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Galería Moon Camp Pioneers 2021-2022

En Moon Camp Pioneers la misión de cada equipo es diseñar en 3D un campamento lunar completo utilizando Fusion 360. También tienen que explicar cómo utilizarán los recursos locales, protegerán a los astronautas de los peligros del espacio y describirán las instalaciones para vivir y trabajar.

Team: Queen Cells

郑州轻工业大学附属中学  河南省郑州市    China 19, 18   6 / 3   Primer puesto - Estados no miembros de la ASE


Visor externo para el proyecto 3D

Descripción del proyecto
  • La Base de Células Reina es el primer paso del ser humano para marchar hacia la Luna. Tal y como su nombre indica, donde está la reina. Su importancia radica en que, independientemente del tamaño de la base que se amplíe en el futuro, la Base de Células Reina es sin duda el centro, para garantizar que nuestra base pueda formar un conjunto orgánico que se adapte al entorno lunar en el futuro. El objetivo principal de la base Queen Cells es la investigación científica. Es un lugar para la investigación y la utilización de los recursos lunares in situ, como la extracción de helio-3, la extracción y la utilización de titanio y hierro.
  • Modularizamos la base en zona de estar y zona de trabajo, y la zona de trabajo se subdivide en pequeñas cabinas para mantener el funcionamiento de la base y las actividades normales de la vida de los astronautas.
  • En la distribución interna, partiremos del color y la disposición, para lograr el propósito de aliviar la presión sobre los astronautas, al tiempo que introducimos el concepto de casa inteligente para hacer la base más inteligente y automatizada.
  • En cuanto a la energía, diseñamos un ala solar de película de papel plegable basada en el mecanismo de papel plegable metamórfico, y utilizamos el algoritmo PID para controlar con precisión el plegado del ala solar de papel plegable mediante un motor combinado con un alcance láser. Esto evita el daño del polvo lunar y la diferencia de temperatura, y prolonga la vida útil.
2.1 ¿Dónde quieres construir tu campamento lunar?

Decidimos establecer nuestro campamento lunar en el cráter Shackleton de la Luna Antártica. Mantenemos el funcionamiento normal de la base por su ciclo de luz de 80 % - 90 %. Al mismo tiempo, tiene unas ventajas geográficas inigualables para que podamos realizar investigaciones. En primer lugar, la base visita la zona de sombra permanente, hay una gran cantidad de hielo de agua que nos espera para minar, investigar y utilizar; en segundo lugar, los abundantes recursos minerales nos dan más oportunidades para estudiar y construir nuestras bases; en tercer lugar, la diferencia de temperatura es más amigable que el ecuador; en cuarto lugar, a unos 120 kilómetros de aquí, se encuentra a unos 5 kilómetros de altura el Monte Marabert, que es la mejor opción para el relevo Tierra-Luna.

2.2 ¿Cómo piensas construir tu campamento lunar? Describe las técnicas, los materiales y tus elecciones de diseño.

En la construcción de la base, utilizamos la base biónica de nido de abeja, de modo que la densidad de la estructura del edificio es la más alta, los materiales necesarios son los más sencillos, el espacio de uso es el más grande, la estructura es estable y sólida; es propicia para la construcción de la base y la posterior expansión. En la primera etapa, transportaremos a la Luna impresoras 3D gigantes, robots, estructuras de cúpula resistentes a la radiación, etc. Después de encontrar el lugar adecuado, haremos una transformación razonable, para proporcionar condiciones favorables para la impresión posterior. Por ejemplo, repararemos los desniveles de la luna, etc. A continuación, el robot expandirá la membrana inflable desde la tierra, y luego cubrirá el hormigón geopolímero de extrema resistencia ambiental en la superficie exterior de la membrana ( nuestro geopolímero se compone principalmente de agregados, cemento y agua ) para desempeñar un papel protector. Además, también utilizamos vidrio de silicato de bario con una excelente resistencia a la radiación en la estructura de la cúpula para que los astronautas puedan observar los fenómenos cósmicos. En la segunda fase, transportaremos a la Luna todo tipo de equipos para mantener el funcionamiento de la base, con el fin de formar un perfecto sistema de seguridad ecológica controlada. En la tercera fase, dos astronautas se embarcarán en la Luna y comenzarán a vivir en ella. Esta situación no durará mucho tiempo. Una vez estabilizada la base, la zona habitable se ampliará para acoger a más astronautas e investigadores científicos.

2.3 El entorno de la Luna es muy peligroso para los astronautas. Explica cómo les protegerá tu campamento lunar. (máximo 150 palabras)
  • Según el entorno de la luna, aproximadamente los siguientes casos: meteorito, radiación, diferencia de temperatura, polvo lunar ;
  • Un gran número de aterrizajes de meteoritos : la construcción de bases en las regiones polares reduce la probabilidad de caída de meteoritos, mientras que los radares de las bases detectan continuamente las condiciones sobre las mismas para que los astronautas puedan tomar medidas de emergencia.
  • Radiación terrorista : Además de utilizar geopolímeros y vidrios de silicato de bario a prueba de radiación, añadimos una capa de intemperie lunar por encima de los 50 cm.
  • Diferencia de temperatura extrema: los astronautas están en la base durante mucho tiempo. En la base, utilizaremos tecnología de temperatura constante para garantizar la temperatura constante de los astronautas.
  • Invasión de polvo lunar : La estructura interna de la membrana inflable y las entradas y salidas de aire de la esclusa garantizan una presión de aire constante y la pureza de la composición del aire dentro de la base.
2.4 Explica cómo tu campamento lunar proporcionará a los astronautas:

Agua
Alimentos
Potencia
Aire

Dado que el suministro de agua de la Tierra es muy caro, el hielo de agua y el suelo con hielo de agua se utilizan como las principales fuentes de agua en la base lunar, y el sistema de circulación de agua se utiliza como el marco principal en toda la base. Al adoptar el hielo de agua, elegimos un rover lunar especial con taladro de calentamiento y horno de calentamiento para fundir el hielo de agua. En la vida diaria de la base, almacenaremos agua en el tanque que puede mantener el funcionamiento normal de la base durante medio mes. Al mismo tiempo, el equipo de circulación de agua conectará cada cabina, y recogerá la orina, el sudor, etc., para lograr la circulación del agua.

En la primera etapa, los astronautas comerían su propia comida espacial ( sobre todo carne ) de la tierra. Una vez completado el laboratorio de cultivo de agua y la zona de siembra, los astronautas plantarían zanahorias ( vitamina C ), boniatos ( proteínas, grasas, vitaminas ), tomates ( vitamina A ), lentejas ( potasio ), soja ( calcio, proteínas ), etc.

En nuestro sistema de energía, para adaptarse al entorno lunar, la estabilidad a largo plazo para el campamento lunar para proporcionar energía, utilizamos dos maneras: sistema de generación de energía fotovoltaica y sistema de células de combustible. El equipo de generación de energía fotovoltaica aprovecha al máximo la energía solar durante el día del mes para proporcionar energía directa a la base; las pilas de combustible funcionan durante la noche lunar para proporcionar calor y electricidad a la base. Al mismo tiempo, estableceremos equipos de gestión integrada de la energía para controlar el estado general de funcionamiento de la base y gestionar la programación.

El aire es una parte importante del sistema de protección ecológica y ambiental controlada. Las algas unicelulares y las cámaras de oxígeno se encargan de esta tarea. Tienen una gran capacidad para liberar oxígeno y absorber dióxido de carbono. Utilizamos la electrólisis fundida y la electrólisis del agua. El suelo o la roca lunar se calienta y se funde por electrólisis fundida, y luego se electroliza. El oxígeno se libera en forma de burbujas de la masa fundida. Normalmente, cuando se calienta a 1600 - 2500 grados, la masa rocosa que contiene oxígeno puede descomponerse para producir oxígeno. El método de electrólisis del agua utiliza más recursos de agua para producir oxígeno.

2.5 Explica cuál sería el objetivo principal de tu campamento lunar.

El objetivo principal de nuestra base es la investigación científica, principalmente para la exploración, la minería, la investigación y el almacenamiento de recursos minerales, helio-3, hielo de agua, etc. en la Luna. En la exploración de los recursos, observamos principalmente los tipos, la distribución y las reservas de los recursos, y evaluamos si la extracción tiene beneficios económicos. Una vez finalizada la exploración, se detectarán y explotarán los recursos lunares; el transporte de recursos lunares; la separación y extracción de recursos lunares; el almacenamiento de recursos lunares una serie de trabajos.

3.1 Describe un día en la Luna para tu tripulación de astronautas del Campamento Lunar.
  • Para evitar emergencias en la Luna, organizaremos horarios diferentes para las dos personas, y para que los astronautas se adapten a la vida en el espacio exterior, seguiremos manteniendo un sistema de 24 horas al día. Dividimos cada día en tres horas de ocho. Uno de los astronautas descansa en las primeras ocho horas. Las segundas ocho horas son el momento de despertar común de los dos, que pueden comunicar sus resultados de investigación del día. Las terceras ocho horas son el descanso de otro astronauta.
  • Al mismo tiempo, presentamos el hogar inteligente. El manipulador de la cocina puede cocinar de forma independiente a través del control EEG de los astronautas. Los robots del hogar inteligente pueden controlar en tiempo real los cambios de temperatura, humedad, concentración de oxígeno, etc. en la base. Monitorización del sueño y medidas de despertar forzado de emergencia para los astronautas en la cabina de sueño.
  • El tiempo de vigilia de los astronautas se divide en tiempo de trabajo fijo y tiempo libre:
  • Durante un tiempo de trabajo fijo, los astronautas transmitirán información a la Tierra a una hora determinada, como datos experimentales, consumo de material de base, etc., seguidos de la inspección de seguridad y el mantenimiento de los equipos de cada cabina, así como la recogida de muestras de prueba en el exterior, o juzgando el día y la noche del mes para acomodar el plegado de las alas solares de papel, etc.
  • En el tiempo libre, además de las tres comidas a una hora fija, los astronautas suelen ir a la sala de fitness y entretenimiento para hacer ejercicio todos los días, como correr ( entrenamiento de fuerza de las extremidades inferiores ), anillo de fitness + ejercicio de RV ( combinación de entretenimiento y fitness ) y así sucesivamente para prevenir el daño del entorno lunar al cuerpo humano, y al mismo tiempo, pueden ver películas que han sido almacenadas en la memoria caché. También pueden leer en el dormitorio, escuchar música, y videochat familiar, etc.
  • De hecho, esto es sólo una situación preliminar. Una vez que la base sea estable, volveremos a ampliarla sobre la base existente, y planeamos llevar científicos, ingenieros mecánicos y demás a la Luna para realizar investigaciones científicas. En ese momento, el papel de la Base de Células Reina será mayor.

Otros proyectos:

  Serendipity

 

  Universidad de Industria Ligera de Zhengzhou
    China
  SCN Aerospace

 

  Colegio Petroc
    Reino Unido
  Gipsy Danger

 

  郑州轻工业大学附属中学
    China
  S.P.I.D.E.R.

 

  Escuela Nacional Superior de Informática Tudor Vianu Ciencia
    Rumanía