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.
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3D-Konstruktionssoftware: Fusion 360
Das Mondcamp dient wissenschaftlichen Forschungszwecken, vor allem der Erforschung der ständig beschatteten Bereiche des Mondes, der Zusammensetzung des Mondbodens und der Möglichkeiten seiner Gewinnung und Nutzung sowie des Pflanzenanbaus. Die Ressourcen werden hauptsächlich durch Solarenergie, die Zersetzung des Mondbodens und die Nutzung des aus dem Mondboden gewonnenen Eiswassers gewonnen. Da Mondschrott bis zu 400.000 Pfund wiegen kann, ist das Recycling des Weltraumschrotts dringend erforderlich, so dass die Recyclingstation notwendig ist. Um die körperliche und geistige Gesundheit der Astronauten aufrechtzuerhalten, haben wir Fitnessstudios und medizinische Pods eingerichtet, und die Astronauten können über den Kontrollraum mit ihren Angehörigen über 300 Kilometer auf der Erde kommunizieren. Um den unermesslichen "Mondstaub" zu vermeiden, werden wir ein neues Staubentfernungsmaterial verwenden, das mit der photovoltaisch anormalen Wirkung von Blei-Lanthan-Zirkonat-Titanat-Keramik beschichtet ist, die nicht nur die Mondstaubpartikel durch Aufladen der isolierenden Polyimid-Folie, die mit ultraviolettem Licht bedeckt ist, verhindern kann, sondern auch eine bessere Temperaturminderungsfunktion hat.
Der Hauptzweck unserer Mondbasis besteht darin, wissenschaftliche Forschung zu betreiben.
Der Mond ist reich an Energie. Der Abbau der mineralischen Energie des Mondes ist auch eine Ergänzung zur Energie der Erde. Im ersten Stock des Zentrums der Basis befindet sich ein Labor, das verschiedene Elemente im Mondboden analysieren und die analysierten Daten über den Kontrollraum zurück zur Erde übermitteln wird. Gleichzeitig verfügen wir auch über einen mobilen Explorations-Lunarrover, der ständig beschattete Gebiete erkundet und dort Eiswasser abbaut.
Unsere Basis wird der Shackleton-Krater am Südpol des Mondes sein. Hier ist der Grund dafür:
Erstens: Reichlich Sonnenlicht: Der Shackleton-Krater ist etwa 80 bis 90 Prozent des Monats der Sonne ausgesetzt, so dass das Camp mit Solarzellen betrieben werden kann.
Zweitens: Das reiche Wassereis kann zur Herstellung von Wasser und Energie verwendet werden: Die Basis kann das Schmelzen von Wassereis und die Elektrolyse von Wasser nutzen, um Trinkwasser und Energie zu gewinnen.
Drittens: Unsere Basis ist reich an Bodenschätzen und kann diese nutzen, um einige Eisenelemente für den Bau der Basis zu gewinnen. Und der Boden ist reich an Silizium, das zur Herstellung von Solarzellen verwendet werden kann.
Viertens: Die Sicherheit des Kraters ist relativ hoch, um den Betrieb und das Überleben der Basis zu erleichtern.
Um ein Mondlager zu errichten, werden wir die natürlichen Ressourcen des Mondes voll ausschöpfen:
Durch das Schmelzen von Wassereis bei hohen Temperaturen und die Elektrolyse von Wasser zur Erzeugung von Wasserstoff und Sauerstoff für den Hausgebrauch und als Treibstoff; Auf die anfängliche Energiegewinnung folgt der Abbau von Metallen und Mineralien wie Aluminium, Titan und Eisen in der Mondkruste, die für den Bau von Raumfahrzeugen, Werkzeugen und Gebäuden verwendet werden. Abbau von Helium in der Mondkruste zur Erzeugung von Kernenergie; Lehm von der Mondoberfläche wurde für den Bau von Gebäuden verwendet.
Gleichzeitig werden spezielle Legierungen, Keramiken, Polyurethanschaum und andere Materialien mit guter Strahlungs- und Hochtemperaturbeständigkeit von der Erde für die erste Mondkonstruktion transportiert.
Unser Mondlager wird die Astronauten vor drei Aspekten schützen: Temperatur, Strahlung und Mondstaub sowie die Einrichtung eines medizinischen Raums.
Temperatur: Erstens sind unsere Wände dicker, was den Temperaturverlust bis zu einem gewissen Grad verringern kann. Zweitens haben wir eine Heizung, die die Temperatur im Inneren der Basis anhebt.
Strahlung: Erstens haben wir die Wände des Lagers dick genug gemacht, und zweitens haben wir einigen Baumaterialien wasserstoffhaltige Stoffe, wasserstoffreiche Kunststoffe und andere wasserstoffreiche Polymere wie Polyethylen oder Polyäthylen beigemischt, um die Barriere gegen die Strahlung zu verstärken.
Mondstaub: Die Basis verwendet eine Beschichtung aus Titandioxid-Atomen, um die Schäden zu verringern, die Mondstaub an externen Einrichtungen verursachen kann. Gleichzeitig ist die Wand unserer Basis relativ dick, und der Eingang ist speziell gestaltet, um das Risiko des Eindringens von Mondstaub in den Raum zu verringern.
Wir haben einen medizinischen Raum, um Astronauten in Notfällen zu behandeln.
Wasser：
Die Quelle unseres Wassers ist das Schmelzen von Eis durch Erhitzen, und das Eis wird von Rovern abgebaut, die in ständig beschattete Gebiete fahren. Der von der Eisschmelzmaschine erzeugte Dampf wird von einer Wasseraufbereitungsanlage gereinigt. Das gereinigte Wasser wird in einem Wassertank gespeichert, bevor es über Rohrleitungen zu verschiedenen Abteilungen auf der Basis geleitet wird.
Essen：
In der Anfangsphase unseres Lagers wurden Lebensmittel wie Reis, Gemüse, Fleisch usw. aus der Erde geholt. In der späteren Phase können wir, da in der Mitte unseres Lagers im zweiten Stock ein grüner Schuppen gebaut wurde, einige grüne Pflanzen wie Arabidopsis, Grünkohl, Kartoffeln usw. anbauen, um die Astronauten mit Nährstoffen und Vitaminen zu versorgen.
Luft：
Der Standort unserer Basis ist reich an Solarenergie-Ressourcen, daher werden wir spezielle Solarpaneele einsetzen, um das Sonnenlicht zu sammeln und in Batterien zu speichern, um die Nutzung der Solarenergie zu maximieren. Außerdem sorgt kontinuierliches Licht für die richtige Temperatur, die für das Überleben der Menschen förderlich ist. Der Mondboden ist reich an Metallelementen, seltenen Elementen, radioaktiven Elementen usw., die mit Hilfe von Kernreaktionen Strom erzeugen können, und kann auch die Kernfusionstechnologie nutzen, um enorme Energie zu gewinnen.
Macht：
Das liegt daran, dass die Atmosphäre des Mondes fast identisch mit der der Erde ist, mit etwa 21 Prozent Sauerstoff, 78 Prozent Stickstoff und weniger als 1 Prozent Wasserdampf, Kohlendioxid und anderen Edelgasen. Sauerstoff kann durch Elektrolyse von Wasser aus dem geschmolzenen Mondboden gewonnen werden. Stickstoff muss von der Erde in Form von Kompressionstanks herangeschafft werden, um erdähnliche Luft herzustellen und Metalle zu schmelzen. Kohlendioxid kann in sich selbst enthalten sein. Das Kohlendioxid aus den einzelnen Hütten unseres Lagers wird über Rohre gesammelt und quantitativ in den grünen Schuppen abgeleitet, damit die Grünpflanzen Photosynthese betreiben können.
Wir haben spezielle Müllsammelstationen für das Recycling und die Wiederverwendung der von den Astronauten erzeugten Abfälle. Zum Beispiel werden die Ausscheidungen der Astronauten in Nährstoffe umgewandelt, um Grünpflanzen zu züchten. Ebenso wird das Kohlendioxid, das durch die Atmung der Astronauten entsteht, zur Nahrung für Grünpflanzen. Andere Abfälle können wiederaufbereitet und wiederverwendet werden, um die Ressourcenverschwendung zu verringern. Die Recycling-Station ist mit einem Schredder und einer Anlage zur Verdichtung fester Abfälle ausgestattet, um Abfälle zu behandeln, die nicht wiederverwendet werden können.
In der Mitte unseres Mondlagers befindet sich ein Kontrollraum mit einer Vielzahl von Signalübertragungsgeräten und verschiedenen Kontrollvorrichtungen, und nach außen sind Hochfrequenz-Funkgeräte angeschlossen, die die Stimme der Astronauten zur Erde übertragen können. Das Kommunikationssystem der Mondlandefähre nutzt das S-Band, um Signale zur Erde zu senden, ein Hochfrequenzband, das die elektrische Schicht der Erde ohne Ablenkung oder Reflexion durchdringen kann und daher im Weltraum weit verbreitet ist.
Unser Mondcamp konzentriert sich auf die Geologie des Mondes, und einer der wertvollsten Rohstoffe ist Helium-3, das als Brennstoff zur Erforschung der zukünftigen (relativ) sicheren Kernfusionsenergie verwendet werden kann, da es selbst nicht radioaktiv ist und keine radioaktive Gefahr für die umgebenden Materialien darstellt. Helium-3 ist seit Milliarden von Jahren durch Sonnenwinde in den Mondboden eingelagert worden, so dass der Boden reich an Helium-3 ist, was die Mondgeologie von großem wissenschaftlichen Interesse macht.
Wir werden zwei Experimente durchführen, das erste ist das passive Seismometer-Experiment, das zweite ist das Laser-Ranging-Rückwärtsreflektor-Experiment, der spezifische Inhalt ist wie folgt:
Das passive Seismometer-Experiment ist eine eigenständige, 100 Pfund schwere seismische Station, die dazu diente, eventuelle Mondbeben zu erkennen. Das Experiment wurde mit Solarenergie betrieben und verfügte über eine eigene Kommunikationseinrichtung, so dass die Ergebnisse zur Erde zurückübertragen wurden, nachdem die Astronauten die Mondoberfläche verlassen hatten. Wenn der Mond seismisch aktiv ist, könnten die Instrumente Informationen über seine innere Struktur liefern und möglicherweise Hinweise auf seine Entstehung geben.
Der Rückwärtsreflektor für die Laserentfernungsmessung ist ein passives Experiment, das etwa 70 Pfund wiegt. Er besteht aus einer Reihe von optischen Präzisionsreflektoren, die als Ziele für erdgebundene Laser dienen. Durch die genaue Messung der Zeit, die der Laserstrahl benötigt, um von der Erde zum Reflektor zurückzukehren, konnten die Wissenschaftler die Entfernung zwischen Erde und Mond mit einer Genauigkeit von 8 Zentimetern berechnen. Messungen im Zeitverlauf und an verschiedenen Stationen auf der Erde helfen, Schwankungen in der Erdrotation zu bestimmen und die Kontinentaldrift aufzuzeichnen.
Die Astronauten sollen grundlegende wissenschaftliche und technische Kenntnisse, den Betrieb und die Wartung von Raumfahrzeugen, die Bedienung der Fernsteuerung und die Telemetrie sowie die Lebenserhaltung und die medizinische Erstversorgung erlernen, wie folgt:
Grundlegende Fächer und technische Kenntnisse: Astronauten müssen die Grundkenntnisse in Physik, Mathematik und Ingenieurwissenschaften beherrschen, um die Gesetze der Bewegung von Raumfahrzeugen und die Betriebspunkte besser zu verstehen.
Kenntnisse über den Betrieb und die Wartung von Raumfahrzeugen: Astronauten müssen wissen, wie sie Raumfahrzeuge und Zusatzausrüstung bedienen und warten können. Dazu gehören die Verwendung von Raumanzügen, die Steuerung und Kontrolle von Luftzirkulationssystemen und andere Fähigkeiten für Notfälle.
Teleoperation und Telemetriekenntnisse: Die Astronauten müssen die Kommunikations- und Datenübertragungsprotokolle kennen und in der Lage sein, schnell auf unerwartete Ereignisse zu reagieren. Außerdem müssen sie Methoden zur Fehlerbehebung erlernen, um den ordnungsgemäßen Betrieb während des Sicherheitsprozesses zu gewährleisten.
Lebenserhaltung und medizinische Erste-Hilfe-Kenntnisse: Astronauten müssen wissen, wie sie mit der körperlichen und geistigen Gesundheit von Astronauten umgehen und was sie in Notfallsituationen tun müssen. Sie müssen auch mit der Verwendung und Wartung medizinischer Ausrüstung vertraut sein, um sicherzustellen, dass sie in der Lage sind, mit Problemen umzugehen, wenn diese in der Weltraumumgebung auftreten.
Für die Mondmission benötigen wir eine bemannte Trägerrakete mit starkem Antrieb und zuverlässiger autonomer Navigationsfähigkeit. Für die Erkundung neuer Ziele auf dem Mond benötigen wir ein Bohrfahrzeug, ein geologisches Fahrzeug und ein Fahrzeug zur Gesteinsaufnahme sowie einen mobilen experimentellen Rover.
Unsere Basis-Astronauten werden mit einer bemannten Trägerrakete zum Mond fliegen und dann mit unserem Rover zu unserer Basis zurückkehren. Die Astronauten werden sich mit einem mobilen experimentellen Rover auf den Weg machen, um neue Ziele auf der Mondoberfläche zu erkunden.
Wenn die Astronauten von unserer Basis zur Erde zurückkehren, werden sie mit dem Mondrover zum Fahrzeugpark fahren, und dann werden die Astronauten mit dem Fahrzeug zur Erde zurückkehren.
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