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
La Luna tiene características como la ausencia de atmósfera, una gravedad débil, una plataforma estable y una temperatura baja, que son condiciones adecuadas para almacenar y utilizar instrumentos de observación astronómica. Por lo tanto, establecer un observatorio en la Luna es una opción excelente. Basándose en estos datos, nuestro equipo ha decidido establecer una base lunar con el objetivo principal de la observación astronómica, y establecer otras áreas que permitan a los astronautas observar y vivir cómodamente en la Luna.
Los telescopios en la Tierra se ven afectados por la atmósfera terrestre y el campo magnético, lo que les impide alcanzar la máxima precisión; los telescopios espaciales han mejorado su precisión, pero son más costosos y difíciles de mantener, lo que se traduce en una corta vida útil. Por eso es muy importante encontrar una plataforma en el espacio donde se puedan construir telescopios y el personal pueda vivir mucho tiempo. La Luna es la elección perfecta. El objetivo del campamento lunar es utilizarlo como observatorio lunar para llevar a cabo actividades de observación que no pueden realizarse en la Tierra, para observar los cambios en las órbitas de estrellas y planetas y otros cuerpos celestes, con el fin de deducir los cambios para ayudar a la gente a proteger mejor la Tierra y explorar el espacio.
Nuestro campamento estará situado en la Zona de Luz Eterna del Día, alrededor del cráter Shackleton, en la región antártica. La selección del emplazamiento tiene las dos ventajas principales siguientes：.
1.El distrito de Yongdian es rico en recursos solares. La generación de energía fotovoltaica puede utilizarse para convertir la energía solar en energía eléctrica, proporcionando energía para el funcionamiento básico de la base.
2.La zona de sombra del interior del cráter es rica en recursos hídricos. La explotación y purificación del hielo de agua lunar puede garantizar la demanda de agua de los astronautas.
El campamento adopta el método de sinterizar tierra lunar para hacer ladrillos y zócalos, extendiéndose hacia abajo dos capas. La parte expuesta del terreno utiliza tierra lunar para convertir la cubierta en el esquema arquitectónico básico. Garantiza la solidez del edificio del campamento partiendo de la premisa de que se dispone de la superficie necesaria.
Etapa 1: De la Tierra a la Luna para transportar paneles solares, excavadoras lunares, máquinas para fundir y moldear el suelo lunar, robots remotos y otras herramientas.
Fase 2: Construir un pequeño sistema de generación de energía fotovoltaica. Se utiliza para proporcionar la energía eléctrica necesaria para la construcción, y utilizar la máquina de fundición y moldeado de suelo lunar para quemar el suelo lunar con la forma deseada, y utilizar robots remotos para construir el campamento.
Tercera etapa: transportar a la Luna diversos telescopios, equipos de investigación científica e instalaciones biológicas, y utilizar robots para montarlos y colocarlos.
Etapa 4: Los astronautas se instalan y llevan a cabo las primeras tareas de investigación científica.
Actualmente, los principales peligros en la Luna son: la deficiencia de oxígeno en el agua, la radiación cósmica, el impacto de micro meteoritos, la gran diferencia de temperatura entre el día y la noche y la pérdida de masa ósea causada por la baja gravedad. Hemos tomado las siguientes medidas para hacer frente a estos problemas:
Nuestra base utiliza plenamente los recursos solares e hídricos de la Luna. Mediante sistemas de generación de energía fotovoltaica y la extracción de hielo de agua lunar, este problema puede resolverse eficazmente
La pared exterior de la base está sinterizada a partir de suelo lunar, que tiene ciertas funciones de resistencia a los impactos de meteoritos, aislamiento de la radiación cósmica y mantenimiento del calor. Los astronautas también pueden proveerse de trajes espaciales con las mismas funciones cuando salgan, maximizando la seguridad de los astronautas.
Al mismo tiempo, hemos equipado a los astronautas con una sala de fitness y les exigimos al menos dos horas diarias de ejercicio para mejorar su físico y prevenir eficazmente la pérdida de masa ósea.
Agua: El hielo de agua lunar del cráter es extraído por el rover lunar, y puede purificarse antes de su utilización en las actividades diarias. Además, la base también está equipada con un sistema de control medioambiental y soporte vital que recoge la humedad, el sudor y las aguas residuales domésticas y de trabajo exhaladas por los astronautas mediante condensación y secado para su purificación y utilización secundaria.
Alimentación: En la etapa inicial, dependía principalmente de la Tierra para su abastecimiento, mientras plantaba zanahorias, soja y otras plantas ricas en vitaminas, proteínas y grasas en invernaderos ecológicos como fuentes posteriores de alimento. La carne sigue necesitando ser suministrada por la Tierra.
Energía: El emplazamiento es muy rico en recursos de energía solar, utilizaremos un sistema de generación de energía fotovoltaica para convertir la energía solar en electricidad, como suministro energético de la base. Al mismo tiempo, podemos extraer la separación de helio-3 del suelo lunar para obtener carbono y otras fuentes de energía, de modo que la vida de los astronautas sea más segura.
Aire: El oxígeno puede prepararse por electrólisis fundida (calentando estas sustancias que contienen oxígeno a entre 1600 y 2500 grados centígrados y electrificándolas a continuación, los elementos se ionizarán y los átomos de oxígeno se combinarán para formar oxígeno). Este método de preparación del oxígeno es muy eficaz y abundante. También es posible preparar oxígeno por electrólisis del agua.
Dentro de nuestro campamento, disponemos de un sistema de bioseguridad controlado medioambientalmente que recoge el vapor de agua exhalado por los astronautas mediante componentes de condensación y secado, mientras que el gas carbónico producido se recogerá y pasará al cobertizo vegetal para abastecer la respiración de las plantas.
La orina producida por los astronautas se recogerá conjuntamente para obtener agua pura mediante dispositivos de destilación y de separación gas-líquido, y parte de ella se destinará a pruebas para obtener información sobre el estado físico de los astronautas. El estiércol se procesará mediante una serie de procesos de fermentación para fabricar abono biológico para el suministro de nutrientes en el invernadero de hortalizas.
Nuestro campamento adoptará la misma forma que el Chang'e-4, con un satélite de retransmisión adicional en la parte posterior de la Luna a modo de puente para recibir mensajes de comunicación entre la Tierra y la Luna para garantizar la comunicación en todo momento. Se construirá un gran radiotelescopio dentro de la zona del campamento para recibir información.
La astronomía será el centro de la investigación en nuestro campamento lunar, al igual que lo fue cuando lo establecimos, para crear un observatorio lunar que ofrezca mejores condiciones para las observaciones astronómicas.
El establecimiento de un observatorio en la superficie lunar proporcionará una visión excepcionalmente detallada de las estrellas y abrirá nuevas ventanas al estudio del universo. La resolución de las observaciones en la Luna sería decenas de miles, si no 100.000 veces superior a la de los instrumentos ópticos en la Tierra. Al mismo tiempo, los observatorios lunares abrirán una nueva ventana al universo detectable en radiofrecuencias muy bajas. Podrían incluso abrir nuevas ramas de la astronomía mediante el estudio de las ondas gravitacionales y de las esquivas partículas neutras de los neutrinos.
Así, llevaremos a cabo en la base una serie de actividades de observación que no se han realizado o no pueden realizarse en la Tierra, y realizaremos observaciones de larga duración y alta precisión de estrellas y planetas y otros cuerpos celestes para obtener sus patrones cambiantes de movimiento y ayudar a las personas a proteger mejor la Tierra y explorar el espacio.
Los principales objetivos de la formación de los astronautas son
(1) mejorar la forma física y mental, así como la resistencia y la adaptabilidad al especial entorno lunar;
(2) equipar a los astronautas con los instrumentos pertinentes y con los conocimientos y técnicas del entorno lunar
(3) familiarizar a los astronautas con los planes y programas para el alunizaje y con los diversos procedimientos
(4) Permitir que los astronautas de un mismo equipo estén cualificados y sean capaces de trabajar bien juntos y, en caso necesario, de realizar el trabajo de otros.
Para alcanzar estos objetivos, los astronautas recibirán formación en cuatro fases:
(1) Fase de formación básica. Esta fase de la formación se centra en la formación teórica básica, el objetivo es que los astronautas dominen los conocimientos básicos necesarios en la Luna, con el fin de sentar las bases para la posterior formación profesional y técnica.
(2) Fase de formación profesional y técnica. La formación se centra en el entrenamiento de habilidades especializadas en experimentos espaciales, el objetivo es hacer que los astronautas dominen las habilidades operativas y los conocimientos profesionales necesarios en la Luna. La formación técnica especializada cuenta con operaciones en condiciones normales, pero también con formación sobre averías y respuesta a emergencias.
(3) Entrenamiento en Simulación de Misión en Superficie Lunar. Se centra en el entrenamiento de simulación de misión. A través de esta fase de entrenamiento, los astronautas comprenderán el plan de vuelo y los requisitos de división de la misión. Dominarán todo el proceso de ejecución de la misión.
(4) Fase de entrenamiento intensivo y preparación de la misión. Se centra en la participación en grandes ejercicios conjuntos para preparar el alunizaje y en el entrenamiento intensivo específico del equipo de la misión sobre procedimientos de maniobra y vuelo y misiones simuladas.
El vehículo lanzador se utilizará para el viaje de ida y vuelta entre la Tierra y la Luna, con una capacidad de unas 140 toneladas y un empuje máximo de despegue de 5.800 toneladas, que puede enviar a la Luna dos naves espaciales tripuladas de nueva generación a la vez. El vehículo de lanzamiento tendrá un empuje máximo de despegue de 800 toneladas y podrá enviar a la Luna dos naves espaciales tripuladas de nueva generación a la vez,
El vehículo de exploración lunar se utilizará como vehículo principal en la Luna, está equipado con paneles solares y lleva a bordo un radar de posicionamiento, detección y exploración en tiempo real para garantizar que los astronautas no se pierdan durante la misión.
El destino de esta misión se encuentra en la zona de luz diurna permanente fuera del cráter Shackleton, en el polo sur de la Luna, donde estableceremos un observatorio lunar una vez finalizada la exploración.
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