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 郑州-金水区 China 18, 19 5 / 1 Inglés
Software de diseño 3D: Fusion 360
Nuestro campamento lunar está situado en el polo sur de la Luna, utilizando plenamente la imaginación e incorporando algunas tecnologías nuevas que aún no están ampliamente disponibles en la Tierra. Combinar las tecnologías populares actuales con las técnicas de construcción tradicionales chinas. Construir un experimento que pueda satisfacer la vida a largo plazo de dos o tres astronautas en la Luna, y estudiar la espuma metálica, el cultivo sin suelo y otros experimentos que son más fáciles de llevar a cabo en el entorno especial de microgravedad de la Luna. Al mismo tiempo, nuestro estilo de construcción combina varios estilos arquitectónicos únicos tanto nacionales como internacionales, teniendo en cuenta las condiciones medioambientales específicas de la Luna. Nuestra base adopta un método de control inteligente en su conjunto, con cada edificio principal conectado por carretera. La zona habitable principal adopta la forma de una estrella de seis puntas, que no sólo tiene una belleza simétrica, sino que también refleja la continuidad de la base.
El principal objetivo de nuestro campamento lunar es la investigación científica. Llevamos a cabo experimentos de ciencia de materiales ambientales en microgravedad en el laboratorio de investigación de minerales, y utilizamos la microgravedad para eliminar la convección por flotabilidad para explorar y desarrollar materiales metálicos espumados, lo que permite descargar eficazmente burbujas y gotas de impurezas, y desarrolla materiales metálicos de alto rendimiento. Además, nuestro laboratorio de cultivo sin suelo desarrollará la tecnología de fotosíntesis extraterrestre, que simula la fotosíntesis natural de las plantas verdes en la Tierra, utilizando la luz solar para convertir el dióxido de carbono exhalado por los seres humanos y los recursos hídricos extraídos in situ en la Luna en oxígeno e hidrocarburos, proporcionando oxígeno a las plantas en el laboratorio de cultivo sin suelo.
Decidimos establecer nuestro campamento lunar en la cuenca de Aitken, en el polo sur de la Luna. En primer lugar, la cuenca está formada por un cráter de meteorito extremadamente grande, que conserva la estructura original del impacto. Dado que el material expulsado de la parte profunda de la Luna por impacto es único, ofrece condiciones favorables para que estudiemos la estructura interna de la Luna.En segundo lugar, la cuenca es rica en recursos hídricos. Hay zonas de sombra permanente en el polo sur de la Luna. La temperatura en estas zonas de sombra permanente es extremadamente baja, por lo que puede haber ricos recursos de hielo de agua en el interior.En tercer lugar, puede proporcionar una gran cantidad de energía. Cada "año lunar" tendrá aproximadamente medio año de día polar, durante el cual hay mucha energía luminosa. Las características de la luz continua en el día polar proporcionan un "suministro" de energía natural para la investigación científica.
Traeremos de la Tierra materiales básicos de construcción, impresoras 3D, maquinaria de recogida de suelo lunar, herramientas de sinterización de suelo lunar y otras herramientas básicas, además de diseñar planos de construcción completos en la Tierra para ayudarnos a construir nuestra base lunar. Aprenderemos de la arquitectura tradicional china y los métodos de conexión de mortaja y espiga, utilizaremos maquinaria de recogida de suelo lunar para recoger suelo lunar, utilizaremos la sinterización de suelo lunar para producir ladrillos lunares, y utilizaremos impresoras 3D para hacer estructuras de mortaja y espiga, que nos ayudarán a conseguir incrustaciones y encaje entre ladrillos. Después de construir los ladrillos, aprovecharemos el entorno de microgravedad de la Luna, y nuestros astronautas podrán colocar los ladrillos en el lugar correspondiente según los planos de construcción sin necesidad de grandes equipos, como grúas y ascensores, para construir la casa. Gracias a que utilizamos suelo lunar de origen local, se puede reducir eficazmente la radiación del espacio exterior y reducir enormemente los costes de transporte. Una vez finalizada la cocción de los ladrillos lunares, puede llevarse a cabo el montaje y la construcción. Al sinterizar los ladrillos lunares, se puede dispersar el riesgo de que la impresión 3D se forme de una sola vez, y en algunas zonas, la impresión 3D puede reforzar las conexiones para completar la estructura.
Construiremos radares de alta precisión y sistemas de alerta de meteoritos, que nos permitirán disponer de tiempo suficiente para evitar los riesgos y peligros que traen consigo los meteoritos extraterrestres; Además, nuestra base utilizará ladrillos lunares cocidos con suelo lunar, que pueden aislar eficazmente los dañinos rayos cósmicos del espacio exterior y crear un entorno de vida e investigación cómodo y seguro para nuestros astronautas. Construiremos un sistema central de aire acondicionado en la base para mantener un ambiente interior a temperatura constante. Como la energía solar es la principal fuente de energía, nuestra base cuenta con un sistema de gestión de baterías BMS basado en el control por inteligencia artificial, que puede distribuir eficazmente la energía de forma razonable sin preocuparse de que se desconecte el aire acondicionado. Al mismo tiempo, nuestras paredes estarán recubiertas con nanorrevestimientos de polímero para aislar las temperaturas extremas del exterior y reducir el consumo de energía del aire acondicionado central. Nuestro oxígeno procede principalmente del suelo lunar, que puede obtenerse mediante electrólisis fundida para producir una gran cantidad de oxígeno. Se transporta a varias salas a través de tuberías subterráneas para suministrar oxígeno a cada sala y garantizar las actividades fisiológicas normales de los astronautas.
Construiremos un rover lunar para concentrar la energía solar y otras radiaciones en el hielo de agua de la Luna, lo que permitirá que estas sustancias de hielo de agua se evaporen. Colocaremos un liofilizador a cada lado para condensar el vapor de agua y recogerlo.
Nuestro suministro de alimentos procede principalmente de laboratorios de cultivo sin suelo. Utilizaremos soluciones nutritivas personalizadas y tecnología de inteligencia artificial para suministrar nutrientes adecuados a las plantas y proporcionar los nutrientes necesarios a nuestros astronautas.
Nuestra energía procede principalmente de la tecnología de generación de energía solar. Utilizaremos paneles solares para recogerla y convertirla en energía eléctrica, y lograremos una distribución razonable de la energía eléctrica mediante la transmisión de potencia sin contacto.
Recogeremos suelo lunar, que puede generar una gran cantidad de oxígeno mediante electrólisis fundida para proporcionar oxígeno a diversas placas. También puede lograr la preparación de silicio, hierro y otros materiales metálicos de gran pureza, proporcionando ciertas materias primas para nuestro laboratorio de minerales.
Nuestro inodoro eliminará directamente la orina; el sudor de los astronautas y el vapor de agua exhalado entrarán en el sistema de ventilación. Estos residuos líquidos se reciclan mediante complejos procesos de tratamiento, como la destilación y la depuración en profundidad, y pueden consumirse.
Principalmente recoger, comprimir, almacenar y luego volver a entrar en la atmósfera con la nave espacial de carga TianZhou para su combustión.
Nuestra cabina adopta un tratamiento de fermentación aeróbica a alta temperatura, y el producto procesado puede utilizarse como fertilizante orgánico. El dióxido de carbono generado durante el proceso de fermentación también puede introducirse en la cabina de la planta.
Adoptaremos la comunicación por ondas inalámbricas, utilizando la función de propagación de ondas inalámbricas para transmitir información, lo que puede ahorrarnos la molestia de tender cables y lograr un intercambio de información y una comunicación más libres, rápidos y accesibles.
Nuestra investigación en el campamento lunar se centra en la espuma metálica en un entorno de microgravedad y en la tecnología de síntesis de luz artificial en un entorno extraterrestre. En el laboratorio de investigación mineral, llevaremos a cabo experimentos de ciencia de materiales en entorno de microgravedad. En el entorno de microgravedad, debido a la desaparición de la convección causada por la flotabilidad, se reducirá la perturbación del crecimiento del cristal, y los defectos del cristal crecido se reducirán inevitablemente. El uso de la microgravedad para eliminar la convección causada por la flotabilidad para explorar y desarrollar materiales de espuma de metal, que ofrece la posibilidad de descargar eficazmente las burbujas y las impurezas de gotas de líquido. Al mismo tiempo, en el entorno de microgravedad espacial, también podemos encontrar algunas propiedades de los materiales y los fenómenos cubiertos por los sitios de gravedad, que pueden proporcionar ideas eficaces y viables para nosotros para desarrollar materiales metálicos de alto rendimiento. Además, nuestro laboratorio de cultivo sin suelo desarrollará la tecnología de fotosíntesis extraterrestre, que simula la fotosíntesis natural de las plantas verdes de la Tierra y utiliza la luz solar para convertir el dióxido de carbono exhalado por los humanos y los recursos hídricos extraídos del suelo lunar en oxígeno e hidrocarburos, proporcionando oxígeno a las plantas del laboratorio de cultivo sin suelo.
En primer lugar, los astronautas deben superar rigurosas pruebas físicas y de salud para asegurarse de que sus cuerpos están a la altura de las exigencias de la exploración espacial. Estas pruebas suelen incluir pruebas de función pulmonar, de frecuencia cardiaca, de reflejos, etc. Mediante estas pruebas se puede determinar si cada astronauta tiene la capacidad de adaptarse al entorno espacial.
Tras superar un reconocimiento médico, los astronautas deben aprender sistemas informáticos y de software. Estos sistemas incluyen habilidades como el procesamiento de datos de tareas, la supervisión de procesos, la resolución de problemas, etc. Al mismo tiempo, también necesitan comprender los conocimientos básicos del entorno espacial, como la microgravedad, el vacío, la radiación, etc., lo que les ayudará a adaptarse mejor al entorno espacial.
Además, el entrenamiento subacuático también es una parte esencial de los astronautas. Mediante este entrenamiento, los astronautas pueden adaptarse a entornos de baja y microgravedad y mejorar su capacidad motora, coordinación y función cardiorrespiratoria. El entrenamiento subacuático también puede simular emergencias y simulacros de evacuación de emergencia, lo que permite a los astronautas afrontar mejor las situaciones peligrosas.
Tras completar el entrenamiento subacuático, los astronautas aprenden el funcionamiento básico y el uso de equipos e instrumentos de laboratorio, así como a adaptarse al entorno en caso de emergencia. El proceso de aprendizaje del astronauta también incluye formación en habilidades como la forma de utilizar y reparar el traje espacial y qué hacer si algo va mal.
Además, los astronautas tendrán que aprender a trabajar en estrecha colaboración con sus colegas, establecer canales de comunicación eficaces, definir claramente sus funciones y aprender a recibir y utilizar atención médica a distancia, entre otras medidas necesarias, para garantizar el éxito de la misión.
Por último, los astronautas deben aprender técnicas de escape de emergencia y maniobras retrógradas en entornos terrestres y espaciales.
La nave espacial debe ser capaz de llegar a la superficie lunar, operar en la superficie lunar para la exploración espacial y las operaciones experimentales, tener suficiente espacio tripulado y de almacenamiento, y ser capaz de adaptarse al entorno de la superficie lunar.
En un campamento lunar, es probable que haya varios tipos de vehículos, como buggies lunares, scooters y vehículos con ruedas, construidos para explorar la superficie lunar, por lo que deben estar diseñados para ser lo suficientemente resistentes y adaptables al entorno de la superficie lunar.
Para llevar y traer astronautas a la Tierra, una cápsula espacial debe poder funcionar en el entorno espacial, resistir el desgaste del espacio y las inclemencias del clima, y tener autonomía suficiente para que los astronautas lleguen sanos y salvos a la Tierra.
Mientras exploramos la superficie de la Luna, también tenemos que encontrar nuevos objetivos y zonas que explorar. Esto podría implicar la exploración en profundidad de las estructuras de la superficie lunar, la posibilidad de buscar recursos hídricos y la exploración de huellas y viajes lunares.
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