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
Unser Mondcampingplatz dient hauptsächlich der wissenschaftlichen Forschung, um die Geheimnisse des Universums, den Ursprung der Menschheit und die Ressourcen auf dem Mond zu erforschen. Welche Ressourcen gibt es, mit denen der Bedarf an Sauerstoff, Wasser und Energie auf dem Mond besser und einfacher gedeckt werden kann? Es wurde erforscht, wie Mondpflanzen angebaut werden können, wie man sie gut anbaut und wie man die Pflanzen auf der Erde produktiver macht. Diese wissenschaftlichen Studien haben einen wichtigen Beitrag zu dem Plan geleistet, mehr Menschen auf dem Mond leben zu lassen.
Wir planen, unser Mondlager im antarktischen Aitken-Becken im Mare Smythii zu errichten. Das Mare Smythii befindet sich auf der Rückseite des Mondes. Sein Zentrum befindet sich bei 87,7 Grad südlicher Breite und 126,9 Grad westlicher Länge. Es gibt 11 mittelgroße Yuhai-Bodenbruch-Einschlagskrater. Darunter befinden sich möglicherweise einige tiefe Vertiefungen oder Risse, so dass dort stabiles Wassereis gelagert werden kann. Das ausgewählte Gebiet weist hohe Gehalte an FTA, OL und CPX auf, die zur Produktion von Sauerstoff und zur Gewinnung von Metallen wie Eisen und Titan genutzt werden können, um den potenziellen langfristigen Lebensbedarf der Menschen zu decken. Unter dem Gesichtspunkt der Aufrechterhaltung der für den Betrieb wissenschaftlicher Forschungsstationen erforderlichen Energie hat dieses Gebiet die stärkste Lichtintensität auf der Mondoberfläche und ist eines der idealsten Gebiete für die Gewinnung von Sonnenenergie während des Tages auf dem Mond.
Für den Bau der Basis planen wir, unser Mondlager in drei Schritten zu errichten:
Schritt 1: Wir planen, den Montageprozess zunächst auf der Erde zu simulieren und dann das Wohnmodul auf den Mond zu schicken, um die Basis mit Hilfe eines Roboters zu montieren. Die verwendeten Materialien stammen von der Erde, wie Titan, Aluminium, Kieselsäure usw.
Schritt 2: Entsendung der Astronauten und der nachfolgenden Module auf den Mond, schrittweise Verbesserung des Versuchsgebiets, des Pflanzgebiets usw. Das Pflanzgebiet kann mit dem Krater kombiniert werden, der für die Gewinnung von Mundeis günstig ist.
Schritt 3: Wir planen, vor Ort Materialien aus der Verwitterungsschicht des Mondbodens zu extrahieren und mit einem großen 3D-Drucker eine 1,6 Meter dicke Strahlenschutzschicht außerhalb der notwendigen Module zu konstruieren.
Darüber hinaus planen wir die Versorgung mit Energie aus dem Erdgürtel (Sonnenkollektoren, Generatoren usw.), Sauerstoffkompressoren und Luftreinigern, Stützstrukturen (einschließlich Gebäuden, Pfeilern, Verbindungselementen, Halterungen und Expansionsscharnieren usw.), Wasserversorgungssystemen (fortschrittliche Wasserreinigungs- und -rückgewinnungsanlagen), Kommunikationsanlagen (einschließlich Kommunikationssatelliten, Kommunikationsanlagen, Computern, Netzwerkverbindungen usw.), Lebenserhaltungssystemen (einschließlich Lebenserhaltungssystemen, Toiletten, Betten, Verpflegung usw.), wissenschaftlichen Forschungsanlagen (einschließlich astronomischer Anlagen, Laboranlagen usw.).
Wir befassen uns hauptsächlich mit Strahlung, Mikrometeoriten und Temperaturproblemen im Zusammenhang mit den Gefahren auf dem Mond.
Nach der Errichtung der Basis werden die Astronauten mit Hilfe von Mondrovern, die Bergbauwerkzeuge und Roboter mit sich führen, in der Nähe befindliches Mundeis abbauen und dabei schmelzen, filtern und reinigen, um reines Wasser zu erhalten. Wir planen, dies zwei- bis dreimal pro Woche zu tun, wobei ein Teil direkt zum Wohnbereich transportiert und ein Teil in Wasserspeichern gelagert werden soll. Darüber hinaus kann das Urinfiltrat auch chemisch in einen Klebstoff umgewandelt werden, indem die Säuregruppen der Polymerkette in Estergruppen umgewandelt werden, wodurch sich seine Eigenschaften ändern.
Lebensmittel sind für Astronauten unerlässlich, und die ersten Astronauten werden von der Erde mitgebrachte Lebensmittel verzehren. Natürlich werden die mitgebrachten Lebensmittel nicht lange reichen. Daher werden die Astronauten nach der Einrichtung der Basiseinrichtungen einen Pflanzbereich anlegen und hydroponische und luftgestützte Anbautechniken verwenden, um einige Pflanzen zu pflanzen: Auberginen, Kartoffeln, Tomaten und andere Pflanzen, die verschiedene Nährstoffe ergänzen können. In Anbetracht der langfristigen Entwicklung bereiten wir uns auch darauf vor, zu untersuchen, wie man Mondboden für den Anbau von Pflanzen nutzen kann.
In unserem Energiesystem werden Sonnenkollektoren für die tägliche Energieerzeugung eingesetzt, und wir werden auch eine große Menge an Helium-3 auf dem Mond nutzen, um unsere elektrische Energie aufzufüllen. Wandeln Sie diese in Gleichstrom um und speichern Sie sie in einer Batterie mit chemischer Energie. Wenn Elektrizität benötigt wird, wandeln Sie die chemische Energie in Gleichstrom um und dann in Wechselstrom für die Energieversorgung.
Zunächst würden wir einen Teil des Sauerstoffs aus der Verwitterungsschicht oder dem Gestein des Mondes gewinnen (was eine Mischung von Sauerstoff- und Stickstoffgasen entsprechend der Zusammensetzung der Oberflächenatmosphäre erfordert, damit der menschliche Körper direkt atmen kann). Den Stickstoff würden wir von der Erde mitbringen. Wir können auch die Schmelzflusselektrolyse nutzen, um Luft zu extrahieren. Außerdem bereiten wir den Einsatz einer Linse vor, die den Boden auf 2500 Grad erhitzt, um Sauerstoff zu gewinnen.
Recycling und Wiederverwendung: Unser Mondcampingplatz wird eine geschlossene Umgebung ähnlich der Internationalen Raumstation schaffen, so dass die von den Astronauten erzeugten Abfälle recycelt und wiederverwendet werden können. So können beispielsweise Fäkalien und Urin zu Dünger oder Wasser verarbeitet werden, das für lebenserhaltende Systeme oder den Pflanzenanbau verwendet werden kann.
Oxidative Zersetzung: Abfälle können in einem Oxidationsreaktor oxidiert und zersetzt werden. In einem Oxidationsreaktor werden organische Abfälle mit Oxidationsmitteln wie Wasserstoffperoxid gemischt und in einen Behälter gegeben, wo sie unter hohen Temperaturen reagieren. Bei dieser Reaktion reagieren die organischen Stoffe mit den Oxidationsmitteln und erzeugen sicherere Stoffe wie Wasser und Kohlendioxid. Wasser und Kohlendioxid werden dann für die Photosynthese verwendet, wodurch Nahrung produziert und Sauerstoff bereitgestellt wird.
Komprimierte Lagerung: Feste Abfälle, große Abfallstücke usw. können komprimiert und in speziellen Behältern gelagert werden, wo sie auf künftige Recycling- oder Müllreinigungsaufgaben warten.
Unser Mondlager wird Signalsäulen und Radare einsetzen, um die Kommunikation mit Satelliten herzustellen, die Signale von der Erde empfangen und Informationen wie Bilder, Daten und Sprache zurücksenden können, um die Kommunikation zwischen dem Lager und der Erde aufrechtzuerhalten. Anschließend wird Kontakt mit der Erde und anderen Mondlagern aufgenommen. Darüber hinaus kann die Kommunikation mit der Erde auch über Funk erfolgen. Nach Abschluss der Wartung und Inbetriebnahme muss das Funkgerät Faktoren wie die Ausbreitung elektromagnetischer Wellen berücksichtigen, um eine hochwertige Kommunikation zu gewährleisten.
Außerdem verfügt unser Mondcampingplatz über eine elektromagnetische Ausstoßvorrichtung, die elektromagnetische Kräfte nutzt, um kapselförmige Kapseln auszustoßen. Nachdem die Geschwindigkeit eingestellt und die Route geplant wurde, können sie an andere Mondcampingplätze übertragen werden, um eine direkte Kommunikation zwischen den Astronauten herzustellen.
Die Geologie wird unser Forschungsschwerpunkt sein.
Sammlung von Gestein und Boden: Um die geologische Geschichte und die Eigenschaften des Mondes zu verstehen, können Proben zur Analyse gesammelt werden. Diese Proben können durch Bohrungen oder mit Robotern entnommen und auf ihre chemischen und physikalischen Eigenschaften hin untersucht werden.
Seismische Überwachung: Auf dem Mond gibt es weniger Erdbeben als auf der Erde, aber sie liefern nützliche Informationen über die innere Struktur des Mondes. Sensoren zur Überwachung von Erdbeben können auf der Mondoberfläche eingesetzt werden, um die gesammelten Daten aufzuzeichnen und zu analysieren.
Messung der Schwerkraft: Durch die Messung des Schwerefeldes auf dem Mond mit einem Gravimeter kann man die innere Struktur und Zusammensetzung des Mondes verstehen. Diese Messungen können von niedrig gelegenen Orbitern oder Landegeräten aus durchgeführt werden.
Messung des Magnetfeldes: Durch die Messung des Magnetfelds auf der Mondoberfläche kann man ein Verständnis für die physikalischen Prozesse im Inneren des Mondes gewinnen. Diese Messungen können mit Orbitern oder Flugzeugen durchgeführt werden.
Topografische Vermessung der Oberfläche: Um die geologische Karte der Mondoberfläche zu erstellen, können Laser-Höhenmesser, Radar und andere Instrumente zur topografischen Vermessung der Oberfläche eingesetzt werden. Diese Messungen können dazu beitragen, die Größe und Form der verschiedenen geologischen Merkmale auf dem Mond zu bestimmen.
Messung des Wärmeflusses: Durch die Messung des Temperaturgefälles an der Oberfläche und unter dem Mond kann man den Wärmefluss und die geologische Geschichte im Inneren des Mondes verstehen. Diese Messungen können mit Bohrinstrumenten oder Robotern durchgeführt werden.
Astronauten müssen drei Arten von Training absolvieren:
Die erste Art ist die berufliche Grundausbildung: Als Astronaut erhält man zunächst eine Ausbildung in beruflichen theoretischen Grundkenntnissen wie Atmosphäre, Astronomie, Geophysik, Weltraumdynamik, Kommunikation, Computer usw. Diese Ausbildungen haben alle mit der Raumfahrt, der Medizin und der Physiologie zu tun. Durch die Verbesserung der Grundkenntnisse in diesen Fächern kann ein solides Fundament für die Zukunft gelegt werden.
Die zweite Art ist das Training für Flugmissionen: Astronauten müssen einen robusten Körperbau haben, und auf dieser Grundlage müssen sie auch ein strenges körperliches Training absolvieren. Übergewichtiges Ausdauertraining: Raketen haben in der Regel eine extrem hohe Beschleunigung beim Start, die der Körper des Astronauten ohne Training nicht aushält. Die Simulation eines solchen Trainings kann den Astronauten helfen, einen klaren Kopf zu bewahren und sich auf die Flugaufgaben einzustellen und diese zu bewältigen; Schwerelosigkeitstraining: Während des Orbitalflugs befindet sich das Raumschiff oft in einer Umgebung mit geringer Schwerkraft, in der den Astronauten oft schwindlig wird, was die Arbeit beeinträchtigt. Daher ist es notwendig, die Schwerelosigkeit von Huangjing zu simulieren, um den Astronauten die Angst vor der Schwerelosigkeit zu nehmen. Unter den Bedingungen der Schwerelosigkeit müssen die Astronauten Übungen wie das An- und Ausziehen von Raumanzügen, Essen und Gehen absolvieren. Das Universum und das Raumschiff sind besondere Umweltfaktoren, und die Astronauten müssen ihre Toleranz durch Training verbessern.
Die dritte Art ist die Ausbildung beruflicher Fähigkeiten: Astronauten müssen lange Zeit auf dem Mond bleiben, einige Experimente durchführen, wissenschaftliche Forschung betreiben, Ressourcen erkunden und andere Inhalte. Sie müssen auch das Wissen über die Durchführung wissenschaftlicher Experimente und die Fähigkeit, verschiedene Maschinen zu bedienen, beherrschen.
Diese Schulungen sollen die Astronauten in die Lage versetzen, ein normales Leben auf dem Mond zu führen, wissenschaftliche Forschung zu betreiben und den Mond zu erkunden.
Das Raumschiff für die Mondmission muss in der Lage sein, eine ausreichend große Last aufzunehmen und zu transportieren, denn die Reise von der Erde zum Mond erfordert die Mitnahme einer großen Menge an Materialien und Vorräten, und das Raumschiff muss diese Dinge tragen können. Das Raumschiff wird im Weltraum an die Raumstation andocken, Energie von der Station auftanken und zum Mond fliegen.
Auf dem Mond montieren Astronauten abnehmbare Lunar-Rover-Module, die vom Mond mitgebracht werden und die Erkundung und Sammlung von Ressourcen übernehmen können. (Diese abnehmbaren Mondrover und Erkundungsroboter sind allesamt Module, die von der Erde aus konfiguriert und auf dem Mond zusammengebaut werden).
Auf dem Mond werden kleine Raketen, die von der Erde mitgebracht wurden, zusammengebaut und von Mitgliedern der Erde gesteuert, um zur Erde zu fliegen.
Wir bauen einen Erkennungsroboter zusammen, der Ressourcen und Gelände erkennen, die Eignung des Standorts für den Bau einer Basis analysieren und den Astronauten Rückmeldung geben kann.
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