarkost som kunde flyga säkert och snabbt. Ha tillräckliga bränsle- och matreserver och kunna motstå den tuffa miljön med värme, strålning och kyla i rymden.

När vi utforskar nya destinationer på månens yta kan vi använda fjärranalysteknik, sonder etc. som är utrustade på månfarkosten och som kan hjälpa oss att utforska okända regioner på månen, samla in data och bilder och förse oss med mer vetenskaplig information.