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.

Dazzle Light Sky

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



1.1 - Projektbeskrivning

Vår lägerplats är byggd i en krater vid månens sydpol och består av tre huvudavdelningar, indelade i ett bostadsområde, ett forskningsområde, ett kontrollområde och ett planteringsområde. Bostadsområdet kan hjälpa oss att koppla av efter ett ansträngande arbete, medan kontrollområdet kan styra hela basen och upprätta förbindelser med jorden eller andra campingplatser. Forskningsområdet har flera laboratorier och rikligt med experimentell utrustning, som kan användas för att utföra olika experiment och utforska okända områden på månen. Planteringsområdet kan tillhandahålla mat. Meteoritförsvarssystemet kan skydda lägret från meteoritattacker.

Vår innovation ligger i förmågan att använda temperaturskillnaden mellan månytan och månjorden för att generera elektricitet, förmågan att använda koncentrerad solenergi för att driva kraftproduktion med superkritisk koldioxidcykel, förmågan att använda det ballistiska missilförsvarssystemet och Whipple Shield för att motstå meteoritnedslag, förmågan att använda avfallshanteringssystemet och delsystemet för urinbehandling för att hantera avfall och avloppsvatten, och förmågan att använda kolonnhydroponisk odlingsmetod och smart jordbruk för att främja växtodling.

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

Vårt teams främsta syfte med att skapa ett månläger är att bedriva vetenskaplig utforskning. Månen är en av de himlakroppar som ligger närmast jorden och har stor betydelse för mänsklig rymdutforskning och forskning. Genom att bygga ett månläger kan vi förbereda och utveckla nödvändig teknik och utrustning i förväg för framtida månfärder, och utforska vetenskapliga frågor som månens geologi, kemi och fysiska egenskaper, vilket lägger grunden för mänsklig utforskning av rymden och utveckling av vetenskap och teknik. Dessutom kan byggandet av månlägerplatser också ge en levnads- och arbetsbas för rymdvetenskapliga forskare, vilket underlättar deras långsiktiga rymduppdrag och bättre genomförande av vetenskaplig utforskning och teknisk innovation.

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

Vi planerar att bygga vår månbas nära den eviga dagsljuszonen i Kriprock på månen, nära vattenisen i den eviga nattzonen. Cirka 70% till 80% av året här är under solljus, och solenergi kan användas för att ge tillräckligt med elektricitet för månbaser. Och det finns vattenis, som kan ge vattenresurser och raketbränsle till basen. Och temperaturskillnaden i polarområdet är relativt liten, vilket är gynnsamt för astronauternas överlevnad.

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.

Vår bas består huvudsakligen av tre cirkulära strukturer, samt koncentrerad solenergi, raketer, radar, satelliter, månrobotar, etc. Vi kommer att transportera robotar och annan utrustning till basplatsen i förväg, samla metallelement från månens jord, använda 3D-utskriftsteknik för att bygga månlägrets ramverk, och sedan kommer astronauterna att bosätta sig i månlägret för att slutföra byggandet av lägrets interiör. Vi samlar in vatten för syreproduktion och månjord för basbyggande. Vi måste transportera kol, kväve och andra element som inte finns i månjorden från jorden för att bygga lägret och odla växter. När bygget är klart kommer astronauterna att flytta in i månbasen och fortsätta med nästa steg i planeringen.

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

När det gäller grundläggande överlevnadsbehov kan basen förse astronauterna med vatten, mat, elektricitet, luft osv. Vårt månläger har ett komplett livsuppehållande system för att säkerställa att astronauterna kan andas, smälta mat och utsöndra avfall, inklusive ventilationssystem, sophanteringssystem och toaletter.

I tuffa miljöer med låga temperaturer kommer vi att använda den el som genereras av termoelektriska och koncentrerade solpaneler för att värma upp campingplatsen.

När en meteoritattack inträffar är basen utrustad med en Whipple-sköld och ett ballistiskt missilförsvarssystem. Whipple-skölden består av två aluminiumplattor och självläkande vätskor. Det ballistiska missilförsvarssystemet består av en kommandocentral, fångstraketer, varningssatelliter, styrradar och fjärrdetekteringsradar, som har förmågan att motstå små och medelstora meteoritnedslag.

När det är svårt att reagera på akuta händelser, t.ex. fel på basen, finns det planer för att reagera på nödsituationer, varningssystem och bemannade rymdfarkoster för att garantera personalens säkerhet.

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 använde vi det återstående väte- och syrebränslet från månlandningsutrustningen för att producera vatten, och kompletterade förlusterna i cykeln genom att återvinna vatten från andra bränsleförbränningsprodukter. I ett senare skede, baserat på basens platsval, kommer vattenisresurser nära Kripp Rock i Antarktis automatiskt att samlas in av månrobotar och transporteras till basen för lagring för användning. Basen använder olika vattenbesparande anordningar, såsom urinbehandling och mångsidig användning av ett och samma vatten, för att spara på vattenresurserna.

Livsmedel

Mat är ett viktigt sätt för astronauter att få i sig näringsämnen. Vi har installerat en växtodlingsanordning på månbasen för att uppnå självförsörjning av basgrönsaker och säkerställa att maten är färsk. Vi planerar att plantera potatis, Arabidopsis, raps, etc. Och odla gula mjölmaskar i experimentområdet för att förse astronauterna med proteiner.

Energi

Våra kraftkällor inkluderar termoelektrisk kraftgenerering, som utnyttjar temperaturskillnaden mellan dag och natt mellan månytan och månjorden för kraftgenerering, och koncentrerad solenergidriven superkritisk CO2-cykelkraftgenerering, som är mer effektiv än traditionell solenergiproduktion. Samtidigt kommer el att lagras för att förhindra oväntade situationer.

Luft

Tidig användning av komprimerat syre från jorden. I ett senare skede används växternas fotosyntes i planteringsområdet och den elektrolytiska vattenanordningen i experimentområdet för att tillföra syre.

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

Vårt månläger är utrustat med en avfallskvarn och ett urinreningssystem.

Avfallshanteringsanordningen har konstruktioner som irismekanism, tryckstruktur och rullmekanism. Genom att samarbeta med varandra och använda en förpackningsmetod med svanhals minskar den manuella kontakten, förseglingen blir starkare, risken för sopläckage minskar, förpackningssystemets volym och förpackningstid minskar och sopinsamlingen blir effektivare.

Urinbehandlingssystemet använder en roterande ånganordning som kan generera vattenånga vid cirka 50 grader Celsius, vilket gör det mer energieffektivt. Den peristaltiska pumpen kan leverera olika rörledningar i enlighet med olika restvätskekanaler i urinvägarna. Och olika komponenter är avtagbara, bekväma och snabba.

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

Kommunicera via månens kommunikationssatelliter. Kommunikationssatelliter är artificiella satelliter som används specifikt för satellitkommunikation, som används för att överföra information och kan hjälpa till att kommunicera mellan framtida månlägerplatser och jorden, liksom mellan olika lägerplatser på månen. Denna kommunikationsmetod har använts i stor utsträckning på jorden och är också ett tillförlitligt val för användning på månen. Kommunikationssatelliten lyfts upp till en bana som är synkroniserad med månen och kommunicerar med månlägret via markstationer och relästationer för att uppnå informationsöverföring på månen. För att undvika väder och andra störningar har kommunikationssatelliter vanligtvis en viss självskyddsmekanism. För att säkerställa tillräcklig täckning av kommunikationstjänster kan det dessutom vara nödvändigt att bygga flera kommunikationssatelliter för att uppnå global uppkoppling på månen.

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.).

Biologi: Vår måncamping har etablerat en biologisk odlingsanläggning, som inte bara kan komplettera astronauternas dagliga behov, utan också studera överlevnadsegenskaperna hos organismer i månmiljön; Och kolumnen hydroponisk odlingsmetod används vid växtodling, där plantering inte kräver jord och vatten, och den sprayade näringslösningen används för att främja växttillväxt.
Geologi: Vår månrover i vårt månläger har en automatisk gruvfunktion, och den utvunna månjorden transporteras tillbaka till basen för geologisk forskning.
Robotik: Basen är utrustad med robotar, som kan användas för robotforskning och mer avancerad robotkonstruktion i nästa steg.

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

Fysisk träning tränar främst astronauternas fysiska förmåga att stå emot sjukdomsangrepp
Träning i anpassning till yttre rymden syftar främst till att utveckla astronauternas förmåga att anpassa sig till överlevnad i yttre rymden.
Psykologisk hälsoutbildning för att hjälpa astronauter att utveckla starka psykologiska egenskaper och klara av livet i rymden.
Utbildning i instrumentanvändning ger astronauterna möjlighet att snabbt och skickligt använda instrument för vetenskapligt forskningsarbete.
Utbildning i hantering av nödsituationer, så att astronauterna snabbt och korrekt kan hantera nödsituationer och minimera förluster.
Individuell träning och teamträning, så att alla kan integreras i helheten och frigöra teamets styrka.

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.

Framtida månfärder kräver rymdfarkoster med hög drivkraft och återvinningsbara uppdrag.
Lägerplatsen på månen har transportfordon som små månlandare, stora månlandare och bemannade rymdfarkoster. Små månrobotar kan undersöka månens yta och utforska vägen för stora månrobotar. Stora månrobotar kan transportera material, utrustning och forskare för att utföra djupgående forskning på den okända månytan.
Transporter till och från månen utförs huvudsakligen av bemannade rymdfarkoster, och utforskningen av månens yta utförs huvudsakligen av stora månrobotar.