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 5 / 1 Inglés
Software de diseño 3D: Fusion 360
Nuestro campamento está construido en un cráter del polo sur de la Luna y consta de tres compartimentos principales, divididos en una zona de estar, una zona de investigación, una zona de control y una zona de plantación. La zona de estar puede ayudarnos a relajarnos después de un trabajo agotador, mientras que la zona de control puede controlar toda la base y establecer conexiones con la Tierra u otros campamentos. La zona de investigación cuenta con múltiples laboratorios y abundantes equipos experimentales, que pueden realizar diversos experimentos y explorar zonas desconocidas de la Luna. El área de plantación puede proporcionar alimentos. El sistema de defensa contra meteoritos puede proteger el campamento de ataques de meteoritos.
Nuestra innovación radica en la capacidad de utilizar la diferencia de temperatura entre la superficie lunar y el suelo lunar para generar electricidad, la capacidad de utilizar la energía solar concentrada para impulsar la generación de energía mediante el ciclo supercrítico del dióxido de carbono, la capacidad de utilizar el sistema de defensa contra misiles balísticos y el Escudo Whipple para resistir el impacto de meteoritos, la capacidad de utilizar el sistema de tratamiento de basuras y el subsistema de tratamiento de orina para tratar la basura y las aguas residuales, y la capacidad de utilizar el método de cultivo hidropónico en columna y la agricultura inteligente para promover el cultivo de plantas.
El principal objetivo de nuestro equipo al crear un campamento lunar es llevar a cabo una exploración científica. Como uno de los cuerpos celestes más cercanos a la Tierra, la Luna es de gran importancia para la exploración e investigación espacial humana. Con la construcción de un campamento lunar, podemos preparar y desarrollar por adelantado la tecnología y los equipos necesarios para futuras misiones lunares, y explorar cuestiones científicas como la geología, la química y las propiedades físicas de la Luna, sentando las bases para la exploración humana del espacio y el desarrollo de la ciencia y la tecnología. Además, la construcción de campamentos lunares también puede proporcionar una base de vida y trabajo a los investigadores de la ciencia espacial, facilitando sus misiones espaciales a largo plazo y llevando a cabo mejor la exploración científica y la innovación tecnológica.
Planeamos construir nuestra base lunar cerca de la Zona de Luz Diurna Eterna de Kriprock en la Luna, cerca del hielo de agua en la Zona de Noche Eterna. Aproximadamente de 70% a 80% del año aquí está bajo la luz del sol, y la energía solar se puede utilizar para proporcionar suficiente electricidad para las bases lunares. Y hay hielo de agua, que puede proporcionar recursos hídricos y combustible de cohetes para la base. Y la diferencia de temperatura en la región polar es relativamente pequeña, lo que favorece la supervivencia de los astronautas.
Nuestra base se compone principalmente de tres estructuras circulares, así como de energía solar concentrada, cohetes, radares, satélites, rovers lunares, etc. Transportaremos con antelación robots y otros equipos a la ubicación de la base, recogeremos elementos metálicos del suelo lunar, utilizaremos tecnología de impresión 3D para construir el armazón del campamento lunar, y después los astronautas se instalarán en el campamento lunar para completar la construcción del interior del campamento. Recogemos agua para la producción de oxígeno y suelo lunar para la construcción de la base. Necesitamos transportar carbono, nitrógeno y otros elementos que no contiene el suelo lunar desde la Tierra para la construcción del campamento y el cultivo de plantas. Una vez finalizada la construcción, los astronautas se trasladarán a la base lunar y procederán a los siguientes pasos de la planificación.
En cuanto a las necesidades básicas de supervivencia, la base puede proporcionar a los astronautas agua, alimentos, electricidad, aire, etc. Nuestro campamento lunar cuenta con un sistema completo de soporte vital para garantizar que los astronautas puedan respirar, digerir los alimentos y excretar los desechos, incluidos sistemas de ventilación, sistemas de eliminación de basura e inodoros.
Cuando nos enfrentemos a entornos hostiles de bajas temperaturas, utilizaremos la electricidad generada por paneles termoeléctricos y solares concentrados para calentar el camping.
Cuando se produce un ataque de meteoritos, la base está equipada con un Escudo Whipple y un sistema de defensa contra misiles balísticos. El Escudo Whipple está compuesto por dos placas de aluminio y líquidos autocurativos. El sistema de defensa contra misiles balísticos se compone de un centro de mando, cohetes interceptores, satélites de alerta, radar de orientación y radar de detección remota, que tienen capacidad para resistir impactos de meteoritos de tamaño pequeño y mediano.
Cuando es difícil responder a situaciones de emergencia, como el mal funcionamiento de una base, existen planes de respuesta a situaciones de emergencia, sistemas de alerta y naves espaciales tripuladas para garantizar la seguridad del personal.
Agua
En la fase inicial, utilizamos el combustible de hidrógeno y oxígeno restante del equipo de alunizaje para producir agua, y complementamos las pérdidas del ciclo reciclando el agua de otros productos de la combustión de combustible. En la fase posterior, en función de la selección del emplazamiento de la base, los rovers lunares recogerán automáticamente los recursos de hielo de agua cercanos a la roca Kripp, en la Antártida, y los transportarán a la base para almacenarlos y utilizarlos. La base adopta varios dispositivos de ahorro de agua, como el tratamiento de la orina y el uso múltiple de un agua, para ahorrar recursos hídricos.
Alimentos
La alimentación es un medio importante para que los astronautas obtengan nutrientes. Hemos instalado un dispositivo de cultivo de plantas en la base lunar para lograr la autosuficiencia en verduras básicas y garantizar la frescura de los alimentos. Tenemos previsto plantar patatas, Arabidopsis, colza, etc. Y cultivar gusanos de la harina amarillos en la zona experimental para proporcionar proteínas a los astronautas.
Energía
Nuestras fuentes de energía incluyen la generación de energía termoeléctrica, que utiliza la diferencia de temperatura entre el día y la noche entre la superficie lunar y el suelo lunar para la generación de energía, y la generación de energía mediante energía solar concentrada impulsada por el ciclo supercrítico de CO2, que es más eficiente que la generación de energía solar tradicional. Al mismo tiempo, se almacenará electricidad para evitar situaciones inesperadas.
Aire
En una primera fase, utilizar oxígeno comprimido traído de la Tierra. En la fase posterior, utilizar la fotosíntesis de las plantas en la zona de plantación y el dispositivo de agua electrolítica en la zona experimental para suministrar oxígeno.
Nuestro campamento lunar está equipado con un dispositivo de eliminación de basura y un sistema de tratamiento de orina.
El dispositivo de tratamiento de basuras adopta diseños como el mecanismo de iris, la estructura de empuje y el mecanismo de rodadura. Al cooperar entre sí y adoptar un método de envasado de cuello de cisne, se reduce el contacto manual, el sellado es más fuerte, se reduce la posibilidad de fugas de basura, se reduce el volumen y el tiempo de envasado del sistema de envasado, y se mejora la eficiencia de recogida de basura.
El sistema de tratamiento de la orina utiliza un dispositivo de vapor giratorio, que puede generar vapor de agua a unos 50 grados centígrados, lo que lo hace más eficiente desde el punto de vista energético. La bomba peristáltica puede suministrar diferentes conductos según los distintos canales de fluido residual del tracto urinario. Y varios componentes son desmontables, cómodos y rápidos.
Comunicarse a través de satélites de comunicación lunares. Los satélites de comunicación son satélites artificiales utilizados específicamente para la comunicación por satélite, que se utilizan para transmitir información y pueden ayudar a comunicarse entre los futuros campamentos lunares y la Tierra, así como entre diferentes campamentos en la Luna. Este método de comunicación ha sido ampliamente utilizado en la Tierra y también es una opción fiable para su uso en la Luna. Se eleva el satélite de comunicaciones a una órbita sincronizada con la Luna y se comunica con el campamento lunar a través de estaciones terrestres y estaciones repetidoras para lograr la transmisión de información en la Luna. Para evitar interferencias meteorológicas y de otro tipo, los satélites de comunicaciones suelen disponer de cierto mecanismo de autoprotección. Además, para garantizar una cobertura suficiente de los servicios de comunicación, puede ser necesario construir múltiples satélites de comunicación para lograr una conectividad global en la Luna.
Biología: Nuestro campamento lunar ha establecido una instalación de cultivo biológico, que no sólo puede complementar las necesidades diarias de los astronautas, sino también estudiar las características de supervivencia de los organismos en el entorno lunar; Y el método de cultivo hidropónico en columna se utiliza en el cultivo de plantas, donde la siembra no requiere tierra y agua, y la solución nutritiva pulverizada se utiliza para promover el crecimiento de las plantas.
Geología: Nuestro rover lunar en nuestro campamento lunar tiene función de minería automática, y el suelo lunar extraído se transporta de vuelta a la base para la investigación geológica.
Robótica: La base está equipada con robots, que pueden utilizarse para la investigación robótica y la construcción de robots más avanzados en el siguiente paso.
El entrenamiento físico ejercita principalmente la forma física de los astronautas para resistir los ataques de enfermedades
El entrenamiento de adaptación al espacio exterior cultiva principalmente la capacidad de los astronautas para adaptarse a la supervivencia en el espacio exterior.
Formación en salud psicológica para ayudar a los astronautas a desarrollar cualidades psicológicas sólidas y hacer frente a la vida en el espacio.
La formación en el uso de instrumentos permite a los astronautas utilizarlos con rapidez y destreza en trabajos de investigación científica.
Formación sobre el manejo de emergencias, que permite a los astronautas manejar rápida y correctamente las emergencias y minimizar las pérdidas.
Entrenamiento individual y en equipo, que permite a todos integrarse en el conjunto y dar rienda suelta a la fuerza del equipo.
Las futuras misiones lunares requieren naves espaciales con gran empuje y ejecución de misiones reciclables.
El campamento lunar cuenta con vehículos de transporte, como pequeños rovers lunares, grandes rovers lunares y naves espaciales tripuladas. Los pequeños exploradores lunares pueden inspeccionar la superficie lunar y explorar el camino para los grandes exploradores lunares. Los vehículos lunares grandes pueden transportar materiales, equipos e investigadores para llevar a cabo investigaciones en profundidad sobre la desconocida superficie lunar.
El transporte hacia y desde la Luna se realiza principalmente mediante naves espaciales tripuladas, y la exploración de la superficie lunar se lleva a cabo principalmente mediante grandes rovers lunares.
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