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.
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Software de diseño 3D: Fusion 360
Konstantin Tsiolkovsky dijo una vez: "La tierra es la cuna de la humanidad, pero los seres humanos no pueden estar atados en la cuna para siempre", por esta razón nuestro campamento se posiciona como una base de investigación científica y estación de tránsito, esperamos lograr una estancia a largo plazo de los astronautas y llevar a cabo investigaciones científicas relacionadas al principio del establecimiento de la base. El centro de control y el área de descanso están situados en el centro del campamento, como cerebro controla el funcionamiento del campamento, el área periférica está diseminada con algunas áreas funcionales específicas para ampliar la función del campamento y el alcance de las actividades del personal, el área funcional incluye el área de producción de oxígeno, el área de producción y cultivo, el área de restauración, el área de energía solar, el área de investigación científica, el área médica, de las cuales el área de investigación científica es responsable de la investigación geológica y la exploración de recursos de la luna, etc, el área médica contiene una sala psicológica y una enfermería, respectivamente, responsables de los problemas psicológicos y de salud del personal, y el área de cultivo proporciona el suministro de alimentos para el campamento, Estos son sólo los planes preliminares del campamento, después de lo cual el campamento desempeñará un papel más importante como punto de tránsito de la humanidad hacia el espacio profundo.
Nuestro campamento adopta la investigación científica como tarea principal, investigando la distribución de recursos de la Luna, la composición del suelo lunar y la búsqueda y desarrollo de fuentes de energía (como el helio III), cuyo objetivo es sentar las bases para la futura exploración espacial y la migración planetaria, y convertir el campamento en una estación de tránsito para la humanidad hacia el espacio profundo en el futuro.
El establecimiento de un campamento lunar debe tener en cuenta en primer lugar factores importantes que afectan a la presencia de personal, como el agua, la energía y la seguridad, por lo que optamos por construir el campamento en el cráter Shackleton, en el polo sur de la Luna. Algunas partes del cráter Shackleton tienen luz solar todo el año, lo que puede proporcionar un flujo constante de energía solar para el campamento, y al mismo tiempo, debido a la topografía, hay una zona de sombra permanente en el cráter, que puede proporcionar suficiente agua doméstica para el campamento, y al mismo tiempo puede lograr la producción de oxígeno a gran escala por electrólisis del agua. Y aquí se encuentra en el polo sur de la luna, hay pocos meteoritos.
Planeamos llevar a cabo la construcción del campamento en tres pasos, el primer paso, lanzar equipos de construcción y equipos de comunicación a la luna, como rovers lunares, drones, etc., A través de la antena esférica en el suelo y los satélites de comunicación de retransmisión lunar, utilizar el control remoto de vídeo para lograr la excavación no tripulada, la minería, y proporcionar materiales para la posterior construcción del campamento, el segundo paso, a través de los materiales obtenidos en la primera etapa, utilizar la tecnología de impresión 3D para la construcción del campamento, inicialmente realizar la residencia a largo plazo del personal, llevar a cabo la investigación científica relacionada, el tercer paso, Servir como una estación de tránsito para apoyar la futura exploración espacial y la migración planetaria.
La residencia prolongada en la Luna se ve amenazada por la radiación cósmica, la diferencia extrema de temperatura entre el día y la noche, el polvo lunar, el impacto de meteoritos y otros factores.
Radiación: Tenemos previsto añadir una capa de regolito de roca lunar al exterior del edificio para protegerlo de la radiación, y cultivar algunas plantas resistentes a la radiación, como fresas y pimientos verdes, que ayudarán a reducir los daños de la radiación espacial para los astronautas.
Diferencia de temperatura: Utilice la tecnología termostática para mantener constante la temperatura en el interior del edificio.
Polvo lunar: En primer lugar, todos los edificios están sellados, y los edificios son principalmente esféricos y en forma de cúpula, lo que puede realizar el hundimiento natural de polvo lunar, en segundo lugar, cada edificio está conectado por tuberías, y una zona intermedia se establece como un área de eliminación de polvo en la tubería.
Impacto de meteoritos: Disposición dispersa entre los edificios para reducir la pérdida de impacto de meteoritos, y la base está construida en la Antártida, los meteoritos son raros.
Agua：
El suministro de agua del campamento depende principalmente del agua del hielo antártico, que se recoge y se calienta y funde con energía solar, y construiremos un sistema de reciclado de agua para recoger y tratar las aguas residuales y reutilizar los recursos hídricos.
Alimentación：
Tenemos previsto cultivar algunas verduras y frutas, como soja, tomates, fresas y pimientos verdes.
Pimienta verde: rica en vitamina C, caroteno y otros antioxidantes, puede ayudar a eliminar los radicales libres dañinos en el cuerpo, reducir el daño por radiación, suplemento oportuno de vitaminas, dispersar el frío y la humedad, el sabor picante puede estimular el jugo gástrico y la secreción de saliva, mejorar el apetito.
Soja: la tecnología de impresión 3D se utiliza para fabricar harina de soja y otros productos parecidos a la carne, y enriquecer la variedad de alimentos.
Tomate: quita la sed, fortalece el estómago y elimina los alimentos, ajusta la función gastrointestinal y ayuda a la digestión cuando la cantidad de ejercicio lunar es menor. Al mismo tiempo, es rico en vitaminas y fibra.
Fresa: es difícil de cultivar, tiene un alto índice de supervivencia y un sabor dulce, que puede convertirse en una variedad de alimentos diferentes para enriquecer la dieta de los astronautas. Al mismo tiempo, tiene efecto antirradiación.
Aire：
El suministro de oxígeno se consigue mediante electrólisis del agua a oxígeno + electrólisis del suelo lunar fundido.
Agua electrolizada: 2H2O==2H2↑+O2↑ (energizada)
Suelo lunar fundido electrolítico: 2FeO + 2SiO2 + 202-> 2Fe + 2Si02 + 02
potencia：
El campamento utiliza la electricidad como fuente de energía operativa, y las nanofibras de carbono obtenidas mediante tecnología de impresión 3D pueden emplearse para fabricar células solares, que pueden generar electricidad y almacenarla al mismo tiempo, y la electricidad sobrante puede almacenarse en otras baterías como energía de reserva.
Establecer un vertedero en la Luna para clasificar y eliminar la basura.
Reciclaje y reutilización: Algunos residuos, como las aguas residuales y el dióxido de carbono, pueden reciclarse y reutilizarse. Estos materiales pueden filtrarse y procesarse para producir alimentos y oxígeno.
Compresión y almacenamiento: La basura puede comprimirse en volúmenes más pequeños y almacenarse en la zona de depósito para reducir el consumo de espacio.
Tenemos previsto utilizar satélites para permitir la comunicación entre la Tierra y la Luna y entre la base lunar.
Los satélites de comunicación de la Tierra pueden proporcionar comunicación bidireccional con los campamentos lunares. Este método de comunicación puede transmitirse mediante ondas de radio o láser. Los dispositivos del campamento lunar se comunican con los satélites de comunicación a través de antenas de radio y equipos de comunicación láser, y después con los centros de comunicación en la Tierra a través de satélites. En la Tierra, los centros de comunicaciones pueden utilizar diversos dispositivos y tecnologías para recibir, procesar y transmitir información procedente de los campamentos lunares. Estos dispositivos incluyen receptores de satélite, equipos de transmisión de datos, ordenadores y redes. Del mismo modo, pueden utilizarse satélites para comunicarse con otros campamentos lunares.
Tenemos previsto realizar en la Luna investigaciones científicas sobre geología y recursos lunares, gravedad artificial, ciclos del ecosistema lunar, etc.
Geología: Comprender la información de la superficie de la Luna a través de la fotografía con drones y, sobre esta base, utilizar el rover lunar para recoger y estudiar el suelo lunar en áreas clave para obtener la estructura geológica y la información de distribución de recursos de la Luna.
Gravedad artificial: La gravedad artificial se consigue mediante una centrifugadora de brazo corto, que los astronautas pueden utilizar para realizar investigaciones sobre la gravedad artificial.
Biología: Utilice macetas EVA para crear un pequeño ecosistema en la zona de cultivo donde se establezcan relaciones simbióticas entre los peces y la flora que viven. Los peces producen amoníaco como desecho, produciendo sustancias tóxicas en grandes cantidades. El amoníaco contiene nitrógeno, que es necesario para la fotosíntesis y ayuda a las plantas a crecer.
Entrenamiento físico: simulación de carga gravitatoria, ejercicios aeróbicos y anaeróbicos, que pueden ayudar a los astronautas a adaptarse a las exigencias físicas de los vuelos espaciales de larga duración y las misiones lunares.
Entrenamiento psicológico: Las misiones lunares exigen mucho de la calidad psicológica y la capacidad de adaptación de los astronautas. Por ello, los astronautas deben recibir formación y entrenamiento por parte de psicólogos para adaptarse a largos periodos de aislamiento espacial y a entornos extremos.
Investigación sobre el entorno Tierra-Luna: Los astronautas necesitan conocer el clima, la topografía, los minerales y otras características de la Tierra y la Luna. Esto les ayudará a completar sus tareas con mayor seguridad.
Formación en caso de emergencia: Los astronautas necesitan ser entrenados y ensayados para responder a emergencias para asegurarse de que pueden responder correctamente y tomar medidas en situaciones críticas.
Formación en comunicación y colaboración: Los astronautas deben aprender a comunicarse y colaborar eficazmente con los centros de control en tierra y con otros astronautas para garantizar el éxito de la misión.
La construcción y el desarrollo de nuestro campamento lunar requieren cohetes de alunizaje, módulos de alunizaje, orbitadores lunares, rovers lunares, vehículos aéreos no tripulados.
Cohetes lunares: Los cohetes lunares se encargan de transportar a la Luna todo el equipo para la construcción del campamento.
Módulo de aterrizaje lunar: Los astronautas pueden utilizar el módulo de aterrizaje para regresar a la Tierra.
Lunar Orbiter: proporciona información sobre la superficie lunar y el campo magnético para el campamento, y vigila las condiciones meteorológicas y de los meteoritos lunares.
Rover lunar y dron: Exploración e investigación científica en la Luna en busca de recursos minerales como el agua.
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