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
Der Mond und der weitere Weltraum haben schon immer viele Geheimnisse für uns gehabt. Um das Verständnis für den Weltraum zu verbessern, haben wir ein Mondcamp gebaut, um den Mond weiter zu erforschen, für die Zukunft zu erkunden, auf den Mond zu ziehen und ein eigenes kleines Mondhaus zu bauen.
Unser Camp besteht aus zwei Teilen: Einem Außenbereich mit Mondroboter, Satellit, Sauerstoffgenerator, Wasseraufbereitungsanlage, Transferstation, Solarpanel und anderen Ausrüstungsgegenständen und einem Innenbereich mit Schlafzimmern, Essbereichen, Fitnessräumen, medizinischen Räumen und anderen Bereichen.
Aufgrund der rauen Umgebung auf dem Mond und der Ressourcenknappheit werden wir die Recyclingtechnologie nutzen, um Wasser, Sauerstoff, Nahrungsmittel usw. vollständig zu nutzen. Was die Kommunikation betrifft, so ist das System mit der Erde verbunden und berichtet in Echtzeit über den physischen Zustand der Menschen, die im Mondlager leben, und zeichnet auf, welche Art von Umgebung für die menschliche Besiedlung besser geeignet ist.
Unser Mondcamp soll vor allem erforschen, welche Art von Umgebung für die Migration von Menschen am besten geeignet ist.
Die Schwerkraft des Mondes und viele natürliche Umgebungen unterscheiden sich stark von denen der Erde, so dass einige experimentelle Erkundungen, die besondere Umgebungen erfordern, auf dem Mond besser geeignet sind. Mit der Entwicklung der menschlichen Zivilisation sind die meisten Bodenschätze auf der Erde ausgebeutet worden, so dass der Mond, der reich an Bodenschätzen ist, derzeit das am besten geeignete Entwicklungsobjekt für die Menschen ist. Die Erforschung des Mondes ist nur der erste Schritt zur Erkundung des Universums durch den Menschen, und die Einrichtung von Transitbasen für Raketen und Raumfahrzeuge auf dem Mond kann den Menschen bei der Erkundung weiter entfernter Planeten helfen.
Wir haben uns für eine Umgebung entschieden, in der es reichlich Ressourcen gibt, die für die Nutzung des Mondlagers ausreichen; das Gelände ist relativ flach, was für den Start und die Landung des Raumschiffs als Standort des Lagers förderlich ist.
Der Mond ist ein ideales Gebiet für die Errichtung von Mondlagern an den Polen. Die Mondpolarregion ist etwa 70%～80% der Zeit dem Sonnenlicht ausgesetzt, und die Solarenergie kann ausreichend Energie für das Mondlager liefern; der Temperaturunterschied in der Polarzone ist gering, was die Umgebung des Lagers milder macht; die Polarregionen sind mit einer großen Anzahl von Mondmeeren verteilt, und es gibt eine große Menge an Wassereismaterial, um die Wasserressourcen aufzufüllen.
Technologie: Da der Bau von Mondlagern viel Material verbraucht, sind lokale Materialien eine ausgezeichnete Wahl. Wir planen, Mondrover einzusetzen, um Baumaterialien auf dem Mond abzubauen und zu sammeln, und die 3D-Drucktechnologie für den Bau von Lagern zu verwenden, und einige spezielle Materialien, die nicht auf dem Mond gewonnen werden können, sollen von der Erde mitgebracht werden.
Material: Silizium-Aluminium-Legierung (geringes Gewicht, gute Wärmeleitfähigkeit und eine gewisse Festigkeit, Härte und Korrosionsbeständigkeit); Bornitrid-Materialien (mit einzigartigen mechanischen, thermoelektrischen, elektrischen, optischen, Barriere-Eigenschaften); Aluminium-Kieselglas (mit hoher Transparenz, geeignet für die chemische Vorspannung, usw., und die Verwendung von Multi-Layer-Glas, effektiver Schutz vor Weltraumstrahlung).
Design-Optionen: Silizium-Aluminium-Legierung für die Außenausstattung, verdickte Lagerwände, Clamshell-Baffle-Design für Glasteile, um stärkere Stöße zu verkraften.
Temperatur: Echtzeit-Erkennung der Innentemperatur des Lagers und Kontrolle der Temperatur durch bestimmte Geräte.
Meteoriten: Radarsatelliten werden in der Nähe des Lagers installiert, um in Echtzeit zu überwachen, ob Gefahr im Verzug ist, und Warnungen auszugeben, um die Mitglieder des Lagers daran zu erinnern, entsprechende Maßnahmen zu ergreifen oder rechtzeitig zu evakuieren.
Strahlung: Wirksamerer Strahlenschutz für Lager und Outdoor-Ausrüstung sowie dickere Wände zum Schutz vor Strahlung.
Einzelne Astronauten: Formulierung vernünftiger Ernährungsnormen zur Verbesserung der Immunität; Fitness im Fitnessbereich zur Steigerung der körperlichen Fitness; Einrichtung von Beobachtungsdecks, Zwei-Ball-Echtzeitkommunikation usw. zur Lösung psychologischer Probleme der Astronauten.
In der Anfangsphase werden die von der Erde mitgebrachten Wasserressourcen genutzt, und auf dem Mond werden gleichzeitig ein Wasserkreislaufsystem und der Abbau von lunarem Wassereis durchgeführt, und das im Lager anfallende Brauchwasser und der Urin werden recycelt. Gleichzeitig wird die Wasserquelle durch den Abbau des polaren Geoeises wieder aufgefüllt.
Nahrung: Erstens einige gepresste Lebensmittel und Konserven sowie Mehlwürmer, die reichhaltiges tierisches Eiweiß liefern, eine einfache Ökosphäre aufbauen, einige Gemüsesorten mit kurzen Wachstumszyklen anbauen und kultivieren, die für das Überleben auf dem Mond geeignet sind, und ausreichend Nahrung sicherstellen.
Strom: Die Solarenergie wird genutzt, um die tagsüber von der Sonne erzeugte Lichtenergie vollständig zu sammeln und zu speichern, um den nachts benötigten Strom zu speichern und gleichzeitig den Stromverbrauch am Tag zu senken, damit der Betrieb des Lagers langfristig stabil bleibt.
Luft: Sauerstoff ist eine unverzichtbare Voraussetzung für das Überleben des Camp-Personals, da er nicht in großen Mengen von der Erde mitgeführt werden kann, haben wir beschlossen, lokale Materialien zu verwenden, mit Mondboden Sauerstoffproduktion Technologie, die Mondboden-Elektrolyse-Reaktion, um Sauerstoff zu erhalten, sondern auch sammeln Sauerstoff durch pflanzliche Photosynthese produziert.
Feste Abfälle wie menschliche Fäkalien, abgestorbene Zweige und Blätter von Pflanzen, Tierkadaver und Speisereste werden durch aerobe Hochtemperaturgärung behandelt, und die behandelten Produkte können als organischer Dünger verwendet werden, und das während des Gärungsprozesses erzeugte Kohlendioxid kann auch in die Pflanzenkabine als Rohstoff für die Photosynthese der Pflanzen geleitet werden.
Der menschliche Urin sowie das täglich anfallende Abwasser werden durch Wasseraufbereitungsanlagen gereinigt und wiederverwertet oder zur Bewässerung der Pflanzen verwendet.
Unser Lager verfügt über zwei Radargeräte, die nicht nur das Auftauchen von Gefahren vorhersagen, sondern auch mit dem Planeten in Kontakt bleiben. Die Erde und der Mond sind durch Satelliten als Brücken verbunden.
Und unser Camp verfügt über eine Menge an Kommunikationsausrüstung. Der Kontakt zur Erde dient nicht nur dazu, den Forschungsstand der Astronauten auf dem Mond jederzeit zu melden, sondern auch dazu, die Psychologie der Astronauten zu schützen.
Der Forschungsschwerpunkt unseres Mondcamps liegt auf der weiteren Erforschung des Mondes, der Erforschung der zukünftigen Migration zum Mond und dem Bau eines eigenen kleinen Mondhauses.
Umgebung mit geringer Schwerkraft: Da die Schwerkraft auf dem Mond nur ein Sechstel der Schwerkraft auf der Erde beträgt, stellt sie eine große Bedrohung für die menschliche Gesundheit in einer Umgebung mit geringer Schwerkraft dar, so dass es für uns Menschen notwendig ist, sich an eine Umgebung mit geringer Schwerkraft anzupassen. Der attraktivste Aspekt der Mikrogravitationsumgebung sind die Auswirkungen auf Flüssigkeiten und Gase, wie das Verschwinden der Wärmekonvektion und der Wegfall von Behältern für Flüssigkeiten. Dadurch wird die Beeinträchtigung von Diffusionsphänomenen und Atomtransportexperimenten verringert, so dass Theorien genauer getestet und neue Experimente entworfen werden können. Außerdem ergeben sich neue Möglichkeiten für die Untersuchung des allgemeinen Transports, der Kristallisation, der Keimbildung und der Unterkühlung von Materialien.
Keine Atmosphäre: Bei der Masse und dem Volumen des Mondes müsste sich eigentlich eine gewisse Atmosphäre bilden, aber das ist nicht der Fall. Wissenschaftler spekulieren derzeit über drei mögliche Ursachen: Das Gas des Mondes bewegt sich schneller als die Fluchtgeschwindigkeit des Planeten, der Mond hat kein Magnetfeld, und der Mond wird häufig von Asteroiden getroffen.Die Astronauten werden dies weiter untersuchen.
Körperliche Fitness: Um Astronaut zu werden, muss man neben mehr als 1.000 Flugstunden und einer guten körperlichen Grundfitness auch den "technischen Test" der einzigartigen Einrichtungen der Weltraumstadt bestehen, darunter: ein Drehstuhl mit 24 Umdrehungen pro Minute, um die Vibrations- und Schwindeltoleranz zu prüfen; eine elektrische Schaukel mit einer Amplitude von 15 Metern wird hin- und hergeschwungen, um die Weltraumkrankheit zu testen, die im menschlichen Körper auftreten kann, wenn das Raumschiff in die Umlaufbahn eintritt.
Der Zweck der Grundausbildung besteht zum einen darin, den Astronautenanwärtern die Beherrschung und Vervollständigung der wissenschaftlichen Kenntnisse und Fähigkeiten zu ermöglichen, die für die bemannte Raumfahrt erforderlich sind, und zum anderen, ihre körperliche Fitness und psychologische Qualität weiter zu verbessern. Das körperliche und geistige Training, dem sich die Astronauten unterziehen müssen, wie z. B. das Ausgesetztsein in Zentrifugen mit der zehnfachen Schwerkraft der Erde und das Training in einer Schweigekammer über lange Zeiträume, ist unvorstellbar hart.
Das Raumschiff der Zukunft ist mit einem Laserstrahler in der Nase ausgestattet, mit dem das Raumschiff die Atmosphäre durchbricht. Und das Glas der Kabine ist ein Antilaserglas, das nicht nur die Richtung im Universum klar erkennen kann, sondern auch dafür sorgt, dass das Glas nicht so leicht bricht. Um jedoch zu verhindern, dass die enorme Hitze, die durch die Reibung entsteht, das Glas zum Schmelzen bringt, muss eine anhebbare Schutzfolie über dem Glas angebracht werden.
Nach Erreichen der Mondumlaufbahn wird es ein Kontrollmodul und ein Servicemodul geben, an die die Mondlandefähre wieder andockt und darauf wartet, dass die Astronauten in das Servicemodul einsteigen, die Mondlandefähre wird nicht mehr benötigt, nur das Kommandomodul und das Servicemodul kehren unter der Kontrolle des Astronauten in die Erdumlaufbahn zurück und betreten die Erde.
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