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
Nuestro campamento lunar se utiliza principalmente para la investigación científica, la exploración de los misterios del universo, el origen de la humanidad y los recursos de la Luna. Qué recursos hay que puedan satisfacer mejor y más fácilmente las necesidades de oxígeno, agua y energía en la Luna. Se utiliza para explorar el cultivo de plantas lunares, cómo plantarlas bien y cómo hacer que las plantas de la Tierra sean más productivas. Estos estudios científicos han contribuido significativamente al plan para que más personas vivan en la Luna.
Tenemos previsto construir nuestro campamento lunar en la cuenca antártica de Aitken, en el Mare Smythii. El Mare Smythii está situado en la parte posterior de la Luna. Su centro se encuentra a 87,7 grados de latitud sur y 126,9 grados de longitud oeste. Hay 11 cráteres de impacto de ruptura de fondo Yuhai de escala media. Puede haber algunas depresiones profundas o grietas debajo de ellos, de modo que el hielo de agua puede almacenarse de forma estable allí. La zona seleccionada tiene altos niveles de FTA, OL y CPX, que pueden utilizarse para producir oxígeno y extraer metales como hierro y titanio para satisfacer las posibles necesidades de vida humana a largo plazo. Desde el punto de vista del mantenimiento de la energía necesaria para el funcionamiento de las estaciones de investigación científica, esta zona tiene la mayor intensidad luminosa de la superficie lunar y es una de las más idóneas para obtener energía solar durante el día en la Luna.
Para la construcción de la base, tenemos previsto construir nuestro campamento lunar en tres etapas:
Paso 1: Planeamos simular el proceso de ensamblaje en la Tierra primero, y luego enviar el módulo de la zona habitable a la Luna, utilizando un robot para ensamblar la base. Los materiales utilizados proceden de la Tierra, como titanio, aluminio, ácido silícico, etc.
Paso 2: Enviar a los astronautas y los módulos subsiguientes a la Luna, mejorando gradualmente la zona experimental, la zona de plantación, etc. La zona de plantación puede combinarse con el cráter, lo que favorece la extracción de hielo lunar.
Paso 3: Tenemos previsto extraer localmente materiales de la capa de meteorización del suelo lunar y utilizar un gran dispositivo de impresión en 3D para construir una capa de protección contra la radiación de 1,6 metros de grosor en el exterior de los módulos necesarios.
Además, tenemos previsto suministrar energía procedente del cinturón terrestre (paneles solares, generadores, etc.), compresores de oxígeno y purificadores de aire, estructuras de soporte (incluidos edificios, pilares, conectores, soportes y bisagras de expansión, etc.), sistemas de suministro de agua (equipos avanzados de purificación y recuperación de agua), equipos de comunicación (incluidos satélites de comunicación, equipos de comunicación, ordenadores, conexiones de red, etc.), sistemas de soporte vital (incluidos sistemas de soporte vital, aseos, camas, catering, etc.), equipos de investigación científica (incluidos equipos astronómicos, equipos de laboratorio, etc.).
Consideramos principalmente la radiación, los micrometeoritos y las cuestiones de temperatura en relación con los peligros en la Luna.
Una vez establecida la base, los astronautas utilizarán rovers lunares para transportar herramientas de minería y robots que extraigan el hielo lunar cercano, fundiéndolo, filtrándolo y purificándolo para obtener agua pura. Se prevé hacerlo dos o tres veces por semana, transportando una parte directamente a la zona habitable y otra en dispositivos de almacenamiento de agua. Además, el filtrado de orina también puede transformarse químicamente en un adhesivo mediante la conversión de los grupos ácidos de la cadena polimérica en grupos éster, cambiando sus propiedades.
La comida es esencial para los astronautas, y los primeros consumirán alimentos traídos de la Tierra. Por supuesto, los alimentos traídos no durarán mucho, así que los astronautas construirán una zona de plantación una vez establecidas las instalaciones básicas, y utilizarán técnicas de cultivo hidropónico y aéreo para plantar algunas plantas: berenjenas, patatas, tomates y otras plantas que puedan complementar diferentes nutrientes. Pensando en el desarrollo a largo plazo, también nos estamos preparando para estudiar cómo utilizar el suelo lunar para cultivar plantas.
En nuestro sistema de energía, se utilizarán paneles solares para la generación diaria de energía básica, y también utilizaremos una gran cantidad de helio-3 en la Luna para reponer nuestra energía eléctrica. Convertirla en corriente continua y almacenarla en una batería utilizando energía química. Cuando se necesite electricidad, convertir la energía química en corriente continua y luego convertirla en corriente alterna para el suministro eléctrico.
Inicialmente, extraeríamos algo de oxígeno de la capa de meteorización lunar o de las rocas (lo que requiere mezclar gases de oxígeno y nitrógeno según la composición de la atmósfera de la superficie para que el cuerpo humano pueda respirar directamente). Para el nitrógeno, lo traeríamos de la Tierra. También podemos utilizar la electrólisis fundida para extraer el aire. Asimismo, estamos preparando el uso de una lente para calentar el suelo a 2.500 grados con el fin de extraer oxígeno.
Reciclaje y reutilización: Nuestro campamento lunar establecerá un entorno cerrado similar al de la Estación Espacial Internacional, lo que permitirá reciclar y reutilizar los residuos generados por los astronautas. Por ejemplo, las heces y la orina pueden transformarse en abono o agua, que pueden utilizarse para sistemas de soporte vital o para el cultivo de cosechas.
Descomposición oxidativa: Los residuos pueden oxidarse y descomponerse mediante un reactor de oxidación. Un reactor de oxidación consiste en mezclar residuos orgánicos con oxidantes como el peróxido de hidrógeno y colocarlos en un recipiente para que reaccionen en condiciones de alta temperatura. Mediante esta reacción, las sustancias orgánicas reaccionan con los oxidantes para producir sustancias más seguras como agua y dióxido de carbono. A continuación, el agua y el dióxido de carbono se utilizan para la fotosíntesis, produciendo alimentos y proporcionando oxígeno.
Almacenamiento comprimido: Los residuos sólidos, grandes piezas de basura, etc. pueden comprimirse y almacenarse en contenedores especiales, a la espera de futuras tareas de reciclaje o limpieza de basuras.
Nuestro campamento lunar utilizará torres de señales y radares para establecer comunicación con los satélites, que pueden utilizarse para recibir señales de la Tierra y proporcionar una vía de retorno para transmitir información como imágenes, datos y voz, manteniendo la comunicación entre el campamento y la Tierra. A continuación, establecer contacto con la Tierra y otros campamentos lunares. Además, también se puede utilizar la radio para lograr la comunicación con la Tierra. Tras completar el mantenimiento y la puesta en marcha, la radio debe tener en cuenta factores como la propagación de ondas electromagnéticas para garantizar una comunicación de alta calidad.
Además, nuestro campamento lunar cuenta con un dispositivo de eyección electromagnética que utiliza el electromagnetismo para expulsar cápsulas en forma de cápsula. Tras fijar la velocidad y planificar la ruta, pueden transmitirse a otros campamentos lunares para establecer una comunicación cara a cara entre astronautas.
La investigación se centrará en la geología.
Recogida de rocas y suelo: Para comprender la historia geológica y las características de la Luna, se pueden recoger muestras para analizarlas. Estas muestras pueden recogerse mediante perforación o robots y analizar sus propiedades químicas y físicas.
Vigilancia sísmica: En la Luna hay menos sismicidad que en la Tierra, pero proporcionan información útil sobre la estructura interna de la Luna. En la superficie lunar pueden desplegarse sensores para controlar los terremotos y registrar y analizar los datos recogidos.
Medición de la gravedad: La medición del campo gravitatorio de la Luna con un gravímetro permite comprender su estructura interna y su composición. Estas mediciones pueden realizarse desde orbitadores o alunizajes de baja altitud.
Medición del campo magnético: La medición del campo magnético en la superficie de la Luna permite comprender mejor los procesos físicos que tienen lugar en su interior. Estas mediciones pueden realizarse mediante orbitadores o aeronaves.
Levantamiento topográfico de superficie: Para establecer el mapa geológico de la superficie lunar, se pueden utilizar altímetros láser o radares y otros instrumentos para el estudio topográfico de la superficie. Estas mediciones pueden ayudar a determinar el tamaño y la forma de diversas características geológicas de la Luna.
Medición del flujo de calor: La medición del gradiente de temperatura en la superficie y bajo la Luna permite comprender el flujo de calor y la historia geológica en su interior. Estas mediciones pueden realizarse con instrumentos de perforación o robots.
Los astronautas deben someterse a tres tipos de formación:
El primer tipo es la formación básica profesional: como astronauta, el primer paso es recibir formación en conocimientos teóricos básicos profesionales, como atmósfera, astronomía, geofísica, dinámica espacial, comunicación, informática, etc. Todas estas formaciones están relacionadas con la aeronáutica, la medicina y la fisiología. Al mejorar los conocimientos básicos de estas especialidades, se pueden sentar unas bases sólidas para el futuro.
El segundo tipo es el entrenamiento para misiones de vuelo: los astronautas deben tener un físico robusto y, sobre esta base, también deben someterse a un estricto entrenamiento físico. Entrenamiento de resistencia al sobrepeso: Los cohetes suelen tener una aceleración extremadamente alta durante el despegue y, sin entrenamiento, el cuerpo del astronauta no puede tolerarla. Simular este tipo de entrenamiento puede ayudar a los astronautas a mantener la mente despejada y a adaptarse y completar las tareas de vuelo; Entrenamiento en ingravidez: Durante el vuelo orbital, la nave espacial se encuentra a menudo en un entorno de microgravedad, en el que los astronautas suelen sufrir mareos, lo que afecta a su funcionamiento. Por lo tanto, es necesario simular la ingravidez de Huangjing para ayudar a los astronautas a eliminar su miedo a la ingravidez. En condiciones de ingravidez, los astronautas tienen que realizar ejercicios como ponerse y quitarse los trajes espaciales, comer y caminar. El universo y la nave espacial son factores ambientales especiales, y los astronautas deben mejorar su tolerancia mediante el entrenamiento.
El tercer tipo es la formación profesional: los astronautas necesitan permanecer en la Luna durante mucho tiempo, completar algunos experimentos, investigaciones científicas, exploración de recursos y otros contenidos. También necesitan dominar los conocimientos necesarios para completar experimentos científicos y la capacidad de manejar diversas máquinas.
El objetivo es que los astronautas puedan llevar una vida normal en la Luna, realizar investigaciones científicas y explorarla.
La nave espacial de la misión lunar tiene que ser capaz de acomodar y transportar una carga lo suficientemente grande, ya que viajar de la Tierra a la Luna requiere transportar muchos materiales y suministros, y la nave espacial tiene que ser capaz de soportar estas cosas. La nave se acoplará a la estación espacial en el espacio, repondrá energía de la estación y volará a la Luna.
En la Luna, los astronautas ensamblan módulos rover lunares desmontables traídos de la Luna, que pueden completar la exploración y recolección de recursos. (Estos rovers lunares desmontables y robots de exploración son todos módulos configurados desde la Tierra y ensamblados en la Luna).
En la Luna, pequeños cohetes traídos de la Tierra serán ensamblados y controlados por miembros terrestres para volar a la Tierra
Montamos un robot de detección que puede detectar recursos y terreno, analizar la idoneidad del lugar para construir una base y proporcionar información a los astronautas.
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