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 Mondlager besteht hauptsächlich aus fünfeckigen Gebäuden, und im ersten Stock des Hauptgebäudes befindet sich der Hauptkontrollraum, der den Betrieb des gesamten Lagers steuert. Fünf Räume im zweiten Stock dienen als Unterkunft für die Astronauten und enthalten Betten, Fenster, Tische, Toiletten und andere Infrastrukturen, die ein normales Leben ermöglichen. In der Mitte des Hauptgebäudes befindet sich ein Weltraumaufzug, mit dem man das Observatorium erreichen kann, um die Weltraumsituation zu beobachten, und mit dem unteren Bohrer kann man den Boden erreichen, um den Monduntergrund zu erforschen und Wasserressourcen zu erschließen und zu nutzen. Im Außenbereich gibt es fünf Kabinen: Experimentierkabine, Anbaukabine, Fitnesskabine, medizinische Kabine und Lagerkabine. Jede Kapsel hat ihre eigene Aufgabe und bietet umfassende Dienstleistungen und Erkundungsmöglichkeiten für Mondlager. Außerhalb der Kabine befinden sich Transportroboter, Erkundungsroboter und Signalroboter, die den Astronauten physische Kraft und Signalumwandlung bieten. Außerdem sind außen Solarzellen angebracht, um das gesamte Lager mit Strom zu versorgen.
Ist es möglich, jenseits der Erde eine dauerhafte menschliche Wohnstätte zu finden? Das Mondbasisprogramm wurde ursprünglich entwickelt, um diese Frage zu beantworten. Der erste Schritt meines Mondlagers besteht darin, den Mond zu untersuchen und zu erforschen, um festzustellen, ob es dort Ressourcen gibt, die der Erde zur Verfügung stehen, sowie die Erschließung und Nutzung von außerirdischen Ressourcen. Weitere Tests der Mondumgebung zeigen, dass sie sich zu einem Ort für menschliche Besiedlung entwickeln kann. Unser Mondcamp richtet sich derzeit an Astronauten, die auf dem Mond nicht nur eine komfortable Umgebung für ihre Experimente vorfinden, sondern auch über praktische Maschinen für Experimente und Entwicklungen verfügen.
Auf der südlichen Rückseite des Mondes gelegen, gibt es viele Berge, mehr als 80% der Zeit können Sonnenlicht bekommen, der Temperaturunterschied ist gering, und die Umwelt ist förderlich für die Besiedlung.Es ist die größte und älteste Einschlagbecken auf dem Mond, und eingehende Studie von ihm kann den materiellen Status der unteren Mondkruste und sogar der oberen Mondmantel, die für die Durchführung von Experimenten förderlich ist, zu offenbaren.Das Becken hat eine niedrige Topographie (13 km Unterschied zum umliegenden Hochland) und eine dünne Mondkruste. Unabhängig davon, ob es sich um einen passiven oder aktiven Entstehungsprozess handelt, wird eine große Menge an Mondbasalt entstehen, was für den Bau des Lagers förderlich ist.
Zunächst werden künstliche Satelliten gestartet, der beste Standort für das Lager zur Vermessung ausgewählt, 3D-Drucker für die Montage von Bauteilen eingesetzt, Sauerstoff, Aluminium, Eisen und andere Ressourcen im Mondgestein abgebaut und verwendet, um Sauerstoff für den täglichen Gebrauch zu produzieren, und der Mond mit Metallen, Glas und anderen Rohstoffen erweitert. Wasser aus Mondlagern wird durch den Abbau von Wassereis am Boden des Mondes synthetisiert. Ein Kompressor verdichtet das Kältemittel über einen Wärmetauscher zu einem gesättigten Hochdruckgas (Ammoniak oder Freon), das dann in einem Kondensator kondensiert wird. Nach der Drosselung durch die Drosselvorrichtung wird es in den Verdampfer geleitet, und das zu kühlende Medium wird abgekühlt und ausgetauscht, um ein System mit konstanter Temperatur im Inneren des Lagers zu erreichen. Die Adsorptionsleistung des Molekularsiebs wird mit Hilfe des Sauerstoffgenerators genutzt. Durch das physikalische Prinzip wird der ölfreie Kompressor als Antrieb verwendet, um den Stickstoff in der Luft vom Sauerstoff zu trennen und schließlich eine hohe Konzentration an Sauerstoff zu erhalten. Es handelt sich um eine automatisierte Anlage, die Zeolith-Molekularsieb als Adsorptionsmittel, Adsorptionsmittel-Adsorption, Druckreduzierung und Desorption verwendet, um Sauerstoff aus der Luft zu adsorbieren und freizusetzen, wodurch Sauerstoff getrennt wird. Zeolith-Molekularsieb ist ein kugelförmiges, körniges Adsorptionsmittel mit Mikroporen auf der Oberfläche und im Inneren nach einem speziellen Porenbehandlungsverfahren, das weiß ist. Seine porenartigen Eigenschaften ermöglichen die kinetische Trennung von O2 und N2 und die Zufuhr von Sauerstoff.
Was die Strahlung anbelangt, so haben die Baumaterialien des Lagers und die Verdickung der Lagerwände sowie die Tatsache, dass sich das gesamte Lager in einer geschlossenen Umgebung befindet, unter normalen Umständen keine großen Auswirkungen auf das Leben innerhalb des Lagers. Was Meteoriteneinschläge betrifft, so ist das Lager auf dem größten Krater des Mondes gebaut, was nicht nur Meteoriteneinschläge wirksam verhindert, sondern auch das Eindringen von Mondstaub erleichtert, und für den Fall der Fälle gibt es draußen mehrere Überwachungsgeräte. Schutz vor Mikrometeoriteneinschlägen, Stabilität bei geringer Schwerkraft, lokale Materialien für die Herstellung von Sprengstoffen, Automatisierung von Anlagen, Fernsteuerung und Robotermanipulation, Herstellung von hochfesten, hochbelastbaren und leichten Materialien, die im Vakuum und bei niedrigen Temperaturen funktionieren, Versorgung mit Batterien, Brennstoffzellen oder Strahlungsenergie. Für den Notfall verfügt das Lager über ein Fluchtwegsystem, um die Sicherheit der Astronauten zu gewährleisten.
Erstens ist der Hauptweg der Lufterzeugung das Schmelzen von Mondboden und -gestein. Eine große Menge an Sauerstoff kann durch Schmelzelektrolyse erzeugt werden, die die Hauptquelle für Sauerstoff auf dem Mond ist; zweitens wird Kohlendioxid chemisch oder mikrobiologisch durch eine Luftzirkulationsvorrichtung behandelt, um es wieder in atembaren Sauerstoff umzuwandeln; schließlich kann, falls ausreichend, ein Teil des Wassers desorbiert werden, um eine bestimmte Menge an Sauerstoff in Wasserstoff zu erzeugen.Betrachtet man den Bauzyklus des Lagers, so wurde es in der Anfangsphase, bevor es in der Lage war, sich selbst zu versorgen, hauptsächlich durch verpackte Lebensmittel von der Erde versorgt. Nach der Fertigstellung des Lagers wurde es hauptsächlich mit Nahrungsmitteln versorgt, die in einem Weltraumgewächshaus angebaut wurden. Die Auswahl der Pflanzen, die angebaut werden sollten, erfolgte auf der Grundlage der Nährwerttabelle, um die normalen Lebenszeichen der Astronauten zu gewährleisten.
Hausmüll und Fäkalien werden vakuumversiegelt und nach der Dehydrierung gelagert. Wenn das Frachtraumschiff die Raumstation beliefert, wird dieser Hausmüll in das leere Frachtraumschiff geladen, und dann wird das Frachtraumschiff von der Raumstation getrennt, abgebremst und dann durch die hohe Hitze, die durch die aerodynamische Heizung erzeugt wird, verbrannt. Flüssige Abfälle (Urin, häusliche Abwässer) gelangen in den Wasserkreislauf, wo sie gereinigt und wiederverwendet werden. Abgepflückte Wurzelstöcke, alte Blätter und Fäkalien gelangen in den Abfall-Biokonverter, Urin in das Urinaufbereitungssystem, Papierhandtücher, Verpackungsbeutel usw. werden zur Verringerung des Volumens zunächst komprimiert, vakuumiert und dann mit versiegelten Beuteln versiegelt und in das Lagerhaus gebracht, in dem der Müll aufbewahrt wird; bei der Ankunft und Rückkehr des Raumfahrzeugs, das die Vorräte transportiert, verbrennt es mit dem Raumfahrzeug, wenn es in die Atmosphäre eintritt.
Die Astronauten tragen tragbare Rucksäcke mit Lebenserhaltungssystemen und VHF-Funkgeräten, die Ton- und Biosensordaten von den Raumanzügen zu anderen Mondlagern oder den Kommunikationssystemen auf der Erde übertragen und Tonsignale von den Mondmodulen zurück zu den Astronauten in den Raumanzügen senden. Das Kommunikationssystem der Mondlandefähre sendet Signale im S-Band zur Erde, einem Ultrahochfrequenzband, das die Ionosphäre der Erde ohne Ablenkung oder Reflexion durchdringt, und nutzt das S-Band zur Übertragung und Aufrechterhaltung des Kontakts mit der Erde und anderen Mondlagern.
Im Mondlager führen die Astronauten eine Vielzahl von Experimenten durch, aber vor allem Biologie und Biotechnologie, kurz gesagt, Biologie und Technologieentwicklung sowie die Forschung am Menschen sind nach wie vor die wichtigsten Forschungsthemen. Zu diesem Zweck verfügt das Mondlager auch über eine spezielle biologische Forschungskabine, und es gibt Zuchtplattformen für die biologische Forschung. Es gibt auch Experimente, die in der Mondumgebung durchgeführt werden können, wie z. B. Experimente mit kalten Atomen, Experimente in der Mikrogravitation, Experimente zur Pflanzenzucht und so weiter. Tests im Weltraum an menschlichen Gewebechips sind Geräte in der Größe eines Daumenlochs, die menschliche Zellen enthalten, welche die Funktion eines Organs darstellen. Um die Auswirkungen der Mikrogravitation auf die menschliche Gesundheit besser zu verstehen und dieses Wissen in die Forschung zur menschlichen Gesundheit auf der Erde zu übertragen, haben Wissenschaftler menschliche Gewebechips auf die Raumstation geschickt. Schaffung eines Wirtschaftsraums in der erdnahen Umlaufbahn, von der Satellitenentwicklung bis zur Weltraumforschung. Die Technologie für den Anbau von Nahrungsmitteln in der Mikrogravitation im Weltraum oder in Weltraumgebäuden könnte den Menschen helfen, sich weiter von der Erde zu entfernen. Zur Vorbereitung dieser Missionen hat die Raumstation eine Reihe von Techniken für den Anbau von Pflanzen erforscht. Am 10. August 2015 probierten die Astronauten ihren ersten im Weltraum gezüchteten Salat, und jetzt bauen die Astronauten Radieschen und verschiedene Gemüsesorten wie Paprika, Gurken und mehr an. Die Entwicklung der Flüssigkeitsphysik erstreckt sich über unseren Planeten, aber wenn wir sie ins All schicken, könnten wir besser verstehen, wie sie fließen. Die Untersuchung von Weltraumflüssigkeiten hat sich von der Grundlagenforschung zu Testanwendungen entwickelt, die von modernen medizinischen Geräten bis hin zu Wärmeübertragungssystemen reichen.
Astronauten sind eine besondere Berufsgruppe, die in der Raumfahrt tätig ist. Sie müssen besondere Arbeitsaufgaben wie Flugüberwachung, Betrieb, Kontrolle, Kommunikation, Wartung und wissenschaftliche Forschung innerhalb und außerhalb des Raumfahrzeugs unter besonderen Umweltbedingungen erfüllen und können normal leben. Dies erfordert eine strenge Ausbildung, damit sie über ausgezeichnete physische und psychische Qualitäten, eine hohe Anpassungsfähigkeit an die besonderen Umweltfaktoren in der Raumfahrt sowie über Kenntnisse und Fertigkeiten im Umgang mit Raumfahrzeugen verfügen, die für die Durchführung von Flugmissionen erforderlich sind. Die Ausbildung von Astronauten umfasst in der Regel mehr als 100 Fächer wie körperliches Training, psychologisches Training, theoretisches Grundlagentraining, berufliches und technisches Training, Überlebens- und Lebensrettungstraining und Zusammenarbeit in großem Maßstab. Zu diesem Zweck hat das Mondlager eigens eine Kapsel für die Fitnessausbildung eingerichtet, die den Astronauten körperlichen Schutz bietet, um körperliche und geistige Probleme auf dem Mond für lange Zeit zu vermeiden. Zu den grundlegenden Ausbildungsinhalten für Astronauten gehören: einschlägige theoretische Kenntnisse wie Astronomie, Geografie, Geologie, Meteorologie, Physik der Atmosphäre, Flugmechanik, Computer, Funknavigation, Piloten, Raketen- und Raumschiffbau usw.; notwendige medizinische Kenntnisse und Rettungstechniken; Sportarten wie Fuhu, Schwimmen, Wasserski, Surfen, Skifahren, Klettern und Verbände.
Der Zweck der Einrichtung eines Mondlagers besteht darin, wissenschaftliche Forschung zu betreiben, die Ressourcen und den potenziellen Wert des Mondes zu erkunden und sich auf die künftige Erforschung des Weltraums vorzubereiten. Mondcamps können Wissenschaftlern und Astronauten eine Basis bieten, um auf der Mondoberfläche zu leben und zu arbeiten, so dass sie vor Ort Forschung und Entwicklung betreiben können, z. B. wissenschaftliche Aktivitäten wie astronomische Beobachtungen, die Erschließung von Mondkratern, das Schmelzen von Mondboden und -gestein, und den Abbau verschiedener mineralischer Ressourcen wie Helium-3, um die Eigenschaften und das Potenzial des Mondes besser zu verstehen und eine Grundlage für die Erforschung des Mondes durch den Menschen zu schaffen. Bereitstellung von Baumaterialien und sogar Treibstoff für Raumfahrzeuge, die zu anderen Planeten fliegen, um die Grundlage für eine künftige Migration des Menschen zum Mond zu schaffen.
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