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
El nombre de nuestra base es Utopía Lunar. La base es un puesto avanzado construido en la Luna dedicado a la investigación científica, la producción, la vida y el desarrollo de nuevas industrias. El propósito de la base es proporcionar experiencia práctica para la inmigración humana a gran escala a la Luna para construir un nuevo hogar en el futuro. La forma de utopía, en el entorno vital cerrado del campamento lunar, puede ayudarnos a aportar muchas ideas en cuanto a la división social del trabajo, la seguridad de los recursos y la satisfacción de las necesidades de personal. Nuestra base proporcionará a los astronautas que trabajen en la Luna los recursos necesarios para vivir bien y seguirá proporcionándoles más recursos para satisfacer las necesidades de la investigación científica de vanguardia, manteniéndoles en buen estado de salud. Para que el ser humano explore mejor la Luna, para que el ser humano busque un nuevo hogar que le proporcione más ideas.
El objetivo principal del campamento lunar construido por nuestro grupo es proporcionar experiencia práctica para la migración humana a gran escala a la luna en el futuro para construir un nuevo hogar, además de algunos equipos necesarios para la vida diaria, nuestro grupo también logró tanto la ciencia como el turismo durante el proceso de construcción. Se han establecido una serie de lugares de investigación científica, entretenimiento y otros para garantizar que los seres humanos puedan vivir con normalidad en la Luna, y luego formar una ciudad lunar.
Planeamos construir nuestro campamento lunar en la cuenca de Aitken, cerca del polo sur de la Luna, porque está situada en la parte posterior de la Luna, como un enorme cráter, el terreno es llano y conveniente para las actividades humanas, y hay hielo de agua en la zona de sombra permanente cerca del polo sur, que es rica en recursos hídricos. La luz es suficiente, y puede ser irradiada continuamente por el sol durante un mes en condiciones extremas de luz diurna, lo que proporciona un buen entorno para la captación de energía solar. El polo sur de la Luna es montañoso, y la eficiencia de la conversión fotoeléctrica de los paneles solares instalados en montañas es mayor que la de los instalados en terrenos llanos.
Nuestro Campamento Lunar adopta una estructura semienterrada hundida. Basándose en las ventajas de la propia Luna, algunos cráteres enormes pueden transformarse directamente en nuestra base lunar. El método de realización se realiza principalmente mediante robots inteligentes, y sus funciones son principalmente las siguientes: Transportar los materiales y objetos pesados necesarios para la construcción, y recortar el aspecto de la base lunar. Para los materiales necesarios para la construcción, utilizamos suelo lunar como material principal y materiales de alta resistencia como fibra de vidrio y espuma de acero traídos de la tierra como materiales suplementarios para construir nuestra base lunar. El suelo lunar se puede utilizar para la preservación del calor, anti-radiaciones cósmicas, el viento solar y meteoritos El impacto puede mejorar la dureza al tiempo que resiste la radiación cósmica. La fibra de vidrio puede convertirse en vidrio a partir del suelo lunar como materia prima, y luego extraerse en estado fundido a alta temperatura. Tiene alta resistencia, gran módulo, buena resistencia al impacto y estabilidad química. El método de preparación de la muestra de vidrio consiste en pesar, mezclar y moler completamente las materias primas de acuerdo con el diseño de la fórmula del vidrio y, a continuación, poner el polvo de materia prima en un altar de platino y fundirlo en un horno de resistencia a alta temperatura.
Ladrillos lunares Construir una base lunar en la superficie de la Luna requiere muchos ladrillos. El suelo lunar está formado por una mezcla única de sílice y compuestos que contienen hierro. Estas mezclas pueden fundirse en un sólido vítreo utilizando energía de microondas. Las propiedades mecánicas del vidrio lunar son buenas.
El hormigón lunar es un material de construcción polimérico que está recubierto de epoxi en su interior para hacerlo hermético. Las rocas, el polvo y la tierra meteorizada de la Luna son los materiales utilizados para fabricar el hormigón. Se forma a partir de la tierra vegetal lunar y tiene las siguientes ventajas.
(1) No le afectan los cambios de temperatura de +120°C~-150°C.
(2) puede absorber rayos gamma;
(3) su integridad no se ve afectada por una exposición prolongada al vacío.
Tecnología de impresión 3D, tecnología madura, sencilla y cómoda, barata y eficaz. También se pueden imprimir en 3D casas y estructuras en la Luna. Estas casas y estructuras pueden construirse con regolito lunar y utilizarse como base lunar. El suelo lunar imprime casas que pueden aislar la radiación y mantener la temperatura.
La tecnología de impresión 3D utiliza radiación de microondas de baja potencia, a una temperatura de unos 1500 vatios, para sinterizar el polvo lunar. El polvo lunar se calentará hasta 1200 °C ~ 1500 °C, ligeramente por debajo del punto de fusión, fusionando el polvo de nanopartículas en un sólido similar a la cerámica. La impresión 3D no requiere transportar materiales adhesivos desde la Tierra.
1.El uso de minerales que contienen oxígeno lunar para producir oxígeno in situ es reducir el coste de construcción de la base lunar (oxígeno)
(1) El hidrógeno es un agente reductor adecuado para las especiales condiciones ambientales de la Luna, que puede obtenerse directamente a partir del hidrógeno del viento solar dotado en el suelo lunar.
(2) La ilmenita en el suelo lunar es el mineral preferido para la reacción de reducción, que tiene las ventajas de fácil clasificación, reducción, baja temperatura de reacción y alto rendimiento de oxígeno.
2.Proporcionar alimentos a los astronautas reciclando residuos y plantando hortalizas en la base.
(1) La base es un espacio relativamente reducido. Los residuos generados por los astronautas que viven en la base lunar deben ser recogidos y procesados. En la estación espacial se reciclarán las cosas que se puedan reciclar, como los restos de comida, los excrementos y otros nutrientes no utilizados, así como la energía y el agua, que se reciclarán. También hay zonas para el cultivo de plantas, que pueden utilizarse para abastecer las verduras necesarias en el campamento.
3.Utilizar suelo lunar sin aditivos como material de infraestructura de la superficie lunar (recurso).
(1) La cantidad de tierra y roca necesaria para construir la base lunar es enorme, y el coste de transporte es inaceptable, por lo que se utiliza suelo lunar sin aditivos.
(2) El moldeo en una sola operación es obviamente más adecuado para la operación automatizada que la instalación de componentes.
4.Recoger hielo polar (agua) en la Luna
(1) El objetivo es reunir calor para derretir el hielo polar y recoger agua.
(2) El láser del robot calienta el hielo polar para recoger agua.
(3) El hidrógeno reacciona con el oxígeno para producir agua.
Para los astronautas que viven en el proceso de tratamiento de residuos se divide en etapa de clasificación, etapa de pre-tratamiento, etapa de tratamiento. La primera es la etapa de clasificación, en la que los residuos se clasifican en residuos líquidos, residuos sólidos y residuos de cocina, y la segunda es la etapa de pretratamiento, en la que los residuos sólidos necesitan ser pretratados antes de que puedan ser utilizados y tratados integralmente, para su posterior procesamiento. El pretratamiento incluye principalmente el cribado, la trituración, la compresión y otros procesos. Los residuos de cocina se separan, se trituran, se secan y se convierten en CDR (combustible derivado de residuos) o se comprimen en barras. La etapa final es la fase de tratamiento, en la que los residuos líquidos se cloran con polvo blanqueador, y los residuos de cocina y los residuos sólidos se incineran,el calor de la incineración se utiliza para generar electricidad.
Hay una enorme "torre de datos" en el centro de nuestro campamento lunar, y la señal de datos enviada por la "plataforma de control" será recibida por el satélite de retransmisión, y luego enviará la señal a la estación terrestre en la Tierra u otras bases lunares, la estación terrestre y otras bases recibirán la señal y luego reenviarán la señal a la "plataforma de control" del centro de la base, para que el campamento lunar pueda comunicarse de forma inalámbrica con la tierra en la Tierra y otras bases lunares.
En nuestro campamento lunar, el entorno de baja gravedad será el centro de nuestra investigación. El entorno de microgravedad puede utilizarse para estudiar y crear nuevos materiales, haremos experimentos de procesamiento de materiales espaciales. Entre ellos, materiales funcionales (semiconductores, superconductores, materiales magnéticos, sensibles a la memoria y a los infrarrojos, etc.) , materiales estructurales (aleaciones miscibles, metales, materiales porosos de espuma y compuestos, etc.) , materiales ópticos y cerámicos (vidrio y cerámica de alta calidad, fibra óptica, alto aislamiento, etc.) . Además, la ley de movimiento de los objetos en un entorno de baja gravedad ha cambiado sustancialmente, y se han producido algunos fenómenos físicos especiales, que pueden utilizarse para producir muchos procesos nuevos. En el entorno de microgravedad, muchos organismos presentan nuevos cambios, que son los factores físicos que conducen al cambio de los fenómenos vitales en microgravedad. En la microgravedad, el efecto de la tensión superficial es mucho mayor, al igual que el efecto de los campos electromagnéticos, y el efecto de la fuerza intermolecular es aún más pronunciado, el experimento de microgravedad lunar puede proporcionar un fuerte apoyo de datos para la investigación teórica y empírica en los campos de la ciencia de la vida humana, la biología de la gravedad y la biología de la radiación espacial, etc, acelerar el proceso de I+D de nuevas tecnologías, nuevos productos y nuevos tratamientos médicos, se llevarán a cabo experimentos bajo los temas "Microgravedad para el estudio de los procesos vitales y cómo afecta el entorno de microgravedad a la formación de organismos vivos en la Tierra" y "Estudios radiobiológicos de daños y protección de organismos vivos expuestos a entornos de alta energía en el espacio". Además, haremos algunos experimentos eléctricos. También habrá algunos experimentos de divulgación científica, como experimentos de aceleración gravitatoria con un péndulo simple y experimento óptico con globos de agua.
Para ayudar a los astronautas a adaptarse mejor a la vida en la Luna, les proporcionaremos el siguiente programa de entrenamiento antes de ejecutar la misión lunar:
El entrenamiento de adaptación al espacio, basado en el entorno especial de microgravedad de la superficie lunar, la exposición prolongada a la ingravidez puede provocar la pérdida de masa ósea humana, la atrofia muscular y la disminución de la fuerza y la resistencia musculares. Para resolver estos problemas, haremos que los astronautas realicen al menos dos años de ejercicio físico, incluyendo ejercicio aeróbico, entrenamiento de fuerza y entrenamiento del equilibrio.
Formación en cooperación en equipo, vivir en la Luna requiere una estrecha cooperación y apoyo mutuo entre los astronautas, por lo que la formación en cooperación en equipo es esencial, incluyendo la creación de equipos, la toma de decisiones, las habilidades de comunicación, etc.
Formación en situaciones de emergencia, vivir en la Luna supondrá enfrentarse a menudo a algunas situaciones repentinas, como fallos en los equipos, enfermedades, incendios, etc. Por ello, los astronautas necesitan recibir formación sobre el manejo de situaciones de emergencia y realizar simulacros prácticos para responder a las emergencias.
Formación en experimentos científicos, realizar experimentos científicos en la Luna es una de las principales tareas de los astronautas, por lo que los astronautas necesitan recibir la formación pertinente, incluyendo el diseño experimental, la operación experimental y el análisis experimental.
Formación en salud mental, vivir en la Luna durante mucho tiempo puede hacer que los astronautas se sientan solos, estresados y agobiados psicológicamente, por lo que es necesaria una formación pertinente para enseñar a los astronautas a manejar y aliviar la presión psicológica.
La formación en protocolo diplomático es necesaria para los astronautas que viven en la Luna, ya que tienen que cooperar y comunicarse con astronautas de otros países y regiones. Por lo tanto, los astronautas necesitan recibir formación en protocolo diplomático para aprender a respetar y comprender las diferentes culturas y costumbres.
La Luna es un entorno de vacío en el que se pueden desarrollar tecnologías de fundición y tratamiento. Este tipo de tecnología sólo se utiliza en la Tierra cuando el valor añadido es extremadamente alto, pero en la Luna, las diversas técnicas de procesamiento al vacío son muy sencillas. Como la Luna no tiene atmósfera, puede lanzarse directamente al espacio mediante aceleración orbital electromagnética, sin necesidad de tecnología de cohetes.
La posición espacial única de la Luna, combinada con características ambientales como la baja gravedad y el alto vacío, la convierten en un lugar con un buen potencial de aplicación para la emisión electromagnética fuera de la Tierra.
Utilizando la órbita de lanzamiento electromagnética ultralarga dispuesta en la superficie lunar, acelera continuamente y lanza cargas útiles (carga o personal) mediante baja aceleración, que pueden utilizarse para realizar transportes de larga distancia dentro de la superficie lunar, regresar a la superficie terrestre desde la superficie lunar y explorar el espacio profundo en la superficie lunar.
La emisión electromagnética lunar tiene las ventajas de la reutilización, la alta eficiencia de emisión, la no generación de residuos, el bajo coste de mantenimiento y el alto grado de automatización.
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