En Moon Camp Pioneers, la misión de cada equipo es diseñar en 3D un campamento lunar completo utilizando el software de su elección. 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 en su campamento lunar.
Escuela secundaria superior Qingpu de Shanghai Shanghai-Qingpu China 16 6 / 2 Inglés
Software de diseño 3D: Fusion 360
Fijamos el nombre del equipo como Epovator, que es una combinación de dos palabras epoch (época) e innovator (innovador), que significa era innovadora. Llamamos a nuestro campamento lunar "SEGUNDA FUNDACIÓN". Proviene de la famosa novela de ciencia ficción de Asimov "Fundación". No es sólo para conmemorar al gran escritor que hizo aportaciones a la literatura y la ciencia humanas, sino también para expresar nuestra determinación de explorar la Luna: Construir una segunda patria en la Luna donde el ser humano pueda fijar su hogar y utilizarla como estación de tránsito para la exploración humana del universo. Por razones de seguridad, el cuerpo principal del campamento se construye en la cueva de lava, y en la superficie lunar sólo se colocan los equipos de detección y comunicación necesarios. Utilizamos un estilo de decoración minimalista, que encaja con las tendencias de la moda del futuro. El caparazón de la base es la imagen de una mariposa, que expresa nuestro amor por el entorno natural de la Tierra. Además, la mariposa es un símbolo de belleza y libertad en la cultura tradicional china, conocida como "flores voladoras". La combinación de colores adopta el azul y el amarillo Heung de otoño. En línea con la estética clásica china.
Nuestro campamento lunar pretende que los científicos puedan llevar a cabo investigaciones científicas, estudios al aire libre y una mayor exploración del universo en la Luna durante mucho tiempo. En el campamento hay laboratorios de cría espacial y laboratorios espaciales para investigar los problemas genéticos de las plantas y los efectos de los distintos rayos cósmicos en ellas, analizar los materiales del suelo lunar, realizar experimentos físicos y químicos en entornos de baja gravedad y seguir explorando el espacio. Además, también se pretende que el campamento tome la iniciativa a la hora de abordar el problema de la vida humana a largo plazo en la Luna. Por ello. Hemos creado la zona de circulación, la zona de ocio, la zona de vivienda, la zona de plantación y la zona de cría para satisfacer las necesidades materiales y espirituales de los seres humanos en el entorno remoto.
En un tubo de lava cerca de la antigua zona volcánica del Monte Marius. Es una estructura geológica que se forma de forma natural en el interior de una colada de lava, similar a una tubería. Su carcasa no sólo puede desempeñar la función de conservar el calor, sino también convertirse en un dispositivo de protección natural porque es muy dura. La parte interna puede garantizar la supervivencia de la vida. El diámetro de la entrada es de unos 65 metros, y hay una cueva horizontal casi vertical 50 metros por debajo de la entrada, que se curva hacia abajo y se extiende a ambos lados. Según los datos, el espacio interior es muy grande. Se extiende a lo largo de 50 kilómetros, y los análisis pertinentes sugieren que puede haber aire relativamente delgado en su interior. Esto no sólo ayudará al proyecto de construcción de los cimientos, sino también a resolver los problemas respiratorios de los astronautas en la base.
El campamento lunar de nuestro equipo se construyó en un tubo de lava cerca de la antigua región volcánica del "Monte Marius", dividido principalmente en los edificios interiores del tubo de lava y los edificios exteriores alrededor de la abertura del tubo de lava. El principal material de construcción del primero es el "hormigón lunar" mezclado con suelo lunar de origen local y orina, mientras que el segundo se basa en el "hormigón lunar" con aleación de aluminio y magnesio y silicio como capa protectora del edificio. Cabe destacar que todos estos materiales pueden obtenerse en la Luna, lo que ahorra el coste del transporte de materiales entre la Tierra y la Luna.
El proceso de construcción del hormigón se divide en tres pasos: en primer lugar, se producirá en la Tierra un lote de instrumentos de precisión de alta demanda, que luego se lanzará directamente a la Luna; La segunda parte utiliza la tecnología de impresión 3D para construir la estructura principal del campamento con "hormigón lunar" como materia prima. El tercer paso consiste en utilizar los minerales existentes en la Luna (Si,Al,Mg,Ti,Fe, etc.) para completar la capa protectora del edificio de la superficie y la construcción de otras instalaciones dentro del edificio.
En respuesta al problema del impacto de meteoritos, el dispositivo de seguridad de la superficie lunar está equipado con un arma láser, que puede aplastar eficazmente los meteoritos grandes y eliminar su amenaza para los campamentos lunares. Dado que el campamento se encuentra casi en su totalidad en tubos de lava, y las instalaciones y equipos necesarios para los astronautas están bajo la superficie lunar, el impacto de un meteorito a pequeña escala no supondrá una gran amenaza para el campamento.
En cuanto al problema de los rayos cósmicos y otras radiaciones, el propio tubo de lava tiene una gran capacidad de protección contra las radiaciones. Sin embargo, como se dice en la pregunta anterior, por razones de seguridad, se añade a la pared del tubo de lava una fina pared de material de aleación de aluminio y magnesio y silicio para mejorar aún más el efecto de protección contra la radiación y reforzar la resistencia del campamento lunar.
Ante el problema de que la luna se calienta de forma desigual y casi no hay atmósfera, habrá compuertas de doble capa a la entrada del campamento lunar para garantizar la estabilidad de la presión del aire y la evacuación del calor. Hay un sistema circulatorio en el interior para mantener la atmósfera, la presión y la temperatura relativamente constantes. Hay un dispositivo de vigilancia de los componentes del aire en la base, si es anormal, puede ser eficiente de carbón activado y zeolita y otros materiales de filtro, purificar el aire.
La base cuenta con un área médica para los astronautas que puedan lesionarse en el trabajo. Hay aparatos de rayos X, resonancias magnéticas y otros equipos de pruebas, pero también está equipada con analgésicos, agujas y otros equipos médicos sencillos, para hacer frente a situaciones imprevistas. Al mismo tiempo, un sistema de comunicación de mes a tierra en la base puede garantizar la comunicación instantánea y contactar con expertos de tierra en caso de problemas médicos a los que los astronautas no puedan hacer frente.
El agua: Existen considerables recursos de agua dulce en la superficie de la Luna. El campamento está equipado con un rover lunar biónico que puede recoger hielo lunar y transportarlo de vuelta a la base. Mientras tanto, la destilación por compresión de vapor en el campamento puede utilizarse para tratar la orina, y el procesador de membrana de ósmosis inversa puede utilizarse para purificar el agua producida por la transpiración de las plantas en las zonas de cultivo, las aguas residuales sanitarias y el hielo de agua lunar para la supervivencia humana.
Alimentación: En las primeras etapas de su existencia, los astronautas comían alimentos envasados al vacío transportados desde la Tierra. Una vez maduros los cultivos del parque de plantación, pueden cocinar platos según recetas saludables, como frutas que contienen fibra dietética, verduras de hoja verde ricas en vitaminas, legumbres ricas en proteínas. Además, en el campo también se cría Tenebrio molitor, que se alimenta de las plantas de la zona de cultivo. Puede proporcionar proteínas ricas, que pueden resolver el problema de la carne en el período posterior después de un tratamiento adecuado.
Aire: Hay un sistema completo de circulación y filtración de aire. El oxígeno se produce principalmente de dos maneras. Al principio, los astronautas quemaban clorato sódico en polvo transportado desde la Tierra para producir grandes cantidades de oxígeno. Después de obtener una gran cantidad de agua líquida mediante un sistema de reciclado de agua, se puede suministrar oxígeno mediante electrólisis del agua.
La electricidad: Los dos modos principales de generación de energía son la generación de energía fotovoltaica y la generación de energía térmica. Se colocan paneles solares alrededor del campamento para absorber la radiación solar; el principal combustible para la generación de energía térmica son los residuos domésticos y el hidrógeno producido por reacción electrolítica del agua. Al mismo tiempo, la cinta de correr y la bicicleta de la zona deportiva se cargan con pequeños equipos de generación de energía. Toda la energía se concentrará en el tablero de almacenamiento de la sala central de control de recursos para una programación racional de los mismos.
Excrementos: Recogeremos el metano producido por la fermentación de los excrementos de los astronautas, la urea producida por la orina en el proceso de Destilación por Compresión de Vapor para la generación de energía con biogás o la regeneración de recursos hídricos
Residuos respiratorios: En el caso del dióxido de carbono exhalado, primero se absorbe y concentra mediante la tecnología de aminas sólidas actualmente madura, y después se introduce parcialmente en la zona de plantación para realizar la fotosíntesis. El resto participa en la reacción de reducción de la metanación para generar metano y agua, que se vuelve a electrolizar para lograr la regeneración del oxígeno.
Residuos de papel: Utiliza el procesador de papel usado del campamento para procesar papel reciclado.
Otros residuos: Para proteger el entorno espacial, la basura, como los productos plásticos, no se verterá al espacio en el campamento, sino que se almacenará de forma centralizada, se comprimirá al vacío y se quemará cuando la nave espacial regrese a la atmósfera.
Decidimos utilizar el satélite de retransmisión "Queqiao", que se encuentra en la órbita del punto de traslación L2 Tierra-Luna, para transmitir la señal y completar la comunicación Tierra-Luna. La comunicación entre las bases lunares adoptará la radiocomunicación UHF, ya que una gran cantidad de polvo lunar interferirá en la transmisión de la señal, mientras que las señales emitidas desde la banda de frecuencia UHF tienen una fuerte penetración y se ven menos afectadas por el cambio climático. La tecnología de terminales está madura, lo que puede facilitar la comunicación en la superficie lunar. Al mismo tiempo, también podemos utilizar Micius, el primer satélite espacial de experimentación científica cuántica de China. Puede romper el límite de la distancia y realizar la comunicación entre la Luna y la Tierra con tecnología de comunicación cuántica. Debido al estado entrelazado de la comunicación cuántica, no sólo puede garantizar aún más la inmediatez de la comunicación, sino también la seguridad de la información.
El tema principal y el foco de investigación de nuestro campamento es cómo resolver la supervivencia a largo plazo de los seres humanos en un entorno de baja gravedad. Y para lograrlo, nuestro campamento está equipado con diversos equipos de alta gama y sofisticados para llevar a cabo investigaciones científicas en diversos aspectos y campos. En cuanto a la geología, nuestra base está equipada con un detector de la composición del suelo lunar y un dispositivo de microscopía electrónica para investigar en profundidad los materiales disponibles en la Luna. También intentamos utilizar el suelo lunar como material de impresión en 3D para ahorrar el costoso transporte de materiales de construcción. En cuanto a la energía química, la base cuenta con un pequeño dispositivo de centrifugado al vacío para estudiar el impacto del movimiento centrífugo en la eficiencia de las reacciones electrolíticas en el entorno lunar de baja gravedad. Esto ayuda a mejorar la eficiencia energética y sienta las bases para la habitación humana a largo plazo en el futuro. En cuanto a la biología, no sólo hay zonas de plantación para estudiar el crecimiento de los cultivos de la Tierra en el suelo lunar, sino también cajas experimentales de cultivo biológico profesional para la modificación genética y el injerto en el entorno único de baja gravedad de la Luna para adaptarse al entorno de plantación del suelo lunar. Estos estudios tienen importantes implicaciones en la exploración del espacio exterior en el futuro. En cuanto a la astronomía, el telescopio astronómico de nuestro campamento aprovecha las condiciones favorables de la Luna, con menos interferencias, un entorno más estable, una transmisión de datos más cómoda y un mayor tiempo de detección continua. Se cree que el uso del telescopio en nuestro campamento nos ayudará a explorar el vasto universo.
Entrenamiento de resistencia y adaptabilidad al sobrepeso. Su objetivo es capacitar a los astronautas para soportar grandes sobrecargas y mantenerse despiertos durante el proceso de ascenso y descenso de la nave espacial;
entrenamiento de la función vestibular. Se utiliza principalmente para entrenar la función vestibular de los astronautas, mejorar la estabilidad de la función vestibular y prevenir la aparición del mareo espacial;
Entrenamiento en impactos de aterrizaje. Simular el entorno de impacto de la nave espacial que regresa a la Tierra para reforzar la resistencia al impacto de los astronautas y estudiar diversas medidas de protección.
Entrenamiento en tanque de flotabilidad neutra. Proporcionar a los astronautas un entorno de entrenamiento en ingravidez simulada, propicio para el entrenamiento de las actividades extravehiculares de los astronautas, especialmente actividades extravehiculares como la marcha extravehicular, el ensamblaje extravehicular y el mantenimiento;
Formación en actividades de salida. El aprendizaje teórico se combina con la formación práctica de operación, que incluye tanto la formación de operación única como la formación de programa, como la simulación de entrenamiento del programa de salida de cabina, la formación de realidad virtual y la formación de identificación, juicio y procesamiento de fallos.
El entrenamiento de calidad psicológica se divide en cuatro partes. La primera parte es un entrenamiento integral, que entrena principalmente la estabilidad psicológica de los astronautas en el mal ambiente; La segunda parte es un entrenamiento psicológico profesional destinado a aliviar las emociones negativas como el nerviosismo, la irritabilidad y la ansiedad; La tercera parte es el entrenamiento de compatibilidad psicológica para mejorar el entendimiento tácito entre los astronautas para realizar mejor el trabajo; La cuarta parte es el entrenamiento de imágenes, que permite a los astronautas simular todas las operaciones del proceso de alunizaje en un estado relajado para reducir los errores en el proceso de operación real y aumentar la seguridad.
Actualmente, la República Popular China está desarrollando el cohete portador de carga pesada Long March-9 de nueva generación, que puede satisfacer plenamente las necesidades de la exploración lunar tripulada a la Luna y de regreso en un futuro próximo.
El vehículo del campamento lunar era un rover diseñado por mi equipo. El rover utiliza energía solar como fuente principal de energía y biogás generado por los residuos domésticos del campamento como fuente de energía auxiliar. Tiene una autonomía garantizada y una gran capacidad de transporte.
Los nuevos destinos para explorar la superficie lunar están preparados para explorar más tubos de lava lunar y la cara oculta de la Luna. El tubo de lava lunar es un lugar ideal para construir la base lunar en el futuro, y tiene un gran valor para la exploración humana. La cara oculta de la Luna, que ha sido menos explorada, también es un nuevo destino digno de visitar.
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