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 郑州-金水区 China 18, 19 5 / 1 Englisch
3D-Konstruktionssoftware: Fusion 360
Unser Mondcampingplatz befindet sich am Südpol des Mondes, wobei wir unsere Vorstellungskraft voll ausschöpfen und einige neue Technologien einsetzen, die auf der Erde noch nicht weit verbreitet sind. Kombinieren Sie gängige Technologien mit traditionellen chinesischen Bautechniken. Wir bauen ein Experiment, das für das langfristige Leben von zwei bis drei Astronauten auf dem Mond geeignet ist, und erforschen Schaummetall, erdlosen Anbau und andere Experimente, die in der besonderen Mikrogravitationsumgebung des Mondes leichter durchzuführen sind. Gleichzeitig kombiniert unser Baustil verschiedene einzigartige architektonische Stile aus dem In- und Ausland und berücksichtigt dabei die besonderen Umweltbedingungen des Mondes. Unsere Basis verfügt über ein intelligentes Steuerungssystem, bei dem jedes Hauptgebäude durch eine Straße verbunden ist. Der Hauptwohnbereich hat die Form eines sechszackigen Sterns, der nicht nur von symmetrischer Schönheit ist, sondern auch die Kontinuität der Anlage widerspiegelt.
Der Hauptzweck unseres Mondlagers ist die wissenschaftliche Forschung. Wir führen im Mineralforschungslabor Experimente zur Materialwissenschaft unter Mikrogravitation durch und nutzen die Mikrogravitation zur Ausschaltung der Auftriebskonvektion, um Metallschaumwerkstoffe zu erforschen und zu entwickeln, wodurch Blasen und Tröpfchen von Verunreinigungen effektiv abgeleitet werden können, und entwickeln Hochleistungsmetallwerkstoffe. Darüber hinaus wird unser Labor für erdlose Kultivierung eine extraterrestrische Photosynthesetechnologie entwickeln, die die natürliche Photosynthese von Grünpflanzen auf der Erde simuliert und das Sonnenlicht nutzt, um das vom Menschen ausgeatmete Kohlendioxid und die auf dem Mond in situ gewonnenen Wasservorkommen in Sauerstoff und Kohlenwasserstoffe umzuwandeln, wodurch die Pflanzen im Labor für erdlose Kultivierung mit Sauerstoff versorgt werden.
Wir haben beschlossen, unser Mondlager im Aitken-Becken am Südpol des Mondes aufzuschlagen, da dieses Becken erstens aus einem extrem großen Meteoritenkrater besteht, in dem die ursprüngliche Einschlagstruktur erhalten geblieben ist. Da das Material, das durch den Einschlag aus dem tiefen Teil des Mondes herausgeschleudert wurde, einzigartig ist, bietet es uns günstige Bedingungen für die Untersuchung der inneren Struktur des Mondes. Am Südpol des Mondes gibt es permanente Schattengebiete. Die Temperatur in diesen Dauerschattengebieten ist extrem niedrig, so dass es im Inneren reiche Wassereisvorkommen geben kann.Drittens kann es viel Energie liefern. In jedem "Mondjahr" gibt es etwa ein halbes Jahr lang einen Polartag, an dem es viel Lichtenergie gibt. Die Eigenschaften des kontinuierlichen Lichts am Polartag sind eine natürliche Energiequelle für die wissenschaftliche Forschung.
Wir werden grundlegende Baumaterialien, 3D-Drucker, Maschinen zum Sammeln von Mondboden, Werkzeuge zum Brennen von Mondboden und andere grundlegende Werkzeuge von der Erde mitbringen und auf der Erde vollständige Konstruktionszeichnungen entwerfen, die uns beim Bau unserer Mondbasis helfen. Wir werden von der traditionellen chinesischen Architektur und den Zapfenverbindungen lernen, Maschinen zum Sammeln von Monderde einsetzen, Monderde sintern, um Mondziegel herzustellen, und 3D-Drucker verwenden, um Zapfenverbindungen herzustellen, die uns helfen, Einlagen und Passungen zwischen den Ziegeln zu erreichen. Nach dem Bau der Ziegelsteine werden wir die Vorteile der Schwerelosigkeit auf dem Mond nutzen, und unsere Astronauten können die Ziegelsteine entsprechend den Konstruktionsplänen an der entsprechenden Stelle anbringen, ohne dass große Geräte wie Kräne und Aufzüge erforderlich sind, um das Haus zu bauen. Durch die Verwendung von lokalem Mondboden können wir die Strahlung aus dem Weltraum wirksam reduzieren und die Transportkosten erheblich senken. Nach dem Brennen der Mondziegel kann die Montage und der Bau erfolgen. Durch das Sintern von Mondziegeln kann das Risiko der 3D-Druckformung in einem Zug zerstreut werden, und in einigen Bereichen kann der 3D-Druck Verbindungen verstärken, um die Struktur zu vervollständigen.
Wir werden hochpräzise Radare und Meteoritenwarnsysteme bauen, die uns genügend Zeit geben, die Risiken und Gefahren durch extraterrestrische Meteoriten zu vermeiden. Außerdem wird unsere Basis aus Mondziegeln bestehen, die aus Mondboden gebrannt wurden und die schädliche kosmische Strahlung aus dem Weltraum wirksam isolieren und eine komfortable und sichere Lebens- und Forschungsumgebung für unsere Astronauten schaffen können. Wir werden ein zentrales Klimatisierungssystem in der Basis einrichten, um eine konstante Temperatur in den Innenräumen zu gewährleisten. Da Solarenergie die Hauptenergiequelle ist, verfügt unsere Basis über ein auf künstlicher Intelligenz basierendes BMS-Batteriemanagementsystem, das die Energie effektiv und angemessen verteilen kann, ohne dass man sich Sorgen machen muss, dass die Klimaanlage abgeschaltet wird. Gleichzeitig werden unsere Wände mit Polymer-Nanobeschichtungen versehen, um die extremen Temperaturen draußen zu isolieren und den Energieverbrauch der zentralen Klimaanlage zu reduzieren. Unser Sauerstoff stammt hauptsächlich aus dem Mondboden, der durch Schmelzflusselektrolyse gewonnen werden kann, um eine große Menge Sauerstoff zu produzieren. Er wird durch unterirdische Rohrleitungen in die verschiedenen Räume transportiert, um jeden Raum mit Sauerstoff zu versorgen und die normalen physiologischen Aktivitäten der Astronauten zu gewährleisten.
Wir werden einen Mondrover bauen, um Sonnenenergie und andere Strahlung auf das Wassereis des Mondes zu fokussieren, wodurch diese Wassereissubstanzen verdampfen können. Auf jeder Seite wird ein Gefriertrockner angebracht, um den Wasserdampf zu Wasser zu kondensieren und zu sammeln.
Unsere Nahrungsmittelversorgung stammt hauptsächlich aus erdlosen Anbaulabors. Wir werden maßgeschneiderte Nährstofflösungen und Technologien der künstlichen Intelligenz einsetzen, um geeignete Nährstoffe für Pflanzen bereitzustellen und unsere Astronauten mit den notwendigen Nährstoffen zu versorgen.
Unsere Energie stammt hauptsächlich aus der Solarstromerzeugung. Wir werden Sonnenkollektoren verwenden, um die Energie zu sammeln und in elektrische Energie umzuwandeln, und wir werden eine vernünftige Verteilung der elektrischen Energie durch berührungslose Energieübertragung erreichen.
Wir werden Mondboden sammeln, der mit Hilfe der Schmelzflusselektrolyse eine große Menge an Sauerstoff erzeugen kann, um verschiedene Platten mit Sauerstoff zu versorgen. Außerdem lassen sich daraus hochreines Silizium, Eisen und andere Metalle gewinnen, die als Rohstoffe für unser Mineralienlabor dienen.
Unsere Toilette wird den Urin direkt entfernen; der Schweiß der Astronauten und der ausgeatmete Wasserdampf werden in das Belüftungssystem geleitet. Diese flüssigen Abfälle werden durch komplexe Behandlungsverfahren wie Destillation und Tiefenreinigung recycelt und können verbraucht werden.
Im Wesentlichen geht es um das Einsammeln, Komprimieren, Lagern und den anschließenden Wiedereintritt in die Atmosphäre mit dem TianZhou-Frachtraumschiff zum Verbrennen.
In unserer Kabine wird eine aerobe Hochtemperatur-Gärung durchgeführt, und das verarbeitete Produkt kann als organischer Dünger verwendet werden. Das während des Gärungsprozesses entstehende Kohlendioxid kann ebenfalls in die Pflanzenkabine eingeleitet werden.
Wir werden die drahtlose Wellenkommunikation einsetzen und die Wellenausbreitungsfunktion drahtloser Wellen zur Übertragung von Informationen nutzen, was uns das Verlegen von Kabeln erspart und einen freieren, schnelleren und leichter zugänglichen Informationsaustausch und Kommunikation ermöglicht.
Der Schwerpunkt unserer Forschungen im Mondlager liegt auf Metallschaum in der Mikrogravitation und auf der Synthesetechnologie für künstliches Licht in extraterrestrischer Umgebung. Im Mineralforschungslabor werden wir materialwissenschaftliche Experimente in der Mikrogravitation durchführen. In der Mikrogravitationsumgebung werden durch das Verschwinden der durch den Auftrieb verursachten Konvektion die Störungen des Kristallwachstums verringert, und die Defekte in den gewachsenen Kristallen werden zwangsläufig reduziert. Mit Hilfe der Mikrogravitation zur Beseitigung der Auftriebskonvektion zu erforschen und zu entwickeln Schaumstoff-Metall-Materialien, die die Möglichkeit der wirksamen Entlastung Blasen und Flüssigkeit Tropfen Verunreinigungen bietet. Gleichzeitig können wir in der Mikrogravitationsumgebung des Weltraums auch einige Materialeigenschaften und Phänomene finden, die durch die Schwerkraft abgedeckt werden, was uns effektive und praktikable Ideen für die Entwicklung von Hochleistungsmetallwerkstoffen liefern kann. Darüber hinaus wird unser Labor für erdlose Kultivierung eine extraterrestrische Photosynthesetechnologie entwickeln, die die natürliche Photosynthese von Grünpflanzen auf der Erde simuliert und das Sonnenlicht nutzt, um das vom Menschen ausgeatmete Kohlendioxid und die aus dem Mondboden gewonnenen Wasserressourcen in Sauerstoff und Kohlenwasserstoffe umzuwandeln, wodurch die Pflanzen im Labor für erdlose Kultivierung mit Sauerstoff versorgt werden.
Zunächst müssen die Astronauten strenge körperliche und gesundheitliche Tests bestehen, um sicherzustellen, dass ihr Körper den Anforderungen der Weltraumforschung gewachsen ist. Diese Tests umfassen in der Regel Lungenfunktionstests, Herzfrequenztests, Reflexe und so weiter. Anhand dieser Tests kann festgestellt werden, ob ein Astronaut in der Lage ist, sich an die Weltraumumgebung anzupassen.
Nach Abschluss einer medizinischen Untersuchung müssen die Astronauten Computer- und Softwaresysteme erlernen. Zu diesen Systemen gehören Fähigkeiten wie die Verarbeitung von Aufgabendaten, die Überwachung von Prozessen, die Fehlersuche und vieles mehr. Gleichzeitig müssen sie auch die grundlegenden Kenntnisse der Weltraumumgebung, wie Mikrogravitation, Vakuum, Strahlung usw., verstehen, was ihnen helfen wird, sich besser an die Weltraumumgebung anzupassen.
Darüber hinaus ist auch das Unterwassertraining ein wesentlicher Bestandteil des Astronautentrainings. Durch dieses Training können sich die Astronauten an die niedrige und mikrogravitative Umgebung anpassen und ihre motorischen Fähigkeiten, ihre Koordination und ihre kardiorespiratorische Funktion verbessern. Beim Unterwassertraining können auch Notfälle und Evakuierungsübungen simuliert werden, so dass die Astronauten gefährliche Situationen besser bewältigen können.
Nach Abschluss des Unterwassertrainings lernen die Astronauten den grundlegenden Betrieb und die Verwendung von Laborgeräten und -instrumenten sowie die Anpassung an die Umgebung im Falle eines Notfalls. Der Lernprozess des Astronauten umfasst auch die Schulung von Fähigkeiten wie die Verwendung und Reparatur des Raumanzugs und das Verhalten im Falle eines Fehlers.
Darüber hinaus müssen die Astronauten lernen, eng mit ihren Kollegen zusammenzuarbeiten, effektive Kommunikationskanäle einzurichten, ihre Rollen klar zu definieren und zu lernen, wie sie medizinische Versorgung aus der Ferne erhalten und nutzen können, um eine erfolgreiche Mission zu gewährleisten.
Und schließlich müssen die Astronauten lernen, wie sie sich in Notfallsituationen auf der Erde und im Weltraum zurechtfinden.
Das Raumfahrzeug sollte in der Lage sein, die Mondoberfläche zu erreichen, auf der Mondoberfläche zu Erkundungs- und Versuchszwecken zu operieren, über ausreichend bemannten Raum und Stauraum zu verfügen und in der Lage zu sein, sich an die Bedingungen auf der Mondoberfläche anzupassen.
In einem Mondlager werden wahrscheinlich verschiedene Arten von Fahrzeugen, wie Mondbuggys, Roller und Radfahrzeuge, zur Erkundung der Mondoberfläche eingesetzt.
Um Astronauten zur Erde und wieder zurück zu bringen, muss eine Raumkapsel in der Lage sein, in der Umgebung des Weltraums zu funktionieren, sie muss der Abnutzung im Weltraum und dem rauen Klima standhalten und sie muss eine ausreichende Reichweite haben, damit die Astronauten die Erde sicher erreichen können.
Bei der Erkundung der Mondoberfläche müssen wir auch neue Ziele und Gebiete finden, die es zu erforschen gilt. Dies könnte die tiefe Erkundung von Strukturen auf der Mondoberfläche, die Möglichkeit der Suche nach Wasservorkommen und die Erforschung von Mondspuren und -reisen umfassen.
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