In Moon Camp Pioneers hat jedes Team die Aufgabe, ein komplettes Mondlager in 3D mit einer Software ihrer Wahl zu entwerfen. Sie müssen auch erklären, wie sie die lokalen Ressourcen nutzen, die Astronauten vor den Gefahren des Weltraums schützen und die Wohn- und Arbeitseinrichtungen in ihrem Mondlager beschreiben.
Shanghai Qingpu Senior High School Shanghai-Qingpu China 15, 16 6 / 1 Englisch
3D-Konstruktionssoftware: Fusion 360
Seit der Antike haben sich die Menschen immer wieder den geheimnisvollen Himmel vorgestellt und sich auf die unendlichen Sterne gefreut, ohne die Erforschung der Zukunft aufzugeben. Und die Errichtung eines Lagers auf dem Mond wäre der erste echte Schritt in die Tiefen des Weltraums.
Der Name unseres Camps ist Moon Precedent Camp, was bedeutet, dass es der erste Präzedenzfall in der Welt ist.
Im Mondcamp werden wir den Astronauten ein komplettes Wohncamp zur Verfügung stellen, ein günstigeres Umfeld für wissenschaftliche Forschungsaktivitäten schaffen und durch die Erforschung der Mondgeologie wissenschaftliche Werte schaffen.
Wissenschaftliche Forschung ist die Nutzung von Mondressourcen. Zu den weit gefassten Mondressourcen gehören Standortressourcen, Umweltressourcen und materielle Ressourcen. Die Standortressourcen beziehen sich auf die einzigartige Position und das Funktionsprinzip des Mondes im Verhältnis zur Erde. So ist beispielsweise eine Seite des Mondes immer der Erde zugewandt, was für eine ununterbrochene Beobachtung der Erde sehr förderlich ist. Die andere Seite ist immer von der Erde abgewandt, und die elektromagnetische Umgebung ist sehr "ruhig", was sich für wissenschaftliche Erkundungsaktivitäten wie die Beobachtung von Radioastronomie eignet. Umweltressourcen beziehen sich auf die einzigartigen Umwelteigenschaften des Mondes wie hohes Vakuum, geringe Schwerkraft, schwaches Magnetfeld, große Temperaturunterschiede und hohe Strahlung, die für spezielle wissenschaftliche Experimente und die Materialherstellung genutzt werden können. Zu den materiellen Ressourcen des Mondes gehören hauptsächlich mineralische Ressourcen und Energieressourcen. Zu den mineralischen Ressourcen gehören Titan, Eisen, Chrom, Nickel und andere metallische Mineralressourcen, nichtmetallische Mineralressourcen wie Mondboden, Basalt und flüchtige Stoffe (H, He, C, N) in geringer Konzentration, Sauerstoffressourcen und Meteoritenressourcen. Zu den Energieressourcen gehören Helium-3-Ressourcen, Wassereisressourcen und Solarenergieressourcen. Die Erforschung des Mondes ist der erste Schritt zur Erforschung des Weltraums und wird uns helfen, den Weltraum weiter zu erforschen, nachdem wir eine vollständige Basis auf dem Mond errichtet haben.
Wir haben uns aus zwei Gründen für den Bau des Moon Camps im Shackleton-Gebiet entschieden. Erstens ist es sehr wahrscheinlich, dass der unterirdische Permafrostboden in der Lage sein wird, Wasserressourcen zu nutzen, die das Trinkproblem der Besatzung für lange Zeit aufrechterhalten und sogar ein selbstversorgendes Wasserrecyclingsystem aufbauen werden. Der zweite Grund ist die Tatsache, dass die jährliche Beleuchtungsdauer in diesem Gebiet mehr als 70% beträgt, wodurch Sonnenenergie in elektrische Energie umgewandelt werden kann.
Wir beabsichtigen, ein Mondlager in der Shackleton-Region des Mondes zu errichten, wo es reichlich Wasser und Mondboden gibt, um den Bau- und Lebensbedarf zu decken. Ich muss einen 3D-Drucker und einen Mondrover von der Erde aus in die Umlaufbahn bringen. Der Rover gräbt den Boden aus. Der 3D-Drucker druckt Schichten von Monderde, um die Hauptstruktur zu vervollständigen. Die interne Maschinerie, wie Kernreaktoren und Umwälzpumpen, wird zum Mond transportiert, nachdem sie auf der Erde gebaut wurde.
Die raue Umgebung des Mondes hat vor allem drei Probleme: Temperatur, Strahlung und Luft.
Die Hülle des Lagers wird eine mehrschichtige Struktur haben, mit bionischen Vorrichtungen innen und außen, die den Fensterläden von Wetterstationen ähneln. Der drehbare Teil ist mit einer Art Metalldraht ausgestattet, der sich bei Kälte ausdehnt und zusammenzieht. Wenn die Lichttemperatur die Norm übersteigt, dehnt sich der Metalldraht unter der Hitze aus, wodurch sich die Lamellen öffnen und die Oberfläche mit hoher Strahlungs- und Wärmeableitungskapazität zum Weltraum hin ausgerichtet wird. Wenn die Lichttemperatur schnell sinkt, schrumpfen die Drähte sofort, wenn sie kalt werden, so dass jede Lamelle fest geschlossen ist und die Wärmeabgabe des Satelliten unterdrückt wird.
Die äußeren Schichten bestehen aus strahlengeschütztem Metall-Aluminium, der Rest aus Keramik oder makromolekularen Materialien, die zwischen den Schichten mit Protium gefüllt sind.
Für den Fall, dass die Luftzufuhr unzureichend ist, werden mehrere Luftschleusen in den Gebäuden installiert.
Außerdem wird der Stützpunkt durch eine Kuppel geschützt, so dass wir im Falle eines nicht zu verteidigenden Meteoriteneinschlags immer noch zum Perry-Krater gehen können, um dort Schutz zu suchen, und dann zurückkehren, um das Lager wieder aufzubauen.
Wasser
Die Abwässer des menschlichen Alltagslebens werden in Urin, Fäkalien, Hautverdunstung und Abwässer der Atemwege unterteilt. Ersteres wird durch das Fallrohr der Toilette in den Pflanzbereich transportiert, wo es getrocknet, zerkleinert, mit Starterkulturen versetzt und fermentiert wird, um organischen Dünger für das Pflanzenwachstum zu bilden. Das überschüssige Abwasser wird in den Energiebereich transportiert und im Wasseraufbereitungsmodul zu Brauchwasser aufbereitet. Gleichzeitig kann bei extremer Wasserknappheit das Grundwasser des Mondes gesammelt werden.
Lebensmittel
Die Anbaufläche wurde eingerichtet, Sonnenlicht oder Lampen wurden verwendet, um die Lichtumgebung wiederherzustellen und die für das Pflanzenwachstum geeignete Temperatur und den Druck zu simulieren. Quinoa, Süßkartoffel und Kartoffel wurden als Hauptlieferanten für Kohlenhydrate und Proteine ausgewählt, während Tomaten, Gurken und Karotten mit verschiedenen Vitaminen, Ballaststoffen und Spurenelementen ergänzt wurden.
Energie
Die Elektrizität stammt hauptsächlich aus der Kernreaktionsenergieerzeugung und der Solarstromerzeugung im Energiebereich. Die Kernreaktionskraftwerke versorgen den wissenschaftlichen Forschungsbereich, den Mondrover und andere energieverbrauchende Instrumente. Die Solarenergie sorgt für die Stabilität des Stromverbrauchs im täglichen Leben.
Sauerstoff
Das durch die menschliche Atmung freigesetzte Kohlendioxid wird durch das Belüftungssystem der einzelnen Bereiche zum Sauerstoffaustausch in den Pflanzbereich transportiert.
Die Abfälle aus dem Mondlager werden je nach ihren Eigenschaften behandelt. Haushaltsabfälle: Fäkalien, Küchenabfälle, werden zum Anbaugebiet transportiert, um die Pflanzen zu düngen. Das Abwasser wird zum Teil auf die Pflanzen bewässert und zum Teil in die Wasseraufbereitungskomponenten geleitet: Sterilisationskomponenten, mehrschichtige Filtrationskomponenten und Entfernung von flüchtigen Stoffen, Reinigung zu sauberem Wasser. Andere Abfälle werden wiederverwendet, und einige, die nicht entsorgt werden können, werden mit dem Rover zu entfernten Deponien transportiert.
Die Astronauten trugen VHF-Funkgeräte, um Ton- und Biosensordaten von ihren Raumanzügen an das Lunar Encampment Communications System zu übertragen, das Signale im S-Band zur Erde zurückschickt, einem Ultrahochfrequenzband, das die Ionosphäre der Erde durchdringen kann, ohne abgelenkt oder reflektiert zu werden, und das im Weltraum weit verbreitet ist. Und um sicherzustellen, dass das Mondlager auf der anderen Seite des Mondes nicht in direktem Kontakt mit der Erde steht, werden wir einen Relaissatelliten in eine Umlaufbahn um den Lagrange-Punkt L2 auf dem Landemond schicken, der die Echtzeitkommunikation mit der Erde und der anderen Seite des Mondes sicherstellt.
Die wissenschaftlichen Themen unseres Mondcamps waren Geologie und Robotik. Zu den materiellen Ressourcen des Mondes gehören hauptsächlich mineralische Ressourcen und Energieressourcen. Zu den mineralischen Ressourcen gehören Titan, Eisen, Chrom, Nickel und andere metallische Mineralressourcen, nichtmetallische Mineralressourcen wie Mondboden, Basalt und flüchtige Stoffe (H, He, C, N) in geringer Konzentration, Sauerstoffressourcen und Meteoritenressourcen. Zu den Energieressourcen gehören Helium-3-Ressourcen, Wassereisressourcen und Solarenergieressourcen. Als wichtige Ergänzung zu den Ressourcen der Erde haben die Mondressourcen weitreichende Auswirkungen auf die nachhaltige Entwicklung der menschlichen Gesellschaft. Die materiellen Ressourcen des Mondes sind so reichhaltig, dass es notwendig ist, geologische Forschungen auf dem Mond durchzuführen, um den Mond zu analysieren. Gleichzeitig können die einzigartigen Umweltressourcen des Mondes, wie das hohe Vakuum, die geringe Schwerkraft, das schwache Magnetfeld, die großen Temperaturunterschiede, die hohe Strahlung und andere Umwelteigenschaften, für spezifische wissenschaftliche Experimente und die Materialherstellung genutzt werden. Wir werden auch Robotikforschung betreiben, um das Mondlager besser für Wohnen, Produktion, Forschung und andere Aktivitäten zu nutzen.
Das Ausbildungsprogramm für Astronauten umfasst folgende Punkte:
Körperliches Training: Es ist unumgänglich, auf dem Mond eine Vielzahl von Aktivitäten durchzuführen, um sicherzustellen, dass die körperlichen Fähigkeiten ausreichen, um eine Reihe von Herausforderungen und Aufgaben auf dem Mond zu bewältigen.
Mentales Training: Da nur wenige Menschen auf dem Mond sein werden, ist dieses Training notwendig, um den Astronauten zu helfen, ihre Angst vor dem unbekannten Weltraum und vor dem Alleinsein auf dem Mond zu überwinden.
Besondere Umweltfaktoren Training von Ausdauer und Anpassungsfähigkeit: Die Schwerkraft des Mondes und andere Umweltfaktoren sind anders als auf der Erde, daher ist dieses Training erforderlich, um zu verhindern, dass die Astronauten auf dem Mond unerwünschte Reaktionen zeigen, die zu Lebensrisiken führen könnten
Überlebenstraining: Verbesserung der Überlebensfähigkeit der Astronauten und ihrer Fähigkeit, in gefährlichen Situationen zu überleben
Ausbildung in Raumfahrttechnik: Gewährleistung der sicheren Ankunft von Astronauten auf dem Mond und der sicheren Rückkehr zur Erde
Ausbildung in medizinischem Wissen: bis zu einem gewissen Grad können die Astronauten die körperliche Gesundheit sicherstellen und große und kleine Krankheiten vermeiden
Ein Raumschiff, mit dem ein Astronaut zur Erde und wieder zurückkehren kann, eine Rakete, die in dieser Zeit Vorräte transportiert.
Der Explorationsrover untersucht die Mondoberfläche, verfügt über Vermessungsgeräte und Videokommunikationseinrichtungen, findet Ressourcen und sendet Signale aus. Der kleine, mit Rädern ausgestattete, solarbetriebene bemannte Mondrover trägt Bagger zum Standort, um Erde auszugraben und sie dann für die Forschung oder den Bau von Häusern zurückzubringen. Solarenergie auf Rädern, Kameras auf der Oberseite, Erfassungsroboter auf der Oberseite, Vorräte unter dem Auto und Ausrüstung im Kofferraum.
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