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.
郑州轻工业大学附属中学 河南省郑州市-金水区 China 18, 19 6 / 2 Inglés
Software de diseño 3D: Fusion 360
El cuerpo principal del Lunar Optimum tiene forma de conejo, que es una combinación de la cultura occidental de Pascua y la cultura china del zodiaco. La forma de conejo y el color claro como el tema, no sólo para añadir un poco de diversión y calidez a los astronautas que viven en la base lunar, sino también a la actividad de los futuros astronautas como fuera de conejo, vigoroso, lleno de vitalidad.
Utilizaremos la tecnología de impresión 3D para construir el campamento. La mayoría de las cabañas se encuentran en el cuerpo principal. La estructura relativamente intacta y cerrada del campamento ayuda a los astronautas a protegerse del duro entorno lunar. La disposición compacta permite controlar mejor el campamento.Lunar Optimum se centra en la investigación científica, con la exploración y utilización de los recursos espaciales, la biomedicina, la cría de animales y plantas y otros equipos de investigación científica, la nave espacial, el rover lunar y el acelerador de masas como herramientas de transporte. Los salones, restaurantes, gimnasios y salas médicas, que se complementan con la investigación en IA, proporcionan a los astronautas una vida de alta calidad, saludable y confortable. También suministra agua, aire, alimentos y energía.
Lunar Optimum no sólo como impulsor de la exploración de la Luna, sino también como estación de paso para la exploración humana de Marte y otros planetas más misteriosos.
En el proyecto del campamento lunar, el objetivo principal del campamento lunar que hemos establecido es científico. Para lograrlo, hemos establecido dos laboratorios de investigación, uno de observación espacial y otro de biomedicina. Para facilitar la investigación de la observación espacial, hemos establecido un observatorio astronómico y una sala de control central para controlar el observatorio astronómico; En la investigación biomédica, fabricamos espectrómetros de masas de plasma acoplado inductivamente (ICP-MS), que se utilizan para el análisis cualitativo, semicuantitativo y cuantitativo de uno o más elementos en muestras de materiales, así como carros de distribución médica para facilitar la comunicación con las salas médicas.
Planeamos construir un campamento en la mayor cuenca del sistema solar, la cuenca Aitken, en el Polo Sur de la Luna. Con un diámetro de 2.500 kilómetros y una profundidad de 12 kilómetros, este cráter no sólo es un lugar perfecto para estudiar la estructura interna y la evolución de la Luna, sino que también ofrece condiciones favorables para la construcción de campamentos que soporten las bajas temperaturas y la radiación de alta energía. También es rico en agua helada, helio 3, luz solar, metales y otros recursos escasos. La pendiente y la suavidad del terreno facilitan el aterrizaje seguro del módulo de aterrizaje, y la temperatura de la zona es estable y adecuada. La altura del terreno facilita la comunicación Tierra-Luna y mejora las condiciones de vida de los astronautas.
Planeamos hacer un uso racional de los recursos lunares, utilizando principalmente la impresión en 3D y la tecnología de transporte Tierra-Luna, que se divide principalmente en tres etapas:
1. "Fase de preparación" : En la fase inicial, el campamento no puede ser autosuficiente. En primer lugar, se utilizará el transporte Tierra-Luna para transportar algunas necesidades para la construcción lunar, como alimentos, impresoras 3D, maquinaria y equipos de recolección y procesamiento, y se construirán algunas instalaciones lunares básicas.
2. "Fase de construcción": cribado y sinterización de la capa meteorizada de la superficie lunar, que se compone principalmente de silicatos, óxidos, etc., y constituye una excelente materia prima para la impresión 3D; con ayuda de adhesivos y catalizadores, será posible imprimir piezas o instalaciones para una amplia gama de aplicaciones. La impresión 3D irá acompañada de pruebas de cultivo de plantas lunares, producción de oxígeno, procesamiento de hielo combustible y recolección de energía solar para que el campamento sea autosuficiente.
3. "Etapa de cierre": Se ensamblarán las piezas o instalaciones impresas en 3D, y la tecnología lunar se perfeccionará y madurará gradualmente, para hacer realidad la autosuficiencia del campamento de exploración lunar.
Como la Luna carece de campo magnético y atmósfera, nuestros campamentos lunares toman precauciones adicionales para protegerse de la radiación y mantenerse calientes. Los experimentos han demostrado que el suelo lunar es un buen material antirradiación y aislante térmico, por lo que utilizamos impresoras 3D para imprimir con el suelo lunar un muro protector de 1,6 metros de grosor en la superficie del edificio de la base lunar. En cuanto al polvo lunar, el cuerpo cerrado de nuestra base lo aislará. Cuando salgamos, el rover y el traje espacial serán nuestro paraguas. Para los meteoritos, se construirá un refugio de emergencia bajo nuestra base (hay recursos básicos para la vida en el refugio) para que nos escondamos cuando caigan meteoritos, por supuesto, nuestra pared protectora de 1,6 metros de grosor también protegerá nuestra base hasta cierto punto, y cuando la crisis sea mayor, también conduciremos la nave espacial lunar a un lugar seguro para esperar el rescate.
Métodos de obtención de agua: traer (inicial), calentar el suelo lunar y extraer hielo de agua. Nuestros cuerpos tienen lentes convexas que reflejan y concentran el calor solar para calentar el suelo lunar y el hielo de agua para fabricar agua. Para ahorrar y aprovechar al máximo los recursos hídricos, nos resulta indispensable un sistema de reciclaje del agua.
Al principio, la comida de los astronautas se preparaba en la Tierra y se transportaba a la Luna, incluyendo platos preparados, frutas y verduras congeladas y alimentos y bebidas rehidratados para satisfacer las necesidades de azúcares, grasas, vitaminas y micronutrientes de los astronautas. Una vez que el campamento sea estable, el ecosistema experimentará con el cultivo de alimentos básicos como patatas y trigo, verduras como lechugas y tomates, e incluso pescado, lo que permitirá a los astronautas cultivar y consumir sus propios alimentos para ahorrar costes de transporte.
Para obtener oxígeno, primero se electrolizan las rocas del suelo lunar. Después de calentar y fundir el suelo lunar y las rocas, el oxígeno se liberará en forma de burbujas. En segundo lugar, el agua electrolítica, mediante la explotación tardía de los recursos de agua y agua helada se vuelven suficientes, el agua electrolítica puede producir suficiente oxígeno, el hidrógeno subproducto también se puede utilizar como combustible. El aire se recicla y se transporta a cada cabaña a través del sistema de circulación de aire del campamento.
Tenemos dos formas de obtener electricidad: la generación de energía fotovoltaica y la generación de energía térmica. El emplazamiento de nuestro campamento tiene entre 80% y 90% de luz solar al año, por lo que se pueden utilizar paneles solares para obtener mucha energía. El material de generación de energía térmica del vehículo lunar tiene un doble uso: generación de energía y proyecto de agua de deshielo.
Para la eliminación de residuos domésticos, como restos de comida, papel, plástico y otros residuos sólidos, el campamento utilizará métodos de reciclaje e incineración.
Para el tratamiento de gases residuales, que incluyen principalmente dióxido de carbono y formaldehído, se adoptará el tratamiento de absorción y el tratamiento REDOX: nuestro campamento cuenta con purificadores de aire y dispositivos de transporte de circulación, para absorber los gases residuales mediante tratamiento absorbente, como la adsorción de dióxido de carbono a través de tamiz de carbón, la adsorción de formaldehído a través de carbón activado, a fin de lograr el efecto de eliminación de gases residuales. El gas residual se trata mediante reacciones REDOX, como la reducción del dióxido de carbono a oxígeno y carbono y la oxidación del formaldehído a CO2 y H2O.
Para el tratamiento de las aguas residuales, disponemos de un dispositivo de depuración de agua. El purificador de agua adopta el principio de la tecnología de microfiltración (MF), ultrafiltración (UF), NF, ósmosis inversa (RO) para filtrar la materia en suspensión y las impurezas de las aguas residuales y esterilizarlas.
Comunicaciones por satélite, colocaremos varios satélites en órbita lunar para comunicarnos con satélites de comunicaciones en la Tierra. Estos satélites de comunicaciones pueden transmitir señales a estaciones repetidoras de comunicaciones en la Tierra antes de reenviarlas a otras bases lunares. La radiocomunicación, que es menos eficaz cuando se comunica a larga distancia, pero es muy eficaz para la comunicación de corto alcance. Podemos utilizar sistemas de comunicación por radio para comunicarnos con otras bases lunares cercanas, o podemos utilizar radiotelescopios para enviar señales a la Tierra.
En el campamento lunar, la observación del espacio y la biomedicina son el centro de nuestro campamento lunar.
La primera es la observación espacial, porque la Luna tiene características como la casi inexistencia de atmósfera, la ausencia de campo magnético, un campo gravitatorio débil y una estructura geológica estable, por lo que es mucho más fácil lanzar una sonda espacial profunda desde la Luna que desde la Tierra. El establecimiento de una red de observación en la superficie lunar no sólo puede llevar a cabo observaciones astronómicas continuas de todo tipo, sino también vigilar y estudiar la estructura geológica y los cambios medioambientales de la Tierra, especialmente la posible amenaza que suponen para la Tierra los pequeños objetos del espacio cercano a la Tierra e incluso del espacio profundo, con el fin de proteger a los seres humanos.
En segundo lugar, biomedicina, laboratorios naturales y bases de producción de materiales especiales Debido a la especial estructura geográfica y al entorno natural único de la Luna, muchas investigaciones y experimentos que no pueden realizarse en la Tierra pueden llevarse a cabo con éxito en la Luna, lo que desempeñará un papel inesperado en la promoción de la investigación médica y el cultivo de plantas. Nuestro campamento lunar tiene una ecosfera totalmente funcional, a través de la cual todo el proceso de germinación de semillas, crecimiento de plántulas y floración de plantas en condiciones de baja gravedad y fuerte radiación, o la eclosión de huevos, el crecimiento y desarrollo de larvas, y la ruptura de capullos en mariposas, verifican la respiración de las semillas y la fotosíntesis de las plantas en el entorno lunar. Si los animales y las plantas pueden adaptarse a la luz lunar para crecer, los seres humanos podrán construir en el futuro una base en la Luna y llevar a cabo trabajos de investigación científica a largo plazo, lo que es de gran importancia para la futura supervivencia de los seres humanos en planetas extraterrestres.
Los astronautas son personas que se dedican a actividades espaciales en una ocupación especial, quieren completar el seguimiento del vuelo, la operación, el control, la comunicación, el mantenimiento y la investigación científica dentro y fuera de la cabina en condiciones ambientales especiales, y pueden llevar una vida normal. Para ello es necesario que reciban una formación estricta, de modo que posean una excelente calidad física y psicológica, tengan una gran capacidad de adaptación a los factores ambientales especiales de la Luna y dominen todo tipo de conocimientos y habilidades necesarios para sobrevivir en la base lunar.
La formación que deben realizar los astronautas antes del alunizaje incluye, por lo general, ejercicio físico, formación en conocimientos teóricos, formación psicológica, formación en resistencia y adaptabilidad a factores ambientales especiales, formación en supervivencia y tecnología de naves espaciales, formación en tecnología de ingeniería médica aeroespacial, formación en conocimientos y tecnología de ciencias y aplicaciones espaciales, formación en supervivencia y formación integral. Los requisitos específicos y el contenido de la formación varían según la categoría y la ocupación de los astronautas. Los astronautas profesionales, como los pilotos y los expertos en misiones, tienen más contenido formativo, requisitos estrictos y un largo periodo de formación, que suele durar unos 3 años. Los astronautas no profesionales, como los especialistas en carga útil o los astronautas científicos, tienen una formación menor y más corta. Sobre la base de una formación integral, se llevará a cabo una formación clave en aspectos como la tecnología de la estación espacial, las actividades extravegetativas, el control del brazo robótico, la adaptación psicológica, el trabajo en órbita y la vida. Cada astronauta necesita más de 6.000 horas de formación para estar bien preparado para la misión.
Nuestra misión a la Luna requerirá naves espaciales de carga y tripuladas:
En primer lugar, las instalaciones lunares iniciales necesarias, como alimentos, impresoras 3D y maquinaria de recolección y procesamiento, serán transportadas a la Luna por la nave espacial de carga, que puede servir como residencia temporal inicial de un astronauta. Más tarde, cuando el campamento esté terminado, podrá desmontarse y reequiparse como vehículo para explorar la superficie lunar.
En segundo lugar, la nave tripulada llevó a otros tres astronautas a la Luna y pudo utilizarse como lanzadera entre la Tierra y la Luna.
En tercer lugar, instalaremos un rover lunar y una nave espacial lunar en la Luna para transportar personas, recolectar y explorar los recursos lunares.
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