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
Mit der raschen Zunahme der Erdbevölkerung werden verschiedene Ressourcen allmählich knapp. Als natürlicher Satellit der Erde hat der Mond eine einzigartige Position im Weltraum und verfügt über reichlich Ressourcen. Diese Vorteile machen den Mond zur ersten Wahl für die Erforschung des Weltraums durch den Menschen und die Entwicklung und Nutzung von Ressourcen. Er soll der Hauptstandort für die künftige Erforschung des Mondes und für Pioniere der Erforschung werden.
Mit der tiefgreifenden Entwicklung der Monderkundung sehen viele Monderkundungsprogramme und Entwicklungsprogramme im In- und Ausland den Bau einer Mondbasis als ein wichtiges Ziel an. Der Bau der Mondbasis wird späteren unbemannten und bemannten Missionen zum Mond dienen. Unsere Basis ist ein Lager, das wissenschaftliche Forschung und Leben miteinander verbindet. Der Hauptzweck besteht darin, eine Forschungsbasis zu errichten, die für eine lange Zeit leben kann, den Forschern grundlegende Lebens-, Gesundheits- und Sicherheitsgarantien bietet und gleichzeitig ein günstiges Umfeld für die wissenschaftliche Forschung schafft.
Unser Standort wird der Von-Karman-Einschlagskrater auf der Rückseite des Mondes im Aitoken-Becken sein. Erstens enthält der Krater die Gesteine der ursprünglichen Mondkruste, deren Materialien und Bestandteile sehr repräsentativ sind, wie Eisenoxid, Thorium, Titandioxid usw. Das Sammeln von Gesteinsdaten kann den Wissenschaftlern helfen, die Entstehung der Mondkruste und die Aktivitäten der alten Vulkane besser zu verstehen, was für die Forschung von großem Wert ist. Zweitens ist das Becken so flach, dass es auf einem Breitengrad liegt, der reichlich Sonnenlicht bietet, aber nicht dem grellen Licht der Sonne ausgesetzt ist. Darüber hinaus gibt es eine große Anzahl von Dauerschattengebieten und reichlich Wassereisvorkommen, die den Astronauten Sicherheit für ihr tägliches Leben und die Wasserforschung bieten; und schließlich bietet die reine elektromagnetische Umgebung auf der Rückseite des Mondes auch einen hervorragenden Ort für wissenschaftliche Experimente.
Das Mondlager muss unzerstörbar sein, eine große Anzahl von dauerhaft beschatteten Flächen auf der Mondrückseite eignet sich gut für den Bau von Lagern. Auf der Oberfläche des Mondes herrscht ein Vakuum und es gibt viele Staubstürme. Um die Astronauten vor den Staubstürmen zu schützen, sollten wir luftdichte Materialien verwenden, und auch eine Strahlenschutzausrüstung ist wichtig. Die äußere Kruste des Mondlagers heißt Whipple, benannt nach einem Astronomen namens Whipple. Der Whipple-Schild besteht aus einer dünnen äußeren Platte mit kleinen Lücken in der mittleren Schicht. Hinter der inneren Platte absorbiert das äußere Material nicht viel Aufprallgeschwindigkeit, aber es zerbricht den Impaktor in viele winzige Fragmente, die die kinetische Energie auf die innere Platte streuen und so den Aufprall des Impaktors stark reduzieren.
Als Lebens- und Forschungsort für Astronauten schützt das Moon Camp unsere Astronauten vor Sandstürmen, magnetischen Stürmen und kosmischer Strahlung. Um den Einschlag von Meteoritenfragmenten oder Weltraumschrott zu verhindern, verwenden wir eine einfache Schildhülle, um die kinetische Energie des Einschlags zu reduzieren und das Camp besser zu schützen.
Wasser
Der Mondboden enthält viele sauerstoffhaltige Eisenminerale, die als Rohstoffe zur Gewinnung von Frischwasser und Sauerstoff verwendet werden können. Die Methode besteht darin, Mondboden mit einem Minenfahrzeug zu sammeln, sauerstoffhaltige Eisenminerale mit intelligenten Maschinen auszuwählen und dann Wasserstoff mit sauerstoffhaltigen Eisenmineralen zu reduzieren, um frisches Wasser zu gewinnen.
Lebensmittel
In der Anfangsphase der Basis werden wir von der Erde mitgebrachte Lebensmittel essen, und wenn die Mondfarm ausgereift ist, werden wir nach und nach im Weltraum angebaute Lebensmittel essen.
Energie
Wir werden Solarkraftwerke auf dem Mond bauen. Da es auf der Oberfläche des Mondes weder Wind noch Regen gibt, ist es sonnig und bewölkt, und die Sonne scheint auf die Oberfläche des Mondes, und es gibt keine Atmosphäre, die sie absorbiert. Die Strahlungsintensität der Sonne ist etwa 1,5-mal so hoch wie die der Erde, so dass wir die Sonnenenergie vollständig für Beleuchtung, Heizung und Stromerzeugung nutzen können. Darüber hinaus ist der Mondboden reich an Helium III, das für die kontrollierte Kernfusion zur Energieversorgung der Basis gewonnen werden kann.
Luft
Die Basis nutzt Sauerstoffgeneratoren, um Sauerstoff zu produzieren. Zunächst wird mit Weltraumfahrzeugen Mondboden gesammelt, der reich an Eisen- und Titanverbindungen ist. Sie kann als Katalysator für die Umwandlung von Wasser und Kohlendioxid in Sauerstoff, Wasserstoff, Methan und Methanol mit Hilfe der Kunstlichtsynthesetechnologie verwendet werden.
Für Astronauten wird der auf dem Mond anfallende Müll in einem versiegelten Beutel in einem Lagerraum aufbewahrt, nachdem er mit einem Müllkompressor aufgetaut und verpackt wurde. Danach wird der Müll in einem Frachtraumschiff gelagert. Nach der Rückkehr zur Erde wird er beim Durchqueren der Atmosphäre durch Reibungshitze zersetzt.
Der Mond und die Erde werden per Satellit übertragen. In der Ausdehnung der Rückseite des Mondes befindet sich ein spezieller Punkt, der zweite Lagrange-Punkt des Erde-Mond-Systems, und wenn ein Satellit in der Nähe dieses Punktes platziert würde, würde er in der Nähe dieses Punktes driften. Wir können seine Drift so steuern, dass er von Observatorien auf der anderen Seite des Mondes und von der Erde aus gleichzeitig gesehen werden kann, und dann können wir über den Satelliten Signale senden. Die Mondlager können über Funk miteinander kommunizieren.
In unserem Mondcamp werden wir uns auf biologische und materialwissenschaftliche Themen konzentrieren. Die Umwelt auf dem Mond unterscheidet sich deutlich von der auf der Erde und ist ein hervorragender Ort für wissenschaftliche Forschung. Wir planen, auf dem Mond Pflanzenanbau, Biowissenschaften und weltraumphysikalische Forschung zu betreiben. Die geringe Schwerkraft und das Fehlen von Sauerstoff auf dem Mond eignen sich für die Erforschung von Pflanzensorten; die Umwelt auf der Mondoberfläche wirkt sich anders auf das Leben aus als auf der Erde, so dass lebenswissenschaftliche Experimente durchgeführt werden können, um die Anpassungsfähigkeit und die Fähigkeit des Lebens, in einer heterogenen Umgebung zu überleben, zu untersuchen; verschiedene Phänomene und Auswirkungen der Weltraumphysik, wie Sonnenstrahlung, Ionisierung und kosmische Strahlung, können auf der Mondoberfläche experimentell untersucht werden.
Sie müssen sich einer strengen und systematischen Ausbildung und Schulung in Weltraumthemen unterziehen, einschließlich körperlicher Übungen, theoretischer Schulungen, psychologischer Schulungen, Ausdauer- und Anpassungsschulungen in besonderen Umgebungen, Schulungen zu Überlebensfähigkeiten und Weltraumtechnologie, Schulungen zur Weltraummedizin, Schulungen zu Weltraumwissenschaften und -fertigkeiten sowie verschiedene umfassende Übungen und Schulungen. Zusätzlich zu dem oben genannten Training müssen die Astronauten auch mit der gleichen Besatzung trainieren. Schließlich führte die Besatzung ein integriertes Flugsimulationstraining mit dem Raumfahrtkontrollzentrum am Boden durch. Durch das Training können die Astronauten ihre körperliche Toleranz und Anpassungsfähigkeit an spezielle Umweltfaktoren verbessern, sich Fachwissen und spezielle Fähigkeiten in der Raumfahrt aneignen und lernen, Raumanzüge zu steuern.
Die Zahl der einzusetzenden Raumfahrzeuge ist groß, die Missionen sind unterschiedlich, die Arbeiten sind komplex und die Bauzeit ist lang. Wir müssen bemannte Raketen und Frachtschiffe einsetzen, um Astronauten und Materialien zum Bau einer Mondbasis auf den Mond zu schicken, und wir müssen Mondrover und Raumfahrzeuge auf dem Mond einsetzen, um die Mondressourcen zu erkunden und für Experimente abzubauen. Durch die Nutzung der Mondoberfläche zur Schaffung supraleitender Bedingungen für den elektromagnetischen Start von Flugzeugen kann der Weg der linearen Beschleunigung oder der Zyklotronbeschleunigung in Betracht gezogen werden, um kleine Flugzeuge direkt zum Mond-Erdtransfer-Eingang zu schicken. Viele Arbeiten auf der Mondoberfläche müssen von Robotern erledigt werden. Der Betrieb mit einem einzelnen Roboter und der kooperative Betrieb mit mehreren Robotern für den Bau von Anlagen, die Entwicklung von Ausrüstungen, die Wartung von Ausrüstungen, die Reparatur und den Austausch von Ausrüstungen sind der Schlüssel für den langfristigen Betrieb der Basis geworden.
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