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 objetivo principal de la construcción de la base es llevar a cabo investigaciones científicas en el entorno lunar, y su conjunto puede dividirse en cinco grandes áreas funcionales: área de apoyo a la supervivencia, área de fábrica inteligente, área de lanzamiento para atender el lanzamiento y recepción de cohetes o sondas, área de generación de energía y área de recursos lunares.
Primera etapa: a partir de los materiales transportados desde la Tierra, primero se construye el generador de oxígeno y el sistema de circulación de agua en la zona de supervivencia, el conjunto solar en la zona de generación de energía y, por último, el centro de fundición en la zona de recursos lunares.
A medio plazo: utilizar los materiales de construcción y la tecnología de impresión en 3D que proporciona el centro de fundición para seguir construyendo cada zona.
Fase tardía: Una vez construidos todos los edificios, se llevarán a cabo nuevas investigaciones para lanzar sondas al espacio profundo o mejorar los sistemas robóticos. Utiliza la estación central de control para supervisar toda la base en todos los aspectos.
En el futuro, la base podrá obtener recursos de la Tierra a través de la zona receptora de lanzamientos, y la propia estructura de la base podrá soportar el funcionamiento continuo de la base, a partir de lo cual ésta podrá seguir mejorándose y ampliándose.
Como dice el proverbio: "El anhelo del hombre por el espacio nace de un primitivo deseo de explorar". La construcción de un campamento lunar puede ayudar a la humanidad a comprender la verdad del universo, y también puede proporcionar un importante apoyo al desarrollo científico y tecnológico humano.
Por lo tanto, el objetivo principal de nuestro campamento lunar es poder lograr el asentamiento en la Luna y llevar a cabo diversos trabajos científicos al mismo tiempo. Finalmente, se consigue el resultado de tener astronautas de servicio a corto plazo y utilizar inteligencia no tripulada para operar a largo plazo.
Lograr el objetivo de investigación científica y utilizar la base como estación de tránsito hacia el lejano espacio profundo; Extraer recursos lunares y construir unidades de fundición que puedan funcionar con normalidad en el entorno lunar; Construir un laboratorio que la convierta en un lugar ideal para experimentos multidisciplinares.
Planeamos establecer nuestra base a 88,9°S en la Luna. En el borde oriental del cráter de Gerach, el cráter se encuentra casi en el polo sur. Al mismo tiempo, debido a la elevada latitud, puede disponer de energía solar casi permanente y de una gran cantidad de depósitos de hielo de agua, que proporcionan una gran comodidad para el acceso al agua y a la energía en la base. En particular, la tasa de luz solar en la ladera norte del cráter de impacto alcanza alrededor de 97%, y la alta ladera norte tiene el efecto de resistir a los meteoritos. La altitud de la fosa es estable, el terreno es llano y la superficie es grande, lo que favorece la construcción de la base.
Al principio de la construcción del campamento, los astronautas vivirán temporalmente en naves espaciales de alunizaje adecuadas y suficientes para el espacio. En esta etapa, el equipo de impresión 3D no tripulado que llegó al mismo tiempo que los astronautas comenzó la construcción de la base, y los materiales de construcción de la tierra se utilizarán en la etapa inicial de la construcción, y luego la capa de regolito en la superficie lunar se puede fundir a través del dispositivo de fundición, y los péptidos de la capa de regolito y aluminio mezclado con fibras de vidrio de la tierra y fibras de plástico compuestas se utilizan como materiales de impresión 3D.
En el proceso de construcción, la superficie del edificio se diseña como una estructura de aislamiento al vacío, a fin de hacer frente mejor a la diferencia de temperatura entre el día y la noche de la luna, y su estructura de aislamiento al vacío puede resolver eficazmente el problema de los meteoritos, cuando el meteorito cae a la superficie del edificio, esta estructura de vacío puede dispersar la fuerza de impacto del meteorito, por lo que puede resolver el problema de meteoritos.
Cuando construimos el campamento lunar, tuvimos en cuenta los daños que podían sufrir los astronautas por la radiación, los meteoritos y las fluctuaciones térmicas. Por ello, utilizamos una combinación de placas de aislamiento térmico al vacío y materiales antirradiación en la fase inicial para lograr el propósito de prevenir la radiación y reducir la temperatura en la cabina. Tras la construcción del dispositivo de fundición lunar, se utilizaron recursos lunares como el suelo lunar para construir los materiales de construcción. Dado que el suelo lunar en sí tiene las características de escasa conductividad térmica y gran capacidad antirradiación, puede desempeñar un buen papel protector.
Antirradiación: suelo lunar, materiales antirradiación
Diferencia de temperatura: La estación central de monitoreo se utiliza para detectar la temperatura y controlar la temperatura de la base, mientras que el uso de paneles de aislamiento de vacío fuera de la base para frenar los cambios de temperatura en la base
Meteorito: La topografía única de la selección del sitio de la base y la estructura de aislamiento al vacío de la placa de aislamiento al vacío en la superficie del edificio pueden dispersar la fuerza de impacto del meteorito
Agua: Dado que la base está situada a 88,9°S en la Luna, utilizaremos vehículos mineros de agua no tripulados para obtener hielo de agua en el permafrost del polo sur de la Luna. A través de las potentes instalaciones de reciclaje de agua de la base, el agua residual utilizada se recicla y purifica antes de su uso. Mejorar la eficiencia hídrica.
Alimentación: En la fase inicial, los astronautas comerán alimentos rehidratados traídos de la Tierra (un alimento de pequeño tamaño antes del contacto con el agua, transportado y expandido hasta convertirse en alimento comestible tras el contacto con el agua) para sobrevivir a la fase inicial de construcción. A medio plazo, utilizando el centro de síntesis de almidón ya completado, el dióxido de carbono exhalado por los astronautas se recoge basándose en la teoría de la biología sintética, y finalmente se convierte en alimento orgánico mediante una serie de reacciones. En las fases posteriores de la construcción de la base, se pueden obtener alimentos plantando la base al mismo tiempo.
Electricidad: En la ladera norte del cráter, la construcción de matrices solares utiliza eficazmente grandes áreas de condiciones de luz para generar energía, utiliza el hidrógeno producido en la producción de oxígeno para electrolizar el agua, desarrolla la energía del hidrógeno, y utiliza el helio-3 en el suelo lunar para la fusión nuclear controlada
Aire: Electrólisis del agua obtenida del permafrost, el oxígeno se produce por electrólisis del agua, el oxígeno también se puede obtener cultivando algas ricas en oxígeno en la base de siembra, y el oxígeno dentro del metal oxidado en la superficie lunar se puede obtener a través de un dispositivo de fundición, que se convierte en oxígeno a través de un dispositivo de conversión.
Transportaremos las aguas residuales generadas en la vida de los astronautas a nuestro súper sistema de circulación de agua, y las aguas residuales serán descontaminadas y purificadas después de pasar por el purificador de agua, de modo que las aguas residuales puedan ser plenamente utilizadas. Para otros desechos generados en la vida, utilizaremos procesadores microbianos para hacer que esta basura doméstica se convierta en alimento para microorganismos, y al mismo tiempo utilizaremos el principio de la reacción redox para utilizar estos microorganismos para generar electricidad para diversos equipos de la estación espacial. Al mismo tiempo, se recoge a los astronautas para que exhalen dióxido de carbono, y se reutiliza el dióxido de carbono utilizando dispositivos de generación de alimentos a base de dióxido de carbono .
Nos comunicaremos con los satélites lunares a través de un radar fotónico de microondas, y luego nos comunicaremos con la Tierra y otras bases lunares a través de satélites para garantizar que la comunicación pueda llevarse a cabo sin demora. Con la conexión de señales de microondas, el sistema gemelo digital de nuestro campamento lunar puede ser detectado y controlado tanto por el campamento como por la Tierra, a fin de lograr la transmisión en tiempo real de diversas informaciones en la cam .
En nuestro campamento lunar, las sociedades de robótica, botánica y astronomía son el centro de nuestra investigación científica, y la fábrica inteligente de nuestro campamento puede producir diversas máquinas, como vehículos lunares, vehículos mineros y robots de servicio, mientras que los astronautas pueden confiar en la fábrica inteligente para llevar a cabo investigaciones sobre robótica y crear mejores productos de maquinaria. Estudia principalmente cómo mantener el funcionamiento normal del robot y el movimiento de conducción mensual en el estado de baja gravedad, y utiliza principalmente el sistema gemelo digital para supervisar los datos del estado de funcionamiento del robot y los componentes de conducción mensual.
En el módulo de plantación, estudiaremos el crecimiento de las plantas en condiciones de baja gravedad y utilizaremos tecnología transgénica para producir plantas que puedan adaptarse mejor al entorno de baja gravedad de la Luna analizando los datos de crecimiento de las plantas, con el fin de suministrar alimentos para la supervivencia a largo plazo en la Luna.
En la bahía de lanzamiento de cohetes, podemos llevar a cabo la exploración espacial, en la bahía de lanzamiento no sólo podemos recibir diversos suministros de la tierra, sino también prepararnos para la exploración espacial posterior.
Para garantizar que los astronautas puedan completar con éxito la misión lunar, cada astronauta debe someterse a un "entrenamiento del diablo" en tierra antes de ir a la Luna, para que los astronautas puedan moverse y operar en el entorno de baja gravedad de la Luna.
Antes de ir a la Luna, los astronautas realizan principalmente el entrenamiento de funcionamiento de los equipos relacionados en la base lunar y el entrenamiento de actividades externas en la base lunar en cuatro equipos: simulador de entrenamiento fuera de la cabina, tanque de ambiente de baja gravedad, módulo de prueba de traje extravehicular y entrenador de realidad virtual, incluyendo el entrenamiento de funcionamiento normal y de procedimientos, así como el entrenamiento de identificación, juicio y procesamiento de fallos. El entrenador de realidad virtual puede simular completamente las diversas actividades de los astronautas en la Luna y simular ejercicios de entrenamiento conjuntos con el personal de tierra.
Además de los diversos entrenamientos especiales específicos antes mencionados, los astronautas también necesitan llevar a cabo un entrenamiento de fuerza física, el entrenamiento de fuerza de los astronautas incluye el entrenamiento de fuerza de las extremidades superiores y el entrenamiento de fuerza del núcleo para garantizar la salud física a largo plazo de los astronautas en un entorno de baja gravedad.
Nuestra misión a la Luna requiere suministros, cohetes y naves espaciales. Antes de que los astronautas aterricen en la Luna, primero dependen de cohetes de transporte de materiales para transportar los materiales utilizados en la construcción de la base inicial a la zona designada, y después utilizan naves espaciales para enviar a los astronautas a los lugares de aterrizaje designados. En la fábrica inteligente del campamento lunar, construiremos vehículos lunares para explorar la superficie lunar, vehículos mineros para extraer el regolito lunar y camiones cisterna para extraer el permafrost de la Antártida. Reutilizaremos el transbordador espacial que transporta a los astronautas a la Luna desde y hacia la Tierra, y al volver a la Tierra, el transbordador es reparado e inspeccionado para garantizar el éxito de la próxima entrega. Los astronautas utilizarán vehículos lunares para explorar nuevos destinos en la superficie lunar .
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