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.

Infinite Space

郑州轻工业大学附属中学  河南省郑州市-金水区    Kina 17, 18, 19   5 / 1 Engelska
Programvara för 3D-design: Fusion 360



1.1 - Projektbeskrivning

"Infinity Space" är ett läger med oändlighetssymboler som designelement, vilket indikerar att "Infinity Space" har oändliga möjligheter, och dess byggnader och strukturer kommer att motstå tidens test och risker. Huvudsyftet är vetenskaplig forskning, att studera månytans geologiska, kemiska och fysiska egenskaper. Infinite Space omfattar ett område för vetenskaplig forskning, ett bostadsområde och ett försörjningsområde. Samtidigt använder vi egenskaperna hos oändliga symboler för att förverkliga automatisk dockning med skytteldockningsteknik. Dockningsnoggrannheten är hög och operationen är enkel. Det är lämpligt för astronauter att ansluta läger på månen. . Samtidigt kommer Infinite Space, som en utpost, att förbereda sig för mänsklighetens mer ambitiösa uppdrag i framtiden.

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

Vi inrättade månlägret huvudsakligen för vetenskaplig forskning, som en utpost med laboratorier, samt som en träningsplats och ett uppsamlingsområde för människor för att genom lägerlivet utforska deras förmåga att anpassa sig till en främmande kropp utan atmosfär och extrema temperaturförändringar, samt för att studera mineralresurserna på månen, helium-3, vattenis, etc., som förberedelse för mer ambitiösa mänskliga uppdrag i framtiden!

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

Vi bestämde oss för att bygga Infinite Space i Rex Scarborough Crater. För det första ligger lägret på månens framsida, nära jorden, och basens kommunikation kan vara mer tillförlitlig och stabil, vilket är mycket viktigt för den dagliga verksamheten, vetenskaplig forskning och säkerhetshantering. För det andra är lägrets terräng relativt platt och det finns rikliga metallresurser som järn, magnesium och aluminium i närheten, som är lämpliga för att bygga och underhålla basanläggningar och som också kan stödja andra aspekter av månens gruvdrift och konstruktion. För det tredje ligger lägret nära månens ekvator och förlitar sig på dess ljuscykel 80% ~ 90% för att upprätthålla basens normala drift. Så sätt upp ett månläger här.

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.

När det gäller basens utseende byggde vi Infinite Space med den oändliga symbolen som designelement. Dess unika utseende gör att den har utmärkt expanderbarhet och strukturell stabilitet, och säkerställer ett bra utrymmesutnyttjande och miljöskydd. 3D-skrivare används i konstruktionen för att tillverka strukturen och skalet till basen med den oändliga symbolen, och metallresurser som järn, magnesium och aluminium nära Rex Scarborough-kratern används för att tillverka legeringar för det yttre metallskiktet, månfordonen, utrustning och byggnadsstrukturer etc, medan man använder isoleringsmaterial av polystyrenskum (EPS), polytetrafluoreten (PTFE) för lampor som hämtas från jorden för att hålla temperaturen i lägret stabil, och avskärmningsmaterial för att isolera strålning , Dessutom genom bearbetning och utvinning av månstoft och glasfiber för att göra optisk fiber, används den för överföring av data och energi i hela basen.

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

Astronauter på månen måste klara av miljörisker som låggravitationsmiljö, höga temperaturförändringar, solstrålning och rymdskrot.

Att möta miljön med låg gravitation: Lägret har ett rymdgym. Att hålla sig i form varje dag kan effektivt förebygga de fysiska effekterna av osteoporos, muskelatrofi och kardiovaskulär dysfunktion som orsakas av miljön med låg gravitation.

Extrem temperatur, strålskydd och rymdvakuum: Infinite Space är en väl tillsluten rymdstation med månskuggeläger, som skyddar astronauter och utrustning från påverkan av yttre vakuum, och samtidigt använder polystyrenskum (EPS) och polytetrafluoreten som hämtats från jorden. Isoleringsmaterial för lampor av polyetenfluorid (PTFE) används för att hålla temperaturen i lägret stabil, och skärmningsmaterial används för att isolera strålning. Samtidigt har vi installerat intelligenta kontrollsystem, hälsoövervakning och medicinsk utrustning för att övervaka den omgivande temperaturen och upptäcka astronauternas hälsotillstånd i realtid.

Att välja Rex Scarborough-kratern för att bygga en bas minskar sannolikheten för att meteoriter ska falla ned. Samtidigt kommer basens radar kontinuerligt att upptäcka situationen ovanför basen så att astronauterna kan vidta nödåtgärder.

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

Vatten: Infinite Space byggde en vattenförsörjningskammare och en vattenresursfångare. Vattenförsörjningsrummet bearbetar de erhållna vatten- och isresurserna till vatten genom pyrolys, avdunstning och kylningsmetoder, och använder vattencirkulationsutrustning för att ansluta varje kabin för att samla urin, svett etc., så att vattencirkulation uppnås.

Mat: Bygg en mikroekologi på månen i Infinite Space: Potatisfrön, Arabidopsisfrön, silkesmaskägg, jord, luft, vatten etc. kommer att placeras i månens mikroekologi, och lämplig temperatur och luftfuktighet i ekosfären kommer att säkerställas. Det naturliga ljuset på månens yta introduceras genom ljusguiden för att skapa en miljö för växttillväxt. Ljus främjar växttillväxt för att förse silkesmaskar med mat och syre, silkesmaskars tillväxt ger koldioxid som behövs för växttillväxt, och silkesmaskars dynga är också ett bra gödningsmedel, vilket bildar en bra ekologisk cirkel för att få mat.

Elektricitet: Infinite Space har ett fotovoltaiskt kraftgenereringssystem och ett kärnkraftssystem. Fotovoltaisk kraftproduktionsutrustning använder solpaneler för att omvandla solenergi till elektrisk energi och använder direkt solenergi för uppvärmning för att få el under månen och dagen; kärnkraftsrummet använder kärnreaktorer och radioaktiva isotoper för att generera kärnkraftsenergi för att generera en stor mängd energi på ett litet utrymme för hela basen är igång. Samtidigt har vi säkerhetsdetekteringsanordningar för att förhindra strålningsläckage.

Luft (luft): Infinite Space har ett syregenererande rum. Genom att bearbeta ilmenit och järnoxid i månjorden upphettas dessa material till 1600 grader Celsius till 2500 grader Celsius och elektrifieras sedan, och olika element i månjorden joniseras, inklusive klådajoner, och de joniserade syrejonerna kombineras med varandra för att själva bilda syre.

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

Att ta hand om det avfall som genereras av astronauter på månen är en nyckelfråga, eftersom detta avfall inte bara påverkar miljön utan också kan utgöra ett hot mot astronauternas hälsa och säkerhet. Sopor och avfall återvinns för växttillväxt eller annan industriell användning, och avfall som inte kan återvinnas kan komprimeras och lagras för att minska dess volym. Infinite Space för att minimera avfallets påverkan på miljön och astronauterna, och för att skapa en hälsosammare och säkrare miljö för månlägren.

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

Infinite Space använder rymdkommunikation med jorden, med hjälp av teknik som laserkommunikation eller mikrovågskommunikation, för att upprätta en rymdkommunikationslänk mellan månen och jorden. Denna kommunikationsmetod har fördelarna med hög hastighet, hög bandbredd och låg latens och kan tillgodose behoven av realtidskommunikation och överföring av stora datamängder;

Infinite Space använder fiberoptisk kommunikation med andra månläger: en teknik som använder optiska fibrer för att överföra data. Infinite Space bygger ett fiberoptiskt kommunikationsnätverk genom det allmänna kontrollrummet för att ansluta olika månläger. Optisk fiberkommunikation har fördelarna med hög hastighet, hög bandbredd och låg latens, och kan också tillgodose behoven av realtidskommunikation och stor dataöverföring.

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.).

Eftersom miljön på månen är helt annorlunda än på jorden, t.ex. låg gravitation, höga temperaturskillnader, stark strålning etc., är det nödvändigt att utveckla teknik som är anpassad till månmiljön, t.ex. energiteknik, byggteknik, transportteknik etc., för att ge tekniskt stöd för människor att bedriva vetenskaplig forskning och upprätta baser på månen. Samtidigt, i de framtida planerna för människor att etablera baser på månen, bedriva djup rymdforskning och bosätta sig, är långsiktig överlevnad på månen avgörande. Biologisk forskning kan ge en grund för att lösa grundläggande överlevnadsproblem som mat, syre och vatten på månen. lösningar och ge en referens för det framtida upprättandet av ekosystem på andra planeter.

Biologiskt experiment:

(1) Planteringsexperiment: plantera växter på månens yta, studera växternas anpassningsförmåga i miljöer som låg gravitation och hög strålning, och undersöka genomförbarheten av livsmedelsproduktion på månen.

(2) Djurförsök: studera anpassningsförmågan hos små djur på månen, utforska genomförbarheten av att höja djur på månen och ge referens för upprättandet av ett ekosystem i framtiden.

(3) Mikrobiella experiment: studera överlevnad och reproduktion av mikroorganismer i miljöer med låg gravitation, hög strålning och andra miljöer, och utforska möjligheten att forska om och använda mikroorganismer på månen.

Experiment med ingenjörsteknik:

(1) Experiment med energiteknik: studera tillämpningen av solenergi och kärnenergi på månen, och utforska möjligheten att förverkliga självförsörjande energi på månen.

(2) Experiment med byggteknik: studera genomförbarheten av månens byggmaterial och utforska genomförbarheten av att bygga mänskliga bostäder och vetenskapliga forskningsbaser på månens yta.

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

För att hjälpa astronauterna att förbereda sig för uppdrag till månen skulle jag inkludera följande i en träningsplan för astronauter:

(1) Träning av rymdanpassning: Astronauter måste anpassa sig till att leva i en viktlös miljö under lång tid, samt anpassa sig till rymdstrålning och andra miljöfaktorer. Därför måste de genomgå rymdanpassningsutbildning, inklusive viktlöshetsträning i rymdsimulatorer, strålskyddsutbildning etc.

(2) Fysisk och fysiologisk träning: Astronauter måste ha goda fysiska och psykiska egenskaper för att kunna stå emot det höga trycket och de stora riskerna i rymdmiljön. Därför behöver de fysisk träning, mental träning och reaktionsträning.

(3) Uppdragsträning: Astronauterna måste behärska driftsfärdigheterna för utrustningen i rymdkapseln, inklusive rymddräkter, syreförsörjningssystem, lagring och användning av mat och vatten etc. Dessutom måste de också genomföra uppdragssimuleringsträning, såsom start och landning av rymdfarkoster och gå på månens yta.

(4) Träning i lagarbete: Astronauter behöver teamwork under rymduppdrag, så de behöver teamwork-utbildning, inklusive teambuilding, kommunikation och konfliktlösning.

(5) Utbildning i rymdvetenskaplig kunskap: Astronauterna måste förstå rymdmiljön och planetvetenskaplig kunskap, inklusive månens geologiska, kemiska och fysiska egenskaper.

(6) Utbildning i nödsituationer: Astronauter måste reagera snabbt och vidta åtgärder i nödsituationer, så de måste genomföra utbildning i nödsituationer, t.ex. felsökning, brand, plötslig sjukdom etc.

Genom dessa utbildningar kan astronauterna förberedas för att möta de olika utmaningar och risker som uppdraget till månen innebär och se till att uppdraget blir säkert och framgångsrikt.

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.

För framtida månfärder krävs en stark och pålitlig rymdfarkost för att möjliggöra långvarigt boende och arbete på månens yta, samt snabb evakuering vid behov. Ett fordon som kan navigera i månens oländiga terräng, t.ex. en månrover eller robotutforskare, behövs på månbasen för att transportera astronauterna till olika utforskningsplatser.

För resor till och från jorden krävs en rymdfarkost med tillräckligt med bränsle och kraft för att garantera astronauternas säkerhet och komfort. När nya destinationer på månens yta ska utforskas kan en kombination av robotar och astronauter öka effektiviteten och minska riskerna.

Säkerheten måste vara högsta prioritet, med nödvändig teknisk support och räddningsinsatser på plats för att säkerställa att uppdraget blir framgångsrikt och säkert.