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.

The Moon Vanguard

郑州轻工业附属中学  河南省郑州市-河南省    Kina 19   5 / 2 Engelska
Programvara för 3D-design: Fusion 360



1.1 - Projektbeskrivning

  Huvudsyftet med basbygget är att bedriva vetenskaplig forskning i månmiljö, och dess övergripande kan delas in i fem stora funktionsområden: överlevnadsstödområde, intelligent fabriksområde, uppskjutningsområde för att möta uppskjutning och ta emot raketer eller sonder, kraftgenereringsområde och månresursområde

  Det första steget: med hjälp av material som transporterats från jorden, bygg först syregeneratorn och vattencirkulationssystemet i överlevnadszonen, och solpanelen i kraftgenereringszonen, och slutligen smältcentret i månresurszonen

  På medellång sikt: använd byggnadsmaterial och 3D-utskriftsteknik som tillhandahålls av smältcentret för att ytterligare bygga upp varje område

  Senare skede: När alla byggnader är byggda kommer ytterligare forskning att utföras för att skicka ut sonder i rymden eller förbättra robotsystemen. Använd den centrala övervakningsstationen för att övervaka hela basen i alla avseenden.

  I framtiden kan basen få resurser från jorden via uppskjutningsområdet, och själva basstrukturen kan stödja den kontinuerliga driften av basen, baserat på vilken basen kan förbättras och utökas ytterligare.

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

  Som ordspråket säger: "Människans längtan efter rymden härstammar från en primitiv önskan att utforska." Att bygga ett månläger kan hjälpa mänskligheten att förstå sanningen om universum, och kan också ge viktigt stöd för mänsklig vetenskaplig och teknisk utveckling.

  Huvudsyftet med vårt månläger är därför att kunna bosätta sig på månen och samtidigt utföra olika vetenskapliga arbeten. Slutligen uppnås resultatet av att ha astronauter i tjänst på kort sikt och att använda obemannad intelligens för att arbeta på lång sikt.

  Det vetenskapliga forskningsmålet bör uppnås och basen bör användas som transitstation till den avlägsna rymden; utvinna månresurser och bygga smältverk som kan fungera normalt i månmiljö; bygga ett laboratorium för att göra det till en idealisk plats för tvärvetenskapliga experiment.

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

  Vi planerar att etablera vår bas vid 88,9°S på månen. På den östra kanten av kratern de Gerach ligger kratern nästan vid sydpolen. På grund av den höga latituden kan den samtidigt ha nästan permanent solenergi och en stor mängd vattenisavlagringar, vilket gör det mycket bekvämt att få tillgång till vatten och energi i basen. I synnerhet når solljuset på den norra sluttningen av nedslagskratern cirka 97%, och den norra höga sluttningen har effekten av att motstå meteoriter. Höjden i gropen är stabil, terrängen är platt och området är stort, vilket är gynnsamt för byggandet av basen

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.

  I början av byggandet av lägret kommer astronauterna tillfälligt att bo i rymdtillräckliga och lämpliga månlandningsfarkoster. I detta skede började den obemannade 3D-utskriftsutrustningen som anlände samtidigt som astronauterna byggde basen, och byggmaterial från jorden kommer att användas i det tidiga byggnadsstadiet, och sedan kan regolitskiktet på månytan smältas genom smältanordningen, och peptiderna i regolitskiktet och aluminium blandat med glasfibrer från jorden och kompositplastfibrer används som 3D-utskriftsmaterial.

  Under byggprocessen är byggnadens yta utformad som en vakuumisoleringsstruktur för att bättre hantera temperaturskillnaden mellan dag och natt på månen, och dess vakuumisoleringsstruktur kan effektivt lösa meteoritproblemet, när meteoriten faller på byggnadens yta kan denna vakuumstruktur sprida meteoritens slagkraft, så att den kan lösa meteoritproblemet.

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

  När vi byggde månlägret tog vi hänsyn till de skador som strålning, meteoriter och värmefluktuationer skulle kunna orsaka på astronauterna. Därför använde vi en kombination av vakuumvärmeisoleringsskivor och strålningsskyddande material i ett tidigt skede för att förhindra strålning och sänka temperaturen i kabinen. Efter konstruktionen av månens smältanordning användes månens resurser, t.ex. månjord, för att bygga byggnadsmaterial. Eftersom månjorden i sig har egenskaper som dålig värmeledningsförmåga och stark antistrålningsförmåga, kan den spela en bra skyddande roll.

  Anti-strålning: månjord, anti-strålningsmaterial

  Temperaturskillnad: Den centrala övervakningsstationen används för att upptäcka temperaturen och kontrollera temperaturen i basen, medan vakuumisoleringspaneler utanför basen används för att sakta ner temperaturförändringarna i basen

  Meteorit: Den unika topografin på platsen, valet av bas och vakuumisoleringsstrukturen hos vakuumisoleringsplattan på byggnadens yta kan sprida meteoritens slagkraft

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

  Vatten: Eftersom basen ligger på 88,9°S på månen kommer vi att använda obemannade vattenfarkoster för att utvinna vattenis i permafrosten vid månens sydpol. Genom basens kraftfulla vattenåtervinningsanläggningar återvinns och renas det använda avloppsvattnet före användning. Förbättra vatteneffektiviteten.

  Mat: I ett tidigt skede kommer astronauterna att äta rehydrerad mat från jorden (mat som är liten i storlek innan den kommer i kontakt med vatten, som transporteras och expanderar till ätbar mat efter kontakt med vatten) för att överleva den tidiga konstruktionsfasen. På medellång sikt, med hjälp av det färdigställda stärkelsesyntescentret, samlas den koldioxid som astronauterna andas ut baserat på syntetisk biologiteori och omvandlas slutligen till organisk mat genom en serie reaktioner. I de senare stadierna av basbyggandet kan man få mat genom att plantera basen samtidigt.

  Elektricitet: På kraterns norra sluttning har man byggt solpaneler som effektivt använder stora områden med ljusförhållanden för att generera energi, använder väte som produceras vid framställning av syre för att elektrolysera vatten, utvecklar väteenergi och använder helium-3 i månjorden för kontrollerad kärnfusion

  Luft: Elektrolys av vatten från permafrost, syre produceras genom elektrolys av vatten, syre kan också erhållas genom odling av syrerika alger i planteringsbasen, och syre inuti den oxiderade metallen på månytan kan erhållas genom en smältanordning, som omvandlas till syre genom en omvandlingsanordning.

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

  Vi kommer att transportera det avloppsvatten som genereras i astronauternas liv till vårt supervattencirkulationssystem, och avloppsvattnet kommer att dekontamineras och renas efter att ha strömmat genom vattenrenaren, så att avloppsvattnet kan utnyttjas fullt ut. För annat avfall som genereras i livet kommer vi att använda mikrobiella processorer för att göra detta hushållsavfall till mat för mikroorganismer, och samtidigt använda principen om redoxreaktion för att använda dessa mikroorganismer för att generera elektricitet för olika utrustningar på rymdstationen. Samtidigt samlas astronauterna in för att andas ut koldioxid, och koldioxiden återanvänds med hjälp av anordningar för framställning av koldioxidmat .

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

  Vi kommer att kommunicera med månsatelliter genom mikrovågsfotonisk radar, och sedan kommunicera med jorden och andra månbaser genom satelliter för att säkerställa att kommunikationen kan genomföras utan fördröjning. Med hjälp av mikrovågssignaler kan det digitala tvillingsystemet i vårt månläger upptäckas och styras av både lägret och jorden, så att olika uppgifter kan överföras i realtid i lägret.

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 är robotik, botanik och astronomi fokus för vår vetenskapliga forskning, och den smarta fabriken i vårt läger kan producera olika maskiner som månfordon, gruvfordon och servicerobotar, medan astronauterna kan förlita sig på den smarta fabriken för att bedriva robotikforskning och skapa bättre maskinprodukter. Den studerar främst hur man upprätthåller normal drift av roboten och den månatliga drivrörelsen i tillstånd med låg gravitation, och använder främst det digitala tvillingsystemet för att övervaka arbetsstatusdata för roboten och de månatliga drivkomponenterna.

  I växtplanteringsmodulen kommer vi att studera växternas tillväxt i låg gravitation och använda transgen teknik för att producera växter som bättre kan anpassa sig till månens miljö med låg gravitation genom att analysera växternas tillväxtdata, så att vi kan tillhandahålla livsmedel för långsiktig överlevnad på månen.

  I raketuppskjutningsrampen kan vi utföra rymdforskning, i uppskjutningsrampen kan vi inte bara ta emot olika förnödenheter från jorden, utan också förbereda oss för ytterligare rymdforskning.

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

  För att säkerställa att astronauterna kan genomföra månuppdraget måste varje astronaut genomgå en "djävulsträning" på marken innan de åker till månen, så att astronauterna kan röra sig och arbeta i den miljö med låg gravitation som råder på månen.

  Innan astronauterna åker till månen utför de huvudsakligen driftsträning av relaterad utrustning i månbasen och träning av externa aktiviteter i månbasen på fyra utrustningar: träningssimulator utanför kabinen, tank för miljö med låg gravitation, testmodul för extravehikulär dräkt och virtual reality trainer, inklusive normal drift och procedurutbildning, samt felidentifiering, bedömning och bearbetningsträning. Virtual Reality Trainer kan helt simulera de olika aktiviteterna för astronauter på månen och simulera gemensamma träningsövningar med markpersonal.

  Förutom den ovan nämnda olika riktade specialträningen måste astronauterna också utföra fysisk styrketräning, astronauternas styrketräning omfattar styrketräning av övre extremiteter och kärnstyrketräning för att säkerställa astronauternas långsiktiga fysiska hälsa i en miljö med låg gravitation.

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 kräver förnödenheter, raketer och rymdfarkoster. Innan astronauterna landar på månen förlitar de sig först på materialtransportraketer för att transportera de material som används i det tidiga basbygget till det angivna området, och sedan använder de rymdfarkoster för att skicka astronauter till angivna landningsplatser. I månlägrets smarta fabrik kommer vi att bygga månfordon för att utforska månytan, gruvfordon för att bryta månens regolit och vattentruckar för att bryta permafrost i Antarktis. Återanvänd rymdfärjan som transporterar astronauter till månen till och från jorden, och när rymdfärjan återvänder till jorden repareras och inspekteras den för att säkerställa att nästa leverans blir lyckad. Astronauterna kommer att använda månfordon som utforskar månens yta för att utforska nya destinationer på månens yta.