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
Die Basis soll den Astronauten einen Unterschlupf bieten, um ihr tägliches Leben und ihre wissenschaftliche Forschung zu optimieren. Wir haben ein dreistöckiges Gebäude mit versteckten Rädern darunter gebaut, und das Innere ahmt eine Spinnennetzstruktur nach, wodurch das Gesamtgewicht des Gebäudes leichter und einfacher zu bewegen ist.
Die erste Etage des Gebäudes ist ein Arbeitsbereich, der vor allem Labors, Konferenzräume, medizinische Räume, Wasserproduktionsstationen und Sauerstoffstationen umfasst; die zweite Etage ist ein Wohnbereich, der die täglichen Bedürfnisse der Astronauten befriedigen kann und vor allem eine Restaurantküche, eine Pflanz- und Aufzuchthütte, eine Toilette und einen Freizeitraum (Fitnessraum) umfasst; die dritte Etage ist der Hauptkontrollraum, der vor allem für die Bewegung des Basisgebäudes, die Kommunikation zwischen Erde und Mond und die Gefahrenwarnmeldung zuständig ist. Der Hauptkontrollraum ist auch mit einem Navigationssystem, einem Thermostatsystem und einem Zirkulationssystem ausgestattet.
Wir haben ein hochgradig geschlossenes biologisches Regenerations-Lebenserhaltungssystem in der Basis eingerichtet, das sicherstellt, dass die Ernährung der Astronauten gewährleistet ist und die Abfallverwertung und der Wasserkreislauf maximiert werden; es wurden intelligente Roboter gebaut, um den Astronauten unnötige Arbeit abzunehmen, z. B. beim Pflücken, Kochen und Reinigen.
Unser Hauptzweck ist die wissenschaftliche Forschung. Die besonderen Umweltbedingungen auf dem Mond machen ihn zu einem natürlichen Labor für die wissenschaftliche Forschung. Die Oberfläche des Mondes ist ein natürliches, ultrastabiles, ultraviolettes, ultraleises, ultrasauberes Labor mit geringer Schwerkraft, das diese Anforderungen auf der Erde nicht erfüllen kann. Die Umgebung des Mondes ist äußerst sauber, frei von Mikrogravitation, Verschmutzung, Magnetfeldern und Atmosphäre und damit für die Durchführung physikalischer und biowissenschaftlicher Experimente geeignet. Umweltexperimente bei niedriger Schwerkraft auf dem Mond können auch Experimente in Mikrogravitation auf einigen Raumstationen ersetzen. Daher planen wir, einige wissenschaftliche Experimente auf dem Mond durchzuführen.
Die Mondbasis wird zunächst in der Nähe des Aikent-Beckens am Südpol des Mondes angesiedelt sein, was ein ausgezeichneter Standort ist. Denn das südliche Hochland des Mondes kann mehr Sonneneinstrahlung empfangen. Gleichzeitig kann der Meteoritenkrater am Südpol des Mondes zur Bildung von Wasser beitragen, das lange Zeit nicht verdunstet. Das Wassereis kann gesammelt werden, um den Wasserbedarf der Basis zu decken. Wenn der Standort der mobilen Basis für das Überleben der Astronauten und die wissenschaftliche Forschung nicht geeignet ist, kann die Satellitennavigation genutzt werden, um einen für das Überleben besser geeigneten Ort aufzusuchen.
Der erste ist die Auswahl der Baumaterialien. Wir verwenden Titan und strahlungsbeständiges Quarzglas, um die Auswirkungen von Strahlung, Meteoriten und Temperaturunterschieden zu blockieren. Darüber hinaus werden wir das Gebäude versiegeln und die Oberfläche des Gebäudes mit einer Schicht aus Sonnenschutzfarbe überziehen, um Wärme zu absorbieren, zu isolieren und Strahlung zu reflektieren, wodurch das Gebäude besser geschützt ist. Wir haben ein Gefahrenwarnsystem eingerichtet, das die Auswirkungen von Meteoriten, kosmischer Strahlung, Sonnenwind und anderen Faktoren auf die Basis erkennt und analysiert und rechtzeitig entsprechende Lösungen anbietet. Das System kann automatisch die Temperatur, die Luftfeuchtigkeit, die Luftqualität und andere Faktoren innerhalb der Basis erkennen und rechtzeitig Anpassungen vornehmen oder einen Alarm auslösen.
Der erste ist die Auswahl der Baumaterialien. Wir verwenden Titan und strahlungsbeständiges Quarzglas, um die Auswirkungen von Strahlung, Meteoriten und Temperaturunterschieden zu blockieren. Darüber hinaus werden wir das Gebäude versiegeln und die Oberfläche des Gebäudes mit einer Schicht aus Sonnenschutzfarbe überziehen, um Wärme zu absorbieren, zu isolieren und Strahlung zu reflektieren, wodurch das Gebäude besser geschützt ist. Wir haben ein Gefahrenwarnsystem eingerichtet, das die Auswirkungen von Meteoriten, kosmischer Strahlung, Sonnenwind und anderen Faktoren auf die Basis erkennt und analysiert und rechtzeitig entsprechende Lösungen anbietet. Das System kann automatisch die Temperatur, die Luftfeuchtigkeit, die Luftqualität und andere Faktoren innerhalb der Basis erkennen und rechtzeitig Anpassungen vornehmen oder einen Alarm auslösen.
Wasser：
Das Wasser stammt hauptsächlich aus dem Wassereis des Mondes, das konzentrierte Strahlung wie Sonnenenergie in das Wassereis des Mondes abgibt, wodurch diese Wassereis-Substanzen verdampfen und dann aufgefangen werden. Darüber hinaus haben wir ein Wasserkreislaufsystem eingerichtet, in dem das gesamte verbrauchte Wasser für die Bepflanzung und die Reinigungsbehandlung gesammelt wird. Andere Substanzen, wie z. B. Urin, werden nach der Reinigungsbehandlung weiter aufbereitet und als Pflanzennährstoff verwendet.
Essen：
Die anfängliche Nahrung wird von der Erde transportiert, bis die Nahrung in der Pflanz- und Zuchtkabine essbar ist. Wir werden Hydrokulturen verwenden, um Lebensmittel, Gemüse und Früchte im Anbaumodul anzubauen, und Tenebrio molitor als Quelle für tierisches Eiweiß kultivieren, um den Nährstoffbedarf der Astronauten zu decken.
Macht：
Unsere Hauptstromquelle ist die Solarenergie. Wir verwenden faltbare Solarpaneele, um die Solarpaneele zu reinigen, damit sich kein Staub festsetzt und die Effizienz der Solarpaneele verringert. Wir installieren ein bewegliches Fahrgestell unter den Solarmodulen und installieren ein automatisches Lichtsuchsystem auf den Solarmodulen, um die Effizienz der Solarmodule zu erhöhen. Wir haben Stromspeicher installiert, damit unzureichendes Licht die Nutzung der Basiseinrichtungen nicht beeinträchtigt.
Luft：
Wir verwenden die Schmelzflusselektrolyse, um Sauerstoff zu erzeugen, der durch Erhitzen und anschließende Elektrolyse von Ilmenit und Eisenoxid im Mondboden synthetisiert wird. Darüber hinaus werden wir ein Luftzirkulationssystem einrichten, um die kohlendioxidreiche Luft, die bei der Behandlung von Tieren und Abfällen entsteht, zu reinigen und sie zur Photosynthese der Pflanzen in die Pflanzenkabine zu leiten. Anschließend wird die sauerstoffangereicherte Luft, die in der Pflanzenkabine entsteht, gereinigt und in die umfassende Kabine zur Atmung von Menschen und Tieren und zur Bereitstellung des für die Abfallbehandlung benötigten Sauerstoffs geleitet, wodurch das Luftrecycling abgeschlossen wird.
Die ungenießbare Biomasse, wie z. B. Stroh, menschliche Fäkalien und Speisereste, wird zusammen mit der entwickelten Biotechnologie behandelt, um die Bodenmatrix für die Wiederverwendung im Pflanzenanbau vorzubereiten. Die kohlendioxidreiche Luft, die bei der Behandlung von Tieren und Abfällen entsteht, wird gereinigt und dem Pflanzenkompartiment für die Photosynthese der Pflanzen zugeführt. Die sauerstoffreiche Luft, die in der Pflanzenkabine erzeugt wird, wird gereinigt und an die umfassende Kabine für die menschliche und tierische Atmung weitergeleitet, die auch Sauerstoff für die Abfallbehandlung liefert. Das durch die Transpiration der Pflanzen in der Pflanzenkabine erzeugte Kondenswasser wird nach der Reinigung durch das System teilweise mit Spurenelementen angereichert und zur umfassenden Kabine geleitet, um den Bedarf an Brauchwasser für die Menschen zu decken. Das restliche gereinigte häusliche Abwasser und der Urin werden gemeinsam für den Pflanzenanbau verwendet.
Unser Camp plant den Einsatz eines Laserkommunikationssystems, um mit der Erde und anderen Mondbasen in Kontakt zu bleiben. Das Laserkommunikationssystem besteht aus zwei Teilen: Senden und Empfangen. Der Sendeteil besteht hauptsächlich aus einem Laser, einem optischen Modulator und einer optischen Sendeantenne. Der Empfangsteil besteht im Wesentlichen aus einer optischen Empfangsantenne, einem optischen Filter und einem Fotodetektor. Die Laserkommunikation hat ein breites Frequenzband, eine kurze Wellenlänge, einen großen optischen Gewinn, eine hohe Kohärenz und eine räumliche Orientierung. Diese Methode zeichnet sich durch große Kapazität, leichte Struktur, wirtschaftliche Ausrüstung, geringe Größe, niedrigen Stromverbrauch und hohe Vertraulichkeit aus.
Wir planen, auf dem Mond Experimente in Umgebungen mit geringer Schwerkraft durchzuführen, was ihn zu einem natürlichen Labor für wissenschaftliche Forschung und aufgrund seiner einzigartigen Umgebung zu einer idealen Basis für die Herstellung von Spezialprodukten macht. Wir haben spezialisierte Labors eingerichtet, um physikalische und biowissenschaftliche Experimente sowie Forschungen zu speziellen biologischen Produkten durchzuführen. Ein Beispiel sind die Auswirkungen der geringen Schwerkraft auf die Fähigkeit von Mikroorganismen, Mineralien aus dem Gestein zu gewinnen, sowie die Entwicklung und Erforschung von Exoskelettsystemen für die geringe Schwerkraft. Biobergbau ist ein Verfahren, bei dem Mikroorganismen zur Gewinnung wertvoller Elemente aus Gestein und Boden eingesetzt werden. Darüber hinaus können Mikroorganismen andere Elemente wie Zink, Nickel, Kobalt und Uran direkt aus Erzen gewinnen. Die Nutzung von Mikroorganismen zur Gewinnung der benötigten Elemente aus Gestein und Boden im Weltraum kann daher die Notwendigkeit verringern, Materialien von der Erde zu importieren. Um die Mobilität und die Einsatzfähigkeit von Astronauten auf Planeten mit geringer Schwerkraft weiter zu verbessern, planen wir die Erforschung von Exoskeletten auf dem Mond, um das Verletzungsrisiko für Astronauten zu verringern.
Wir planen ein körperliches Training, ein Training für Simulationsaufgaben, ein Simulatortraining, ein Training für Teamzusammenarbeit, ein mehrsprachiges Training und ein psychologisches Training für Astronauten. Körperliches Training: Langfristiges aerobes Training unter der Schwerkraft der Erde, einschließlich Laufen, Schwimmen und Radfahren; Krafttraining im Fitnessstudio, um sich an die Arbeit und die Aktivitäten unter der geringen Schwerkraft anzupassen; Erlernen des Umgangs mit Sportgeräten, wie z. B. einem Weltraumlaufband und Fitnessgeräten. Training von Simulationsaufgaben: Simulation des Betriebs und der Wartung von Aufgaben in einem Raumfahrzeug; Simulation des Betriebs und der Wartung von Weltraumspaziergängen; Planung der Durchführung wissenschaftlicher Experimente. Simulatortraining: Simulation verschiedener Notfallmaßnahmen und -reaktionen im Simulator, z. B. Brände, Sauerstofflecks und Stromausfälle; Simulation des Starts, des Flugs und der Landung von Raumfahrzeugen. Training der Teamzusammenarbeit: Führen Sie Aufgabensimulationen und Simulatortraining mit anderen Astronauten durch, um eine effektive Zusammenarbeit während der Mission zu gewährleisten. Mehrsprachiges Training: Erlernen und Anwenden mehrerer Sprachen, z. B. Englisch, Russisch und Chinesisch, um eine effektive Kommunikation mit anderen internationalen Astronauten und Bodenkontrollzentren zu gewährleisten. Psychologisches Training: Psychologisches Training zur Bewältigung von Einsamkeit, Stress und anderen möglichen psychologischen Problemen; Lernen, wie man mit Stress und Schwierigkeiten in Notfallsituationen umgeht.
Wir planen, für Mondmissionen schwere Trägerraketen einzusetzen. Zunächst werden wir Bauroboter und die für den Bau der Basis benötigten Materialien und Werkzeuge auf den Mond bringen. Für den Bau der Basis werden wir ferngesteuerte Roboter einsetzen, die dann Astronauten und Lebensvorräte auf den Mond bringen. Wir planen, bemannte Raketen für den Hin- und Rückflug zwischen der Erde und dem Mond zu verwenden. Wir haben Mondrover gebaut, die kleinere Untersuchungen durchführen können, und unsere Basis ist ein bewegliches Gebäude, das sich auf der Mondoberfläche bewegen kann, um neue Ziele zu erkunden.
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