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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: The East Pioneer

郑州轻工业大学附属中学  河南省郑州市    China 19, 18   4 / 1


Visor externo para el proyecto 3D

Descripción del proyecto

Nuestro plan es establecer un campamento de larga duración para seis astronautas en la Luna. Será un campamento integrado con funciones de investigación, negocios y entretenimiento. Su forma se parece a "Tai Chi"en la cultura tradicional china, que simboliza el noúmeno del universo y representa nuestras intenciones originales de exploración del universo. La estructura del campamento será una combinación del superficie lunar y una un tubo de lava subterráneo. Consta de cinco módulos: un centro de operaciones de Tai Chi, una zona de generación de energía solar, una zona de extracción de hielo de agua, una zona habitable subterránea y un invernadero subterráneo. El centro de operaciones de Tai Chi incluye un centro de control y un laboratorio. La zona de generación de energía solar está formada por un gran número de paneles solares para proporcionar electricidad suficiente a nuestro campamento. La zona de extracción de hielo de agua es el lugar donde llevamos a cabo la explotación de los recursos hídricos. La zona de vida subterránea incluye un comedor, un salón y una sala de simulación de la Tierra con instalaciones de fitness y entretenimiento físico, que se completa con un exoesqueleto gravitatorio para cada astronauta. Está equipado con un sensor EMG que evaluará la salud de los astronautas después de cada sesión de entrenamiento para garantizar su salud, lo que relajará a los astronautas y evitará el deterioro de sus huesos y músculos en microgravedad. El invernadero subterráneo es el lugar donde criamos nuestras plantas y animales. No sólo haremos muchas investigaciones científicas en la Luna, sino que convertiremos el campamento en un campo de entrenamiento para la futura exploración espacial.

2.1 ¿Dónde quieres construir tu campamento lunar?

Estableceremos un campamento lunar en Cuenca de Aitken en el polo sur de la Luna por las siguientes razones:

  1. La Antártida tiene un periodo muy largo de luz continua, lo que proporciona unas condiciones muy favorables para la exploración científica a largo plazo y la generación de energía solar.
  2. Hay hielo de agua en la zona de sombra permanente, lo que proporciona unas condiciones excelentes para la obtención de recursos hídricos.
  3. Tiene buenas condiciones de temperatura. La temperatura media del polo sur de la Luna es de 220 K ± 10 K (- 50 ℃ ± 10 ℃), lo que supone un buen ambiente térmico en comparación con otras partes de la Luna.
  4. En 2019, China ha explorado la región, demostrando que reúne las condiciones para el aterrizaje de cohetes.
2.2 ¿Cómo piensas construir tu campamento lunar? Describe las técnicas, los materiales y tus elecciones de diseño.

En la primera faseUtilizaremos la cabina flexible para completar la construcción de los cimientos del campamento en tierra. Dado que la cabina flexible tiene un gran ratio de plegado para el transporte, puede mantener la presión del aire después de llenarse de aire, tiene una buena estanqueidad, tiene una fuerte capacidad de diseño de la forma después de la expansión, tiene ventajas para la disposición espacial, y puede evitar el impacto de la absorción del suelo de CO2 en el ciclo del carbono. Una vez terminada la construcción, cuatro astronautas y la fundación de nuestro campamento serán lanzados al aire.

En la segunda faselos cuatro astronautas utilizarán Robots de impresión 3D construir la parte aérea del campamento con suelo lunar como materia prima según el plan previsto. La superficie de todos los compartimentos flexibles se cubrirá con suelo lunar, y el equipamiento posterior necesario se seguirá transportando mediante cohetes.

En la tercera faseEn esta etapa, cuatro astronautas construirán la parte subterránea del campamento, construirán ascensores que conecten las partes superior e inferior y utilizarán tuberías para conectar todas las zonas del campamento subterráneo. En esta etapa, también utilizaremos cohetes para transportar a otros dos astronautas al campamento para ayudarles a completar la construcción del campamento.

2.3 El entorno de la Luna es muy peligroso para los astronautas. Explica cómo les protegerá tu campamento lunar. (máximo 150 palabras)

En la parte aérea del campamentoAl mismo tiempo, se evitará que los rayos de alta energía del espacio penetren en la cápsula y se protegerá a los astronautas y los equipos electrónicos. Cuando el espesor del suelo alcance un determinado tamaño, podrá aislar el intercambio de calor entre el interior y el exterior de la cabina y formar una zona de temperatura constante.

 La parte subterránea utilizará las condiciones naturales de los tubos de lava para resistir la radiación y los meteoritos. En la fase posterior de construcción del campamento, seguiremos utilizando suelo lunar para imprimir en 3D y completar la ampliación. Hemos equipado un vehículo base móvil como refugio de emergencia, dotado de artículos de primera necesidad en su interior. En caso de accidente, lo utilizaremos para escapar a una zona segura.

2.4 Explica cómo tu campamento lunar proporcionará a los astronautas:

Agua
Alimentos
Potencia
Aire

El agua es un recurso importante para la supervivencia humana. Aprovecharemos al máximo los recursos hídricos de la Luna. Al principio tendremos que utilizar el agua que traigamos de la Tierra, y cuando estemos preparados para extraer el hielo lunar instalaremos un concentrador solar de prismas en el lugar adecuado.El calor generado por la luz solar se utiliza para derretir el hielo lunar, y luego el rover lunar recoge el condensado generado, que puede utilizarse en agricultura, hidratación, energía, etcétera. Y puede ser utilizado por los astronautas tras su tratamiento. Al mismo tiempo, las aguas residuales, como la orina, producidas por los astronautas también se reutilizarán tras ser tratadas por un sistema de tratamiento de aguas residuales.

Nuestro campamento planificará la formación de un sistema de nutrición perfecto que contenga diversas fuentes de alimentos. Por lo tanto, cultivaremos plantas verdes como la patata mediante hidroponía en el invernadero de animales y plantas, y utilizaremos el almacén de cría para criar Tenebrio molitor. Las patatas pueden utilizarse como alimento para proporcionar vitaminas y oligoelementos esenciales a los astronautas, la fotosíntesis y la respiración de las plantas pueden realizar la circulación de oxígeno y dióxido de carbono, y Tenebrio molitor proporciona proteínas esenciales para los astronautas. Al mismo tiempo, el laboratorio fabricará grasa artificial y carne artificial.

Porque estamos situados en la cuenca de Aitken, en el polo sur de la Luna, donde hay abundantes recursos lumínicos. Nuestra energía se obtendrá principalmente convirtiendo los paneles solares en energía luminosa. Hemos previsto baterías de reserva para todos los equipos del campamento por si surge algún imprevisto. También exploraremos cómo explotar el helio-3. La Luna tiene suficiente helio-3. Si se consigue explotarlo, proporcionará un combustible muy suficiente, limpio, seguro y eficaz para la generación de energía por fusión nuclear. Al mismo tiempo, el hidrógeno obtenido por electrólisis del agua puede utilizarse como combustible para cohetes hacia otras estaciones.

El oxígeno es una parte importante de la vida humana. Obtendremos oxígeno de muchas maneras. Al principio, utilizaremos aire licuado traído de la Tierra. También electrólizaremos el agua extraída de la Luna para obtener oxígeno e hidrógeno. A continuación, utilizaremos hidrógeno para extraer oxígeno de la capa meteorizada mediante oxidación a alta temperatura. El cohete de transporte desde la Tierra proporcionará una gran cantidad de nitrógeno y otros componentes del aire, que se mezclarán con el oxígeno, para que el contenido de oxígeno proporcionado a los astronautas se aproxime al contenido de oxígeno del aire terrestre.

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

Nuestro campamento se destinará principalmente a la investigación científica, el comercio y el turismo.

  1. Investigación científica: estudiar la física espacial, la ciencia lunar, la física solar, la astrofísica y la exploración de la energía lunar, instalar telescopios para la observación astronómica y servir de puesto avanzado para la exploración de Marte.
  2. Negocio: crearemos un entorno de alunizaje excelente y proporcionaremos condiciones de alunizaje, combustible y otros recursos para que otros países puedan alunizar. Una vez que el equipo y la tecnología estén relativamente maduros y perfectos, proporcionaremos materiales para los equipos de investigación de otros planetas (lo que resulta más cómodo y ahorra más energía que lanzar cohetes desde la Tierra), con el fin de obtener beneficios y apoyar nuestro desarrollo posterior.
  3. Turismo: una vez terminada la construcción del campamento, se puede ofrecer un viaje de corta duración a la Luna. Los pasajeros podrán visitar el campamento lunar acompañados por astronautas.
3.1 Describe un día en la Luna para tu tripulación de astronautas del Campamento Lunar.

Número total de astronautas: 6

Aunque la Luna ya no tendrá el mismo ciclo de 24 horas que en la Tierra, será mayoritariamente diurna. Pero todavía hay que seguir el trabajo y el descanso en la Tierra para garantizar que los astronautas tengan mucha energía, y su sueño se mantendrá en unas 8 horas. A las 7 de la mañana, hora terrestre, todos los astronautas se levantan. En primer lugar, realizarán tareas de aseo personal, como lavarse los dientes, bañarse, etcétera. Después, desayunan en la sala de estar. Los astronautas continuarán con su rutina de inspección y mantenimiento de los equipos del laboratorio. A las 12 del mediodía, iremos al centro de vida subterráneo para almorzar. Después, tendremos una hora y media de tiempo libre para hablar con la familia, comunicarnos o descansar en la sala de descanso personal. Después, seguirán trabajando. A las 16:30, irán a la sala de simulación terrestre, se pondrán el exoesqueleto de gravedad y harán ejercicio durante dos horas. Este paso es muy importante porque durante mucho tiempo en la Luna, el ambiente lunar dañará la salud ósea y muscular de los astronautas. Después del ejercicio, iremos a cenar y seguiremos trabajando hasta las 22 horas. Cuando nos vayamos a la cama, utilizaremos el sistema de turnos. Cada dos personas estarán de guardia en la primera y segunda medianoche, respectivamente, para garantizar que al menos un astronauta del campamento esté despierto en todo momento para hacer frente a posibles emergencias. Al final de la jornada laboral, los astronautas dispondrán de una gran cantidad de tiempo libre. Podrán pasar este maravilloso tiempo en la sala de simulación de la Tierra. Al mismo tiempo, realizaremos evaluaciones psicológicas a cada astronauta con regularidad para asegurarnos de que todos están psicológica y físicamente sanos.

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