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 Hauptzweck der Basis ist die Durchführung wissenschaftlicher Forschungen in der Mondumgebung. Die Basis kann in fünf große Funktionsbereiche unterteilt werden: Überlebensunterstützungsbereich, intelligenter Fabrikbereich, Startbereich für den Start und den Empfang von Raketen oder Sonden, Energieerzeugungsbereich und Bereich für lunare Ressourcen
Die erste Phase: Mit den von der Erde transportierten Materialien werden zunächst der Sauerstoffgenerator und das Wasserkreislaufsystem in der Überlebenszone, die Solaranlage in der Energieerzeugungszone und schließlich das Schmelzzentrum in der Zone der Mondressourcen gebaut.
Mittelfristig: Nutzung der Baumaterialien und der 3D-Drucktechnologie, die vom Schmelzzentrum zur Verfügung gestellt werden, um jeden Bereich weiter auszubauen
Spätes Stadium: Nachdem alle Gebäude gebaut sind, werden weitere Forschungen durchgeführt, um Sonden in den Weltraum zu schicken oder Robotersysteme zu verbessern. Verwenden Sie die zentrale Überwachungsstation, um die gesamte Basis in allen Aspekten zu überwachen.
In Zukunft kann die Basis über den Startbereich Ressourcen von der Erde beziehen, und die Basisstruktur selbst kann den kontinuierlichen Betrieb der Basis unterstützen, so dass die Basis weiter verbessert und ausgebaut werden kann.
Das Sprichwort sagt: "Die Sehnsucht des Menschen nach dem Weltraum entspringt dem primitiven Wunsch zu erforschen". Der Bau eines Mondlagers kann der Menschheit helfen, die Wahrheit des Universums zu verstehen, und kann auch wichtige Unterstützung für die wissenschaftliche und technologische Entwicklung der Menschheit bieten.
Der Hauptzweck unseres Mondlagers besteht also darin, eine Besiedlung des Mondes zu ermöglichen und gleichzeitig verschiedene wissenschaftliche Arbeiten durchzuführen. Schließlich wird das Ergebnis erreicht, dass kurzfristig Astronauten im Einsatz sind und langfristig unbemannte Intelligenz zum Einsatz kommt.
Das Ziel der wissenschaftlichen Forschung sollte erreicht werden, und die Basis sollte als Transitstation in den fernen Weltraum genutzt werden; Abbau von Mondressourcen und Bau von Schmelzanlagen, die in der Mondumgebung normal arbeiten können; Bau eines Labors, um sie zu einem idealen Ort für multidisziplinäre Experimente zu machen.
Wir planen, unsere Basis auf 88,9°S auf dem Mond zu errichten. Am östlichen Rand des Kraters de Gerach befindet sich der Krater fast am Südpol. Gleichzeitig verfügt er aufgrund des hohen Breitengrades über nahezu permanente Sonnenenergie und große Wassereisvorkommen, was die Wasser- und Energieversorgung der Basis sehr erleichtert. Insbesondere erreicht die Sonneneinstrahlung am Nordhang des Einschlagskraters etwa 97%, und der hohe Nordhang hat den Effekt, dass er Meteoriten widersteht. Die Höhe in der Grube ist stabil, das Gelände ist flach und die Fläche ist groß, was für den Bau der Basis förderlich ist.
Zu Beginn des Aufbaus des Lagers werden die Astronauten vorübergehend in weltraumtauglichen und geeigneten Mondlande-Raumschiffen leben. In dieser Phase wird die unbemannte 3D-Druckausrüstung, die gleichzeitig mit den Astronauten eintraf, mit dem Bau der Basis beginnen, und Baumaterialien von der Erde werden in der frühen Bauphase verwendet, und dann kann die Regolithschicht auf der Mondoberfläche durch die Schmelzvorrichtung geschmolzen werden, und die Peptide der Regolithschicht und Aluminium, gemischt mit Glasfasern von der Erde und Verbundkunststofffasern werden als 3D-Druckmaterialien verwendet.
Während des Bauprozesses wird die Oberfläche des Gebäudes als Vakuumisolationsstruktur entworfen, um besser mit dem Temperaturunterschied zwischen Tag und Nacht des Mondes umzugehen, und seine Vakuumisolationsstruktur kann das Meteoritenproblem effektiv lösen, wenn der Meteorit auf die Oberfläche des Gebäudes fällt, kann diese Vakuumstruktur die Aufprallkraft des Meteoriten zerstreuen, so dass sie das Meteoritenproblem lösen kann
Beim Bau des Mondlagers haben wir die Schädigung der Astronauten durch Strahlung, Meteoriten und Wärmeschwankungen berücksichtigt. Daher verwendeten wir in der Anfangsphase eine Kombination aus Vakuum-Wärmedämmplatten und strahlungshemmenden Materialien, um die Strahlung zu verhindern und die Temperatur in der Kabine zu senken. Nach dem Bau der Mondschmelzanlage wurden Mondressourcen wie die Monderde für die Herstellung von Baumaterialien verwendet. Da die Monderde selbst eine geringe Wärmeleitfähigkeit und eine starke Strahlungsabsorptionsfähigkeit aufweist, kann sie eine gute Schutzfunktion erfüllen.
Strahlenschutz: Mondboden, strahlungshemmende Materialien
Temperaturunterschied: Die zentrale Überwachungsstation wird verwendet, um die Temperatur zu erkennen und die Temperatur der Basis zu kontrollieren, während Vakuumisolationspaneele außerhalb der Basis verwendet werden, um die Temperaturänderungen in der Basis zu verlangsamen.
Meteorit: Die einzigartige Topographie der Standortwahl der Basis und die Vakuumisolationsstruktur der Vakuumisolationsplatte auf der Oberfläche des Gebäudes können die Aufprallkraft des Meteoriten zerstreuen
Wasser: Da sich die Basis auf 88,9°S auf dem Mond befindet, werden wir unbemannte Wassergewinnungsfahrzeuge einsetzen, um Wassereis im Permafrostboden am Südpol des Mondes zu gewinnen. Durch die leistungsstarken Wasserrecyclinganlagen der Basis wird das verwendete Abwasser wiederverwendet und vor der Verwendung gereinigt. Verbesserung der Wassereffizienz.
Nahrung: In der Anfangsphase werden die Astronauten rehydrierte, von der Erde mitgebrachte Nahrung essen (eine Nahrung, die vor dem Kontakt mit Wasser klein ist und nach dem Kontakt mit Wasser getragen und zu essbarer Nahrung expandiert wird), um die frühe Aufbauphase zu überstehen. Mittelfristig wird das von den Astronauten ausgeatmete Kohlendioxid mit Hilfe des fertiggestellten Stärkesynthesezentrums auf der Grundlage der Theorie der synthetischen Biologie aufgefangen und schließlich durch eine Reihe von Reaktionen in organische Nahrung umgewandelt. In den späteren Phasen des Baus der Basis kann die Nahrung durch gleichzeitige Bepflanzung der Basis gewonnen werden.
Elektrizität: Am Nordhang des Kraters werden durch den Bau von Solaranlagen große Lichtflächen zur Energieerzeugung genutzt, der bei der Sauerstoffproduktion entstehende Wasserstoff wird zur Elektrolyse von Wasser verwendet, Wasserstoffenergie wird entwickelt und Helium-3 im Mondboden wird für die kontrollierte Kernfusion verwendet.
Luft: Elektrolyse von Wasser aus dem Permafrost, Sauerstoff wird durch Elektrolyse von Wasser hergestellt, Sauerstoff kann auch durch die Kultivierung von sauerstoffreichen Algen in der Pflanzbasis gewonnen werden, und Sauerstoff im oxidierten Metall auf der Mondoberfläche kann durch eine Schmelzvorrichtung gewonnen werden, die durch eine Umwandlungsvorrichtung in Sauerstoff umgewandelt wird.
Wir werden die Abwässer, die im Leben der Astronauten anfallen, in unser Super-Wasserkreislaufsystem leiten, und das Abwasser wird dekontaminiert und gereinigt, nachdem es durch den Wasseraufbereiter geflossen ist, so dass das Abwasser vollständig verwertet werden kann. Für andere im Leben anfallende Abfälle werden wir mikrobielle Prozessoren einsetzen, um diese Haushaltsabfälle in Nahrung für Mikroorganismen umzuwandeln, und gleichzeitig das Prinzip der Redoxreaktion nutzen, um diese Mikroorganismen zur Erzeugung von Strom für verschiedene Geräte auf der Raumstation zu verwenden. Gleichzeitig werden die Astronauten gesammelt, um Kohlendioxid auszuatmen, und das Kohlendioxid wird mit Hilfe von Geräten zur Erzeugung von Kohlendioxidnahrung wiederverwendet.
Wir werden mit den Mondsatelliten über Mikrowellen-Photoradar kommunizieren und dann mit der Erde und anderen Mondbasen über Satelliten, um sicherzustellen, dass die Kommunikation ohne Verzögerung durchgeführt werden kann. Mit der Verbindung von Mikrowellensignalen kann das digitale Zwillingssystem in unserem Mondlager sowohl vom Lager als auch von der Erde erkannt und gesteuert werden, so dass eine Echtzeitübertragung verschiedener Informationen in der Kamera möglich ist.
In unserem Mondlager stehen Robotik, Botanik und Astronomie im Mittelpunkt unserer wissenschaftlichen Forschung, und die intelligente Fabrik in unserem Lager kann verschiedene Maschinen wie Mondfahrzeuge, Bergbaufahrzeuge und Serviceroboter herstellen, während die Astronauten sich auf die intelligente Fabrik verlassen können, um Robotikforschung zu betreiben und bessere Maschinenprodukte zu entwickeln. In erster Linie wird untersucht, wie der normale Betrieb des Roboters und die monatlichen Fahrbewegungen in der Schwerelosigkeit aufrechterhalten werden können, und es wird hauptsächlich das digitale Zwillingssystem verwendet, um die Arbeitsstatusdaten des Roboters und der monatlichen Fahrkomponenten zu überwachen.
Im Pflanzmodul werden wir das Wachstum von Pflanzen in der Schwerelosigkeit untersuchen und die transgene Technologie nutzen, um Pflanzen zu züchten, die sich besser an die Schwerelosigkeit auf dem Mond anpassen können, indem wir die Wachstumsdaten von Pflanzen analysieren, um die Nahrungsversorgung für ein langfristiges Überleben auf dem Mond sicherzustellen.
In der Raketenstartrampe können wir die Weltraumforschung betreiben, in der Startrampe können wir nicht nur verschiedene Lieferungen von der Erde empfangen, sondern auch weitere Weltraumforschungen vorbereiten.
Um sicherzustellen, dass die Astronauten die Mondmission erfolgreich abschließen können, muss jeder Astronaut vor dem Flug zum Mond ein "Teufelstraining" auf der Erde absolvieren, damit die Astronauten sich in der Umgebung mit geringer Schwerkraft auf dem Mond bewegen und arbeiten können.
Bevor die Astronauten zum Mond fliegen, führen sie hauptsächlich das Betriebstraining für die entsprechende Ausrüstung in der Mondbasis und das Training für externe Aktivitäten in der Mondbasis an vier Geräten durch: dem Trainingssimulator außerhalb der Kabine, dem Tank für die Schwerelosigkeit, dem Testmodul für den Raumanzug und dem Virtual-Reality-Trainer, einschließlich des normalen Betriebs- und Prozedurentrainings sowie des Trainings zur Fehlererkennung, -beurteilung und -verarbeitung. Der Virtual-Reality-Trainer kann die verschiedenen Aktivitäten der Astronauten auf dem Mond vollständig simulieren und gemeinsame Trainingsübungen mit dem Bodenpersonal simulieren.
Das Krafttraining der Astronauten umfasst ein Krafttraining der oberen Gliedmaßen und ein Kernkrafttraining, um die langfristige körperliche Gesundheit der Astronauten in einer Umgebung mit geringer Schwerkraft zu gewährleisten.
Für unsere Mission zum Mond benötigen wir Vorräte, Raketen und Raumfahrzeuge. Bevor die Astronauten auf dem Mond landen, sind sie zunächst auf Materialtransportraketen angewiesen, um die beim Bau der ersten Basis verwendeten Materialien in das vorgesehene Gebiet zu transportieren, und verwenden dann Raumfahrzeuge, um die Astronauten zu den vorgesehenen Landeplätzen zu bringen. In der intelligenten Fabrik des Mondlagers werden wir Mondfahrzeuge zur Erkundung der Mondoberfläche, Bergbaufahrzeuge zum Abbau von Mondregolith und Wasserfahrzeuge zum Abbau von Permafrost in der Antarktis bauen. Das Space Shuttle, das die Astronauten zum Mond und von der Erde transportiert, wird wiederverwendet. Bei der Rückkehr zur Erde wird das Space Shuttle repariert und inspiziert, um den Erfolg der nächsten Lieferung sicherzustellen. Astronauten werden Mondfahrzeuge benutzen, die die Mondoberfläche erkunden, um neue Ziele auf der Mondoberfläche zu erkunden.
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