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Moon Camp Pioneers 2022 - 2023 Galería de proyectos

 

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.

Moon Stylite

郑州轻工业附属中学  河南省郑州市-金水区    China 19   4 / 1 Inglés
Software de diseño 3D: Fusion 360



1.1 - Descripción del proyecto

La minería humana no tiene fin, pero los recursos de la Tierra son limitados. Cuando los recursos de la Tierra se agoten, ¿adónde deberá ir la humanidad? Durante mucho tiempo, científicos y astrónomos han considerado la Luna como un posible emplazamiento, ya que es el cuerpo celeste más cercano a la Tierra. En las últimas décadas se han presentado muchas propuestas para construir una "base" en la Luna que pueda adaptarse a la habitación humana. Construir una base lunar es el primer paso de la humanidad hacia la Luna. Nuestra base lunar está situada en el cráter Shackleton, que recibe luz solar casi 80%-90% del año y puede proporcionar una fuente de luz estable a largo plazo para el campamento. El campamento se centra en la investigación y la vida de los astronautas, creando un entorno de trabajo relajado y haciendo hincapié en la calidad de vida de los astronautas. Se divide principalmente en zonas de vida y zonas de trabajo. El área de vida incluye principalmente ejercicios deportivos, entretenimiento, atención médica y funciones de soporte vital que proporcionan un entorno de vida seguro y confortable para los astronautas. El área de trabajo contiene cabinas de investigación geológica lunar.

1.2 - ¿Por qué quieres construir un campamento lunar? Explique el objetivo principal de su campamento lunar (por ejemplo, fines científicos, comerciales y/o turísticos).

Nuestro campamento se construirá con zonas de estar, zonas de trabajo, cabañas exteriores y jardines. La zona de vivienda está destinada principalmente a garantizar que los astronautas dispongan de un buen lugar para vivir, un entorno confortable para dormir, un lugar para cocinar los alimentos, una sala médica bien equipada y un aseo que garantice el aseo. La zona de trabajo es principalmente conveniente para que los astronautas trabajen y discutan, además de la zona de cría de vegetales. La mayoría de los edificios extravehiculares son algunos equipos utilizados para asegurar el suministro de cierta energía. Más característico es nuestra zona ajardinada, sus alrededores están cubiertos de vegetación, adecuado para la visualización, en la zona ajardinada, los astronautas pueden ser enormemente relajado física y mentalmente, además del gimnasio, sino que también construyó una sala de yoga, de alta intensidad, entrenamiento de baja intensidad puede ser satisfecho, en nuestra base, además de garantizar la vida básica de los astronautas, en la medida de lo posible para darles el mejor sentido de la experiencia de vida.

2.1 - ¿Dónde quieres construir tu Campamento Lunar? Explica tu elección.

Nuestra base lunar se encuentra en el cráter Shackleton, un cráter de impacto situado en el polo sur de la Luna, donde partes de las paredes del cráter están expuestas a una luz solar casi constante, y en estas zonas hay un flujo casi continuo de electricidad procedente de paneles solares, lo que la convierte en una ubicación excelente para futuros alunizajes. Estas regiones también tienen temperaturas más bajas y la región ecuatorial de latitud es más favorable para evitar temperaturas extremas de 100° Celsius durante el día a -150° por la noche. El campamento está rodeado por un gran número de cráteres antiguos y famosos, y las antiguas capas lunares expuestas en el fondo de estos cráteres pueden proporcionar muestras de datos valiosos y precisos para que los científicos estudien la evolución geológica de la Luna.

2.2 - ¿Cómo piensas construir tu campamento lunar? Piensa cómo puedes utilizar los recursos naturales de la Luna y qué materiales necesitarías traer de la Tierra. Describe las técnicas, los materiales y tus opciones de diseño.

La construcción del campamento se divide en tres periodos: en el primero, un vehículo de lanzamiento terrestre envía la cabina básica del campamento y el robot de construcción del campamento a la superficie lunar; en este periodo, el robot humano de control remoto completará la construcción del prototipo del campamento y fundirá el suelo lunar mediante tecnología de impresión 3D para cubrir todo el armazón del campamento, formando la estructura de armazón más resistente del campamento. En el segundo periodo, los astronautas enviados por la Tierra transportarán un gran número de equipos de investigación científica y artículos de primera necesidad para enriquecer el ambiente interno del campamento. El tercer periodo es el periodo de formación de la ecología del campamento, en el que los astronautas seleccionan y cultivan plantas herbáceas o algas adecuadas para crecer en la Tierra, mejoran la ecología del campamento y forman una circulación de aire de vapor de agua completa. Además, en la construcción del campamento, utilizaremos un gran número de espuma metálica, que está hecha de aleación de metal fundido por láser, y casi no hay gas de combustión como el oxígeno en el entorno espacial, y casi no hay moléculas de gas y polvo que dispersen láseres de alta potencia, lo que puede proporcionar un lugar de procesamiento para la quema, soldadura o corte por láser de materiales metálicos de gran tamaño. Al mismo tiempo, la espuma de metal en sí también tiene la capacidad de digerir y absorber la energía cinética, y la espuma de metal también se puede utilizar en la fabricación de huesos artificiales, y el hueso artificial creado puede soportar el espacio de carga en el cuerpo humano.

2.3 - ¿Cómo protege y da cobijo su campamento lunar a los astronautas frente al duro entorno de la Luna?

En primer lugar, la temperatura se controla en el interior utilizando la iluminación externa y la energía liberada por el reactor. La base está situada en el cráter Shackleton, que proporciona una fuente de luz estable a largo plazo para el campamento. Además, nuestras paredes están construidas con un nuevo tipo de placa aislante de gel de magnesio que puede aislar del calor exterior manteniendo una temperatura constante.

En segundo lugar, la radiación se mitiga de varias maneras en nuestro campamento: hemos construido muros gruesos que son lo suficientemente fuertes como para mejorar la barrera contra la radiación. Además, proporcionamos a los astronautas dietas diarias ricas en vitaminas A y C para neutralizar los efectos de la radiación y reforzar su sistema inmunitario.

En tercer lugar, la nave espacial situada fuera del campamento está siempre preparada para trasladar a los astronautas en caso de emergencia.

Cuarto, nuestras viviendas están construidas bajo tierra, lo que puede bloquear eficazmente los impactos de meteoritos..,

Además, el campamento lunar tiene su propia estación médica, y los astronautas en la Tierra controlan varios datos físicos enviados desde el espacio a través de la estación de control médico de la estación terrestre, y hablan directamente con los astronautas a través de la televisión para hacer juicios y predicciones exhaustivas de sus condiciones físicas, y los astronautas también tienen que informar regularmente de sus condiciones físicas a tierra. El campamento lunar dispone de una amplia reserva de medicamentos, y hemos preparado un gran número de medicamentos para posibles enfermedades, como antimotivos, sedantes-hipnóticos, analgésicos, antialérgicos, antidiarreicos, antitusígenos, desinfectantes, cintas hemostáticas para traumatismos y vendajes de compresión. El campamento lunar está equipado con modernos observadores, que pueden realizar diversos exámenes endoscópicos a los astronautas, y si es necesaria una intervención quirúrgica, ésta puede llevarse a cabo bajo la dirección de un médico de tierra o de un médico del campamento, y cada astronauta cuenta con un asistente sanitario dotado de inteligencia artificial, y el asistente sanitario será responsable de la salud de cada uno de ellos.

3.1 - ¿Cómo proporcionará su Campamento Lunar a los astronautas acceso sostenible a necesidades básicas como agua, comida, aire y energía?

Agua : Como el suelo lunar contiene una gran cantidad de hidrógeno, cuando el viento solar bombardea la superficie lunar, éste se combina con el oxígeno del suelo lunar, formando así moléculas de agua. Además, el agua de nuestro campamento es 100% reciclable y reutilizable, por lo que es suficiente para los astronautas.
Alimentación : Tenemos previsto construir un invernadero de hortalizas para proporcionar alimentos frescos y verdes a los astronautas. También podrán procesar las verduras en la cocina, asegurándose de recibir suficientes vitaminas A y C. En cuanto a las proteínas, se transportarán desde la Tierra. Los astronautas también pueden traer comida seca comprimida de la Tierra para mayor comodidad durante el trabajo al aire libre, cuando necesiten llenar el estómago rápidamente.
Energía: Las principales fuentes de energía utilizadas en nuestro campamento son la solar y la de hidrógeno. Hemos construido paneles solares para recoger una gran cantidad de luz solar. Además, podemos utilizar reactores de fusión para convertir el helio-3 del suelo lunar en deuterio y tritio, que luego pueden fusionarse para producir oxígeno gaseoso. Por tanto, la energía del hidrógeno es también una de las principales fuentes de energía para nuestro campamento.
Aire: El ecosistema de nuestro campamento puede mantener la composición del aire del campamento casi igual a la de la Tierra, con unos 21% de oxígeno, unos 78% de hidrógeno y menos de 1% de vapor de agua, dióxido de carbono y otros gases inertes restantes. El oxígeno puede obtenerse por electrólisis del suelo lunar fundido y por electrólisis del agua.

El principal objetivo de nuestro batallón lunar es seguir explorando y desarrollando la Luna. Aunque la Luna es el planeta más cercano a nosotros, poco se sabe de ella, y no sabemos si hay otros recursos en la Luna que no hayamos encontrado. Así que establecemos un campamento lunar como base de exploración lunar, exploramos la Luna mediante rovers lunares no tripulados de teledetección y rovers lunares tripulados, y luego minamos y recolectamos los recursos detectados mediante vehículos de desarrollo de recursos lunares.

3.2 - ¿Cómo gestionará su campamento lunar los residuos producidos por los astronautas en la Luna?

Estos residuos incluyen principalmente residuos materiales generados por los equipos del campamento, como aguas residuales nucleares, piezas de desecho, etc., así como residuos metabólicos, restos de comida y residuos de necesidades diarias generados por la vida de los astronautas. Para estos residuos, el campamento los clasifica automáticamente en categorías reciclables y no reciclables. Los restos de comida, residuos metabólicos que se convierten en nutrientes de la vegetación del campamento mediante biodegradación; En cuanto a la basura no aprovechable, se limpia mediante incineración a alta temperatura, y su calor se convierte en electricidad.

3.3 - ¿Cómo mantendrá su campamento lunar las comunicaciones con la Tierra y otras bases lunares?

El campamento está equipado con tres grandes transmisores de radiocomunicación, que pueden satisfacer la comunicación en tiempo real de alta frecuencia del campamento con la Tierra y los planetas cercanos a la Tierra. La comunicación de información entre los campamentos lunares se realiza a través de satélites de comunicación en órbita lunar, y los campamentos también pueden utilizar robots lunares para operaciones a corta distancia y comunicación cara a cara con otros campamentos cercanos.

4.1 - ¿En qué tema(s) científico(s) se centraría la investigación en tu Campamento Lunar? Explica qué experimentos piensas hacer en la Luna (por ejemplo, en los temas de geología, entorno de baja gravedad, biología, tecnología, robótica, astronomía, etc.).

El campamento lunar que construimos tiene como principal objetivo facilitar a los astronautas la realización de investigaciones científicas y llevar a cabo el plan a largo plazo de la ciencia humana en la exploración espacial. Construir una base permanente nos permitiría explorar más a fondo la superficie lunar, estudiando sus características, composición e historia. Al construir bases en la Luna, podemos probar diversas tecnologías y equipos para determinar si son adecuados para misiones de mayor distancia y complejidad. Las principales tareas de los astronautas son la observación del espacio profundo, la exploración geológica, el tránsito de comunicaciones y la comprobación de la supervivencia a largo plazo de los astronautas en el entorno lunar. Además, la fuerza de compresión de los huesos de supervivencia humana en el espacio se reduce significativamente, la densidad ósea disminuye, los músculos degeneran en diversos grados, y el entorno espacial es fácil de causar problemas cardiovasculares, y la densidad mineral de los huesos que soportan el peso durante los astronautas en el espacio se reduce en un promedio de 1% a 1.5% al mes; La masa muscular también se pierde más rápido, y los fluidos corporales fluyen a la cabeza en microgravedad, lo que puede ejercer presión sobre los ojos y causar problemas de visión; En segundo lugar, si la sangre en la cabeza se acumula demasiado, también dará lugar a cambios en el sentido del olfato y el gusto del astronauta, e incluso dolores de cabeza, presión arterial anormal y otras condiciones. En el viaje espacial humano, estos problemas deben resolverse uno a uno, por lo que el campamento utiliza cápsulas médicas, módulos deportivos mediante ejercicio físico, monitorización de la salud en tiempo real, estimulación de corriente débil y otros medios para estudiar las condiciones de adaptación del cuerpo humano en el entorno espacial, con el fin de prepararse para la entrada real de seres humanos en el espacio en el futuro.

5.1 - ¿Qué incluiría en su programa de formación de astronautas para ayudarles a prepararse para una misión a la Luna?

A las 7, los astronautas encargados de la patrulla nocturna volvieron a la cabina para descansar, y los demás astronautas se despertaron de su sueño. A las 7:15, los astronautas se levantaron y se lavaron en el baño. A las 7:30, los astronautas entraron en el área de fitness para comenzar sus ejercicios matutinos. A las 8, los astronautas terminaron sus ejercicios matutinos y fueron a la cocina para cocinar y desayunar. A las 8:30, los astronautas entraron en la sala de conferencias para preparar la misión del día, y de 8:40 a 11:40, los astronautas comenzaron su propia misión. Algunos toman vehículos lunares tripulados para explorar la Luna, otros van a la sala de control general y a la sala de investigación para sondear y analizar datos, y otros van a la zona de vegetación verde para observar el crecimiento de las plantas. A las 11:50 es la hora de comer, a tiempo de complementar los nutrientes necesarios para garantizar la salud de los astronautas. Los astronautas que salgan a explorar la Luna podrán comer abundante comida traída del campamento. De 12:40 a 14:00 es el tiempo libre. Los astronautas pueden hacer una pausa para comer o dirigirse al jardín para admirar la vegetación. Si se sienten mal física o psicológicamente en la Luna, pueden acudir al área médica para hacerse pruebas, y el ordenador elaborará un plan de tratamiento adecuado para los astronautas en función del enemigo. Entre las 14:10 y las 18:40, los astronautas seguían de servicio. A las 19 horas, los astronautas regresaron al campamento para empezar a comer. En ese momento, los astronautas pueden compartir los resultados de la exploración lunar del día o mantener una pequeña charla. Después de cenar, los astronautas empezaron a moverse libremente, mirando la Tierra desde la Luna o hablando con familiares en la Tierra a través de vistas lejanas, yendo a la zona de fitness para hacer ejercicio, observando en el jardín, yendo al dormitorio para trabajar, jugando, etc. A las 21 horas, los astronautas terminan primero el trabajo del día en la sala de conferencias. Después regresan a la casa para empezar a lavarse y descansar. Los astronautas de guardia esa noche comenzaron sus patrullas.

5.2 - ¿Qué vehículos espaciales necesitará tu futura misión a la Luna? Describe los vehículos que encontrarás en tu Moon camp y piensa cómo viajarás desde y hacia la Tierra, y cómo explorarás nuevos destinos en la superficie de la Luna.

Las futuras naves espaciales deben tener un motor de circulación que cumpla tanto con la atmósfera terrestre como con el entorno de vacío del universo, deben tener una forma curva aerodinámica, un espacio interno relativamente amplio, pueden transportar un gran número de materiales y equipos en cada misión, y tienen su propio pequeño sistema de apoyo a la declaración para garantizar la supervivencia a corto plazo de los astronautas en el camino a la luna, y también puede ser utilizado como un refugio para los campamentos para hacer frente a las emergencias. El transporte de superficie del campamento lo realiza el rover lunar, que cuenta con instalaciones de investigación científica completas y avanzadas, que pueden hacer frente a la operación a larga distancia de los astronautas en la superficie lunar y a los hombros de las herramientas de circulación de personal entre los campamentos.