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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.

Broccoli

郑州轻工业附属中学  河南省郑州市-金水区    China 18, 19   4 / 2 Inglés
Software de diseño 3D: Fusion 360



1.1 - Descripción del proyecto

Debido a la creciente demanda de recursos minerales por parte de los humanos, hemos construido una base lunar -Kale Crest- en la Luna para transportar recursos raros de la Luna a la Tierra a través de un ascensor espacial con fines comerciales, científicos y de otro tipo. En cuanto a los materiales de construcción, utilizamos materiales periféricos (geopolímeros de la superficie lunar) para satisfacer las necesidades de construcción; En términos de estilo, adoptamos un diseño de terraza en forma de nube sumergida, que es bello y práctico; Durante el proceso de construcción, utilizamos la impresión 3D para añadir diferentes sustancias a la mezcla para lograr diferentes necesidades; En las zonas de vida y ocio, tenemos muchas instalaciones recreativas para garantizar una vida de alta calidad para los astronautas.

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).

"Cabbage Summit" pretende satisfacer la creciente demanda de minerales y energía con fines comerciales. Excavamos minerales y energía en la Luna y los transportamos a la órbita sincrónica y a la estación espacial mediante ascensores espaciales. Una parte de los minerales se utiliza para intercambiarlos por materiales necesarios para la vida lunar, y el resto se transferirá a la cuenta de la empresa en forma de moneda virtual. "Cabbage Summit" se compromete a extraer minerales de alta calidad para paliar la crisis mineral de la humanidad. Transportamos compradores en la segunda semana de cada mes par de la Tierra. En caso de necesidad, marque xxxxxxx.

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

La base de Kale Crest está situada en una fosa en la región ecuatorial de Jinghai. La región ecuatorial tiene la cubierta de suelo lunar más gruesa y abundante contenido de helio 3, lo que se ajusta a la intención original de la construcción de la base; La velocidad angular de la región ecuatorial es igual a la velocidad angular de la órbita sincrónica lunar, y su alta velocidad de rotación ofrece la posibilidad de construir ascensores espaciales. Debido al terreno de la fosa, la temperatura en la fosa de la zona de Jinghai se mantiene entre 17 y 19 grados centígrados durante todo el año, lo que puede garantizar que la base esté libre de la mayor parte de la radiación cósmica y de la interferencia del polvo, reduciendo en gran medida la presión sobre la supervivencia. Debido a la baja gravedad de la Luna, las personas sólo necesitan recurrir a dispositivos hidráulicos de elevación para subir y bajar.

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.

El cuerpo principal de Kale Crest adopta la tecnología de impresión 3D, y el material de cimentación utiliza principalmente geosintéticos (hormigón lunar) de la superficie lunar, que pueden proteger contra la radiación cósmica y los micrometeoritos. En el centro se incrusta un refuerzo de fibra y fibra de vidrio similar a la estructura de las patatas fritas para mejorar el rendimiento de soporte de presión del suelo. Durante el proceso de preparación de los geopolímeros, 98% del agua puede ser reutilizada. Además del activador alcalino que debe transportarse desde la tierra, más de 90% del agua restante puede obtenerse de la luna, lo que garantiza una elevada tasa de utilización de los recursos in situ.

Para la parte de la pared, utilizamos vidrio de silicato de bario con un excelente rendimiento de protección contra la radiación, y fijamos una mezcla de meteorización de la superficie lunar y periclasa como capa aislante exterior para resistir la extrema diferencia de temperatura diurna de la Luna.

El ascensor espacial es un método similar al transporte por ascensor que transporta minerales extraídos a la órbita síncrona lunar. Sin embargo, la distancia desde la superficie lunar hasta la órbita síncrona es muy remota, lo que requiere que el material tenga una enorme capacidad de compresión. Por ello, elegimos los nanotubos de carbono como material principal para la cuerda. Tiene la relación de conicidad más fuerte entre los materiales conocidos y puede soportar la tremenda presión de la gravedad. Para evitar los ataques de meteoritos, abandonamos la tradicional cuerda cilíndrica y optamos por una cuerda en forma de cinta: a diferencia de las cuerdas tradicionales, que se rompen con el impacto, las cuerdas en forma de cinta pueden resistir múltiples impactos de meteoritos.

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

La parte superior está construida en una fosa, donde el hundimiento del terreno estabiliza la temperatura durante todo el año y mantiene un rango adecuado para la supervivencia humana. Al mismo tiempo, nuestras paredes están hechas de vidrio de silicato, que puede reducir en gran medida el daño de la radiación cósmica lunar a los astronautas y evitar eficazmente el desgaste del polvo lunar en la superficie exterior de la base utilizando sus propiedades resistentes a la radiación y adaptándose a la topografía de la fosa. El gimnasio de la planta superior de la base y la pequeña hamaca del invernadero permiten a los astronautas relajarse y aliviar el estrés durante su tiempo de ocio. Nuestros astronautas recibieron formación médica antes de llegar a la Luna, y los fármacos y dispositivos médicos de las pequeñas salas médicas pueden tratar enfermedades comunes.

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

Agua
Alimentos
Potencia
Aire

El agua es la base material de la supervivencia de las personas. En la Cresta Kale, las principales fuentes de agua son el suelo lunar y el hielo de agua, que pueden calentarse y fundirse para obtener una gran cantidad de agua.Tras recogerse y asentarse en el suelo, se transporta al tanque de captación para su descontaminación física y almacenamiento, y se suministra a los astronautas para garantizar el funcionamiento normal de su trabajo y su vida.Al mismo tiempo, también reciclaremos la orina, las aguas residuales domésticas, las aguas residuales industriales y otras formas de almacenar mediante la eliminación química de impurezas, como fuente de agua de reserva. (95palabras)
En la cresta de la col rizada hay una gran variedad de fuentes de alimentos. Los primeros astronautas se alimentaban y vestían con comida traída de la Tierra. Una vez encarrilada la construcción del campamento, se cultivan células de ganado y conejos en andamios de gelatina para producir carne humana. Las verduras y frutas (espinacas, coles, pimientos, zanahorias, tomates, fresas, etc.) del invernadero se complementarán para proporcionar a los astronautas las proteínas y nutrientes necesarios. Una vez completado, el ascensor espacial también suministrará regularmente a la base algunos alimentos que no suelen estar disponibles en la Luna, diversificando la dieta y proporcionando comidas adicionales a los astronautas. (108palabras)
Como nuestro Kale Crest está construido en una fosa natural, la electricidad es una condición necesaria para mantener el funcionamiento normal de la base. Aquí, alrededor de 80% de las reservas de electricidad proceden de reactores nucleares, que liberan una gran cantidad de energía durante la fusión de helio 3. El helio 3 se inyecta en la ilmenita tanto en modo de vacante como de hueco, y se calienta por encima de 1000K. En este momento, la cantidad de helio 3 liberada es la más idónea. Además, el ascensor espacial está equipado con paneles solares giratorios que almacenan la energía luminosa como fuente de energía de reserva en baterías de volante de inercia de mayor rendimiento.(97palabras)
(1) En la capa intermedia de la parte superior del invernadero, una capa de microorganismos (Chilobacterium ammoniacum, Chlorella, etc.) está pavimentada para transportar el oxígeno generado por ellos hacia abajo a varias zonas a través de tuberías en la pared. Además, las plantas del invernadero pueden proporcionar alimento y hacer evolucionar el aire a la vez que aportan una parte de oxígeno a la base.

(2) El oxígeno se obtiene golpeando la lámina de oro con dióxido de carbono. Al impactar CO2 sobre la superficie inerte de la lámina de oro, ésta no puede oxidarse y no debe generar oxígeno molecular. Por lo tanto, el oxígeno puede ser liberado continuamente de la superficie de la lámina de oro, y una gran cantidad de oxígeno también se puede obtener por este método.(119palabras)

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

Eliminar la basura en la Luna es una tarea compleja que tiene en cuenta múltiples aspectos, como el espacio limitado, la protección del medio ambiente y la utilización de recursos. En primer lugar, se clasifica y comprime la basura para reducir el espacio de almacenamiento y transporte. En el caso de los residuos combustibles, se puede recurrir a la incineración para quemarlos y convertirlos en cenizas y humo, y filtrar las sustancias nocivas. Los residuos no combustibles pueden eliminarse en vertederos. El reciclado también es un eslabón importante, mediante la clasificación del reciclado y el reciclaje, para minimizar la contaminación de la basura al medio ambiente. En segundo lugar, en la Luna utilizamos microbios para procesar los residuos humanos y convertirlos en gases y fertilizantes útiles. El uso de microorganismos específicos, como las bacterias anaerobias, puede descomponer la materia orgánica en entornos con poco oxígeno y producir gas metano, lo que supone un valor potencial para la producción de combustible y energía.

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

Tierra-Luna: En Kale Crest, tenemos un detector equipado con una antena direccional de alta ganancia, y un panel solar le suministra 20 vatios de energía, concentrando la limitada potencia en una zona para garantizar la transmisión de información entre la Tierra y la Luna. También hay estaciones especiales de recepción de señales en la Tierra, que reciben y transmiten señales a través de enormes antenas direccionales. Además, utilizamos nuestra propia transmisión codificada de señales, para que la información no sea fácil de robar.

Entre bases lunares: Teniendo en cuenta el entorno de vacío de la Luna, para la transmisión de señales entre bases lunares se adopta la onda electromagnética, que no es cómoda con el medio. Cuando es necesario comunicarse, el astronauta enciende el intercomunicador, habla por él y el aparato convierte "sonido - onda electromagnética - sonido" para restablecer la señal sonora. También utilizan ondas de radio para transmitir palabras, datos, imágenes, etc.

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.).

En Kale Crest, nuestros científicos estudian geología y biología.

En cuanto a la geología, aunque ha pasado mucho tiempo desde que el hombre aterrizó por primera vez en la Luna en 1969, ha habido relativamente poca exploración de cráteres lunares durante este periodo. Aunque nuestro campo tiene una orientación principalmente comercial, seguimos teniendo una gran capacidad de investigación científica. Ahora nuestros experimentos ya no se limitan a traer a la Tierra muestras del suelo lunar para su control. Después de extraer minerales y suelo lunar mediante manipuladores en la zona de operaciones, se transportarán al cuerpo principal de la base mediante vehículos de transporte, lo que resulta conveniente para que los científicos realicen investigaciones. La investigación se centra principalmente en los siguientes aspectos: (1) Se estudia el mineral de circonio único de la zona de Jinghai, la piedra de Jinghai, mediante medios de ensayo de ultra alta resolución desarrollados de forma independiente. (2) Estudiar cuándo se detuvo la actividad magmática en la Luna. (3) Estudiar la estructura de la red subterránea de los cráteres de la zona del mar estático para comprender mejor la estructura interna de la Luna.

En cuanto a la biología, aprovecharemos las condiciones especiales de la Luna para mutar microorganismos productores de oxígeno traídos de la Tierra, con el fin de encontrar un microorganismo con mayor eficiencia de producción de oxígeno y mejor suministro para el trabajo y la vida de los astronautas. Al mismo tiempo, aunque nos adherimos al principio de protección ecológica del medio ambiente e intentamos utilizar materiales reciclables, es inevitable producir mucha basura difícil de eliminar, por lo que se añadirá a la investigación la de la descomposición eficiente de los microorganismos de la basura.

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

Con el fin de formar a los mejores astronautas para el programa lunar "Kale Crest", nuestro programa de entrenamiento se divide en tres categorías principales: conocimientos y habilidades, aptitud física y aptitud mental.

Conocimientos y aptitudes: Para garantizar un alunizaje y una investigación sólidos, nuestros astronautas recibirán una formación intensiva en medicina, física, astronomía, ingeniería mecánica y otras disciplinas. Además, nos encargaremos de que los astronautas cuenten con los conocimientos técnicos pertinentes en materia de pericia espacial, procedimientos de vuelo y simulación de misiones.

Aptitud física: Para adaptarse mejor al entorno de ingravidez en el espacio, especialmente a las actividades fuera de la cabina, el entrenamiento de ingravidez simulada es la máxima prioridad en nuestro entrenamiento. Realizaremos entrenamientos de ingravidez bajo el agua, en los que los astronautas llevarán trajes de entrenamiento subacuáticos para realizar prácticas de ingravidez simulada bajo el agua, lo que garantiza que los astronautas realizarán entrenamientos de ingravidez simulada en un tanque de flotabilidad neutra, desarrollarán los hábitos operativos de los astronautas en condiciones de ingravidez y completarán el entrenamiento simulado para las actividades de salida, que también se aplica a la evaluación ergonómica de las operaciones de salida de la nave espacial o de la base y a la verificación de la razonabilidad del procedimiento de salida. Al mismo tiempo, también permitiremos a los astronautas realizar un gran número de entrenamientos de supervivencia y salvamento y grandes ejercicios conjuntos para garantizar la preparación para todas las misiones.

Calidad psicológica: La formación psicológica es una parte esencial de la formación de los astronautas. Porque la misión espacial necesita salir de nuestro entorno familiar, y este cambio ambiental en el impacto psicológico es grande. Los astronautas deben adaptarse primero a la situación en el espacio desde el punto de vista psicológico. Aumentar la estabilidad psicológica. Para garantizar la fiabilidad de nuestras investigaciones comerciales, entrenamos juntos a toda la tripulación para mejorar su eficacia y su trabajo en equipo en el espacio.

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.

Cuando los astronautas necesiten viajar a nuevos destinos, utilizarán vehículos lunares para la exploración. Estos vehículos estarán diseñados para resistir el terreno accidentado y las temperaturas extremas de la superficie lunar, de modo que los astronautas puedan recorrer fácilmente la superficie de la Luna.

Cuando los astronautas necesiten regresar a la Tierra, utilizarán el Módulo Lunar para volver a la órbita terrestre y luego utilizarán el Ascensor Espacial para regresar a la Tierra. Estos vehículos se diseñarán para ser altamente autónomos y reutilizables para apoyar futuras misiones de exploración lunar.