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.
郑州轻工业大学附属中学 河南省郑州市-金水区 China 18, 19 6 / 2 Englisch
3D-Konstruktionssoftware: Fusion 360
Der Hauptkörper des Lunar Optimum ist wie ein Hase geformt, was eine Kombination aus westlicher Osterkultur und chinesischer Tierkreiskultur ist. Die Hasenform und die helle Farbe als Thema, nicht nur, um etwas Spaß und Wärme für die Astronauten, die auf der Mondbasis leben, hinzuzufügen, sondern auch für die zukünftige Astronautenaktivität wie aus Kaninchen, kräftig, voller Vitalität.
Wir werden die 3D-Drucktechnologie nutzen, um das Lager zu bauen. Die meisten Kabinen befinden sich im Hauptteil des Lagers. Die relativ intakte und geschlossene Struktur des Lagers hilft den Astronauten, sich vor der rauen Mondumgebung zu schützen. Lunar Optimum konzentriert sich auf die wissenschaftliche Forschung, wobei die Erforschung und Nutzung von Weltraumressourcen, Biomedizin, Tier- und Pflanzenzucht und andere wissenschaftliche Forschungsgeräte, Raumfahrzeuge, Mondrover und Massenbeschleuniger als Transportmittel dienen. Die Lounges, Restaurants, Fitnessstudios und medizinischen Räume, die durch die KI-Forschung ergänzt werden, bieten den Astronauten ein hochwertiges, gesundes und komfortables Leben. Außerdem werden sie mit Wasser, Luft, Nahrung und Energie versorgt.
Lunar Optimum nicht nur als Booster für die Erforschung des Mondes, sondern auch als Zwischenstation für die Erforschung des Mars und weiterer geheimnisvoller Planeten durch den Menschen.
Im Rahmen des Mondcamp-Projekts ist der Hauptzweck des von uns errichteten Mondcamps die Wissenschaft. Zu diesem Zweck haben wir zwei Forschungslabors eingerichtet, eines für Weltraumbeobachtung und eines für Biomedizin. Um die Forschung im Bereich der Weltraumbeobachtung zu erleichtern, haben wir ein astronomisches Observatorium und einen zentralen Kontrollraum zur Steuerung des astronomischen Observatoriums eingerichtet. Im Bereich der biomedizinischen Forschung stellen wir induktiv gekoppelte Plasma-Massenspektrometer (ICP-MS) her, die zur qualitativen, halbquantitativen und quantitativen Analyse eines oder mehrerer Elemente in Materialproben verwendet werden, sowie medizinische Verteilerwagen, die die Kommunikation mit medizinischen Räumen erleichtern.
Wir planen den Bau eines Lagers im größten Becken des Sonnensystems, dem Aitken-Becken am Südpol des Mondes. Mit einem Durchmesser von 2.500 Kilometern und einer Tiefe von 12 Kilometern ist dieser Krater nicht nur ein perfekter Ort, um die innere Struktur und die Entwicklung des Mondes zu untersuchen, sondern bietet auch günstige Bedingungen für den Bau von Lagern, die niedrigen Temperaturen und energiereicher Strahlung standhalten. Er ist auch reich an Eiswasser, Helium 3, Sonnenlicht, Metallen und anderen knappen Ressourcen. Die Neigung und die Ebenheit des Geländes erleichtern dem Lander die sichere Landung, und die Temperatur in diesem Gebiet ist stabil und geeignet. Ein Teil des hohen Geländes erleichtert die Kommunikation zwischen Erde und Mond und bietet bessere Lebensbedingungen für die Astronauten.
Wir planen eine rationelle Nutzung der Mondressourcen, vor allem mit Hilfe des 3D-Drucks und der Erde-Mond-Transporttechnologie, die im Wesentlichen in drei Phasen unterteilt ist:
1) "Vorbereitungsphase": In der Anfangsphase kann sich das Lager nicht selbst versorgen. Zunächst wird der Erde-Mond-Transport genutzt, um einige notwendige Dinge für den Aufbau des Mondes zu transportieren, z. B. Lebensmittel, 3D-Drucker, Sammel- und Verarbeitungsmaschinen und -geräte, und es werden einige grundlegende Mondanlagen gebaut.
2. die "Aufbauphase": das Sieben und Sintern der verwitterten Schicht auf der Mondoberfläche, die hauptsächlich aus Silikaten, Oxiden usw. besteht und ein hervorragendes Rohmaterial für den 3D-Druck ist, mit Hilfe von Klebstoffen und Katalysatoren wird es möglich sein, Teile oder Anlagen für eine Vielzahl von Anwendungen zu drucken. Der 3D-Druck wird von Tests zum Anbau von Mondpflanzen, zur Sauerstoffproduktion, zur Verarbeitung von brennbarem Eis und zur Gewinnung von Solarenergie begleitet, um das Camp autark zu machen.
3. "Abschlussphase": Die 3D-gedruckten Teile oder Einrichtungen werden zusammengebaut, und die Mondtechnologie wird allmählich perfektioniert und ausgereift, um die Selbstversorgung des Lagers für die Monderkundung zu realisieren.
Da es auf dem Mond kein Magnetfeld und keine Atmosphäre gibt, treffen unsere Mondlager zusätzliche Vorkehrungen, um sich vor Strahlung zu schützen und warm zu halten. Experimente haben bewiesen, dass die Monderde ein gutes Material zum Schutz vor Strahlung und zur Wärmeisolierung ist. Daher verwenden wir 3D-Drucker, um aus der Monderde eine 1,6 Meter dicke Schutzwand auf die Oberfläche des Mondbasisgebäudes zu drucken. Unser geschlossener Basiskörper wird den Mondstaub isolieren. Wenn wir nach draußen gehen, sind der Rover und der Raumanzug unser Schutz. Bei Meteoriteneinschlag wird unter unserer Basis eine Notunterkunft gebaut (in der sich die grundlegenden Ressourcen für das Leben befinden), in der wir uns verstecken können. Natürlich wird unsere 1,6 Meter dicke Schutzwand auch unsere Basis bis zu einem gewissen Grad schützen, und wenn die Krise größer ist, werden wir auch das Mondraumschiff an einen sicheren Ort fahren, um auf Rettung zu warten.
Methoden der Wassergewinnung: (anfänglich) bringen, Erhitzen des Mondbodens und Abbau von Wassereis. Unsere Körper haben konvexe Linsen, die die Sonnenwärme reflektieren und konzentrieren, um den Mondboden und das Wassereis zu erhitzen und Wasser zu gewinnen. Um die Wasserressourcen zu sparen und vollständig zu nutzen, ist ein Wasserrecyclingsystem für uns unerlässlich.
Zunächst wurde das Essen für die Astronauten auf der Erde zubereitet und zum Mond transportiert. Dazu gehörten verzehrfertige Mahlzeiten, gefrorenes Obst und Gemüse sowie rehydrierte Lebensmittel und Getränke, um den Gesundheitsbedarf der Astronauten an Zucker, Fetten, Vitaminen und Mikronährstoffen zu decken. Sobald das Lager stabil ist, wird das Ökosystem mit dem Anbau von Grundnahrungsmitteln wie Kartoffeln und Weizen, Gemüse wie Salat und Tomaten und sogar Fisch experimentieren, so dass die Astronauten ihre eigenen Lebensmittel anbauen und verzehren können, um Transportkosten zu sparen.
Zur Gewinnung von Sauerstoff wird das Mondbodengestein zunächst elektrolysiert. Nachdem die Monderde und das Gestein erhitzt und geschmolzen sind, wird der Sauerstoff in Form von Blasen freigesetzt. Zweitens, elektrolytisches Wasser, durch die späte Ausbeutung der Wasser- und Eiswasservorkommen werden ausreichend, elektrolytisches Wasser kann ausreichend Sauerstoff produzieren, Nebenprodukt Wasserstoff kann auch als Brennstoff verwendet werden. Die Luft wird recycelt und durch das Umluftsystem des Lagers zu jeder Kabine transportiert.
Wir haben zwei Möglichkeiten, Strom zu gewinnen: Photovoltaik und thermische Stromerzeugung. Der Standort unseres Lagers hat 80% bis 90% Sonnenlicht im Jahr, so dass Sonnenkollektoren verwendet werden können, um eine Menge Energie zu erhalten. Das Material für die thermische Stromerzeugung auf dem Mondfahrzeug kann sowohl für die Stromerzeugung als auch für das Schmelzwasserprojekt verwendet werden.
Für die Entsorgung von Haushaltsabfällen wie Essensresten, Papier, Plastik und anderen festen Abfällen wird das Lager Recycling- und Verbrennungsmethoden anwenden.
Für die Behandlung von Abgasen, vor allem Kohlendioxid und Formaldehyd, werden Absorptionsbehandlung und REDOX-Behandlung eingesetzt: Unser Lager verfügt über Luftreiniger und Zirkulationstransporteinrichtungen, um Abgase durch Absorptionsbehandlung zu absorbieren, z. B. Adsorption von Kohlendioxid durch ein Kohlenstoffsieb, Adsorption von Formaldehyd durch Aktivkohle, um den Effekt der Abgasbeseitigung zu erzielen. Das Abgas wird durch REDOX-Reaktionen behandelt, z. B. durch Reduktion von Kohlendioxid zu Sauerstoff und Kohlenstoff und Oxidation von Formaldehyd zu CO2 und H2O.
Für die Behandlung von Abwasser haben wir eine Wasserreinigungsanlage. Der Wasserreiniger nutzt das Prinzip der Mikrofiltration (MF), Ultrafiltration (UF), NF, Umkehrosmose (RO), um die Schwebstoffe und Verunreinigungen im Abwasser herauszufiltern und zu sterilisieren.
Satellitenkommunikation: Wir werden mehrere Satelliten in der Mondumlaufbahn platzieren, um mit Kommunikationssatelliten auf der Erde zu kommunizieren. Diese Kommunikationssatelliten können Signale an Kommunikationsrelaisstationen auf der Erde übertragen, bevor sie an andere Mondbasen weitergeleitet werden. Funkkommunikation, die bei der Kommunikation über große Entfernungen weniger effektiv ist, aber für die Kommunikation über kurze Entfernungen sehr effektiv ist. Wir können Funkkommunikationssysteme nutzen, um mit anderen nahe gelegenen Mondbasen zu kommunizieren, oder wir können Radioteleskope einsetzen, um Signale zur Erde zu senden.
Im Mondlager stehen die Weltraumbeobachtung und die Biomedizin im Mittelpunkt.
Die erste ist die Weltraumbeobachtung, denn der Mond hat Eigenschaften wie fast keine Atmosphäre, kein Magnetfeld, ein schwaches Gravitationsfeld und eine stabile geologische Struktur, so dass es viel einfacher ist, eine Tiefensonde vom Mond aus zu starten als auf der Erde. Die Einrichtung eines Beobachtungsnetzes auf der Mondoberfläche kann nicht nur kontinuierliche astronomische Rundumbeobachtungen durchführen, sondern auch die geologische Struktur und die Umweltveränderungen der Erde überwachen und untersuchen, insbesondere die mögliche Bedrohung der Erde durch erdnahe und sogar kleine Objekte aus dem Weltraum, um die Menschen zu schützen.
Aufgrund der besonderen geografischen Struktur und der einzigartigen natürlichen Umgebung des Mondes können viele Forschungen und Experimente, die auf der Erde nicht durchgeführt werden können, auf dem Mond erfolgreich abgeschlossen werden, was eine unerwartete Rolle bei der Förderung der medizinischen Forschung und des Pflanzenanbaus spielen wird. Unser Mondcamp verfügt über eine voll funktionsfähige Ökosphäre, in der der gesamte Prozess der Keimung von Samen, des Wachstums von Setzlingen und der Blüte von Pflanzen unter Bedingungen geringer Schwerkraft und starker Strahlung oder das Schlüpfen von Eiern, das Wachstum und die Entwicklung von Larven und das Aufbrechen von Kokons zu Schmetterlingen die Atmung von Samen und die Photosynthese von Pflanzen in der Mondumgebung verifizieren. Wenn sich Tiere und Pflanzen an das Mondlicht anpassen können, um zu wachsen, können die Menschen in Zukunft eine Basis auf dem Mond errichten und langfristige wissenschaftliche Forschungsarbeiten durchführen, was für das künftige Überleben der Menschen auf extraterrestrischen Planeten von großer Bedeutung ist.
Astronauten sind Menschen, die in einem besonderen Beruf in der Raumfahrt tätig sind. Sie wollen die Flugüberwachung, den Betrieb, die Kontrolle, die Kommunikation, die Wartung und die wissenschaftliche Forschung innerhalb und außerhalb der Kabine unter besonderen Umweltbedingungen durchführen und ein normales Leben führen können. Dies erfordert eine strenge Ausbildung, damit sie über eine ausgezeichnete physische und psychische Qualität verfügen, eine starke Anpassungsfähigkeit an die besonderen Umweltfaktoren auf dem Mond haben und alle Arten von Kenntnissen und Fähigkeiten beherrschen, die für das Überleben auf der Mondbasis erforderlich sind.
Das Training, das Astronauten vor der Mondlandung absolvieren müssen, umfasst in der Regel körperliche Übungen, theoretische Wissensvermittlung, psychologisches Training, Training der Ausdauer und Anpassungsfähigkeit an spezielle Umweltfaktoren, Überlebenstraining und Training der Raumfahrzeugtechnologie, Training der Medizintechnik in der Luft- und Raumfahrt, Training der Weltraumwissenschaft und der Anwendung von Wissen und Technologie, Überlebenstraining und umfassendes Training. Die spezifischen Anforderungen und Inhalte der Ausbildung variieren je nach Kategorie und Beruf des Astronauten. Professionelle Astronauten, wie z. B. Piloten und Missionsexperten, haben mehr Ausbildungsinhalte, strenge Anforderungen und eine lange Ausbildungszeit, die im Allgemeinen etwa 3 Jahre dauert. Nicht-professionelle Astronauten, wie Nutzlastspezialisten oder wissenschaftliche Astronauten, haben weniger und kürzere Trainingseinheiten. Auf der Grundlage einer umfassenden Ausbildung werden Schlüsselschulungen in Bereichen wie Raumstationstechnologie, außerplanmäßige Aktivitäten, Steuerung des Roboterarms, psychologische Anpassung, Arbeit und Leben im Orbit durchgeführt. Jeder Astronaut benötigt mehr als 6.000 Stunden Training, um sicherzustellen, dass er/sie gut auf die Mission vorbereitet ist.
Für unsere Mission zum Mond werden Fracht und bemannte Raumfahrzeuge benötigt:
Zunächst werden die für den Mond notwendigen Erstausstattungen wie Lebensmittel, 3D-Drucker sowie Sammel- und Verarbeitungsmaschinen mit dem Frachtraumschiff zum Mond transportiert, das als erster vorübergehender Aufenthaltsort für einen Astronauten dienen kann. Später, wenn das Lager fertiggestellt ist, kann es demontiert und als Fahrzeug zur Erkundung der Mondoberfläche umgerüstet werden.
Zweitens: Das bemannte Raumschiff brachte drei weitere Astronauten zum Mond und konnte als Shuttle zwischen Erde und Mond eingesetzt werden.
Drittens werden wir einen Mondrover und ein Mondraumschiff auf dem Mond stationieren, um Menschen zu befördern und Mondressourcen zu sammeln und zu erforschen.
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