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 / 1 Inglés
Software de diseño 3D: Fusion 360
Nuestra base está diseñada para ser una base de vida y de exploración preliminar de la Luna. Queremos establecer campamentos en la Luna y aprender a obtener agua, oxígeno, energía y recursos alimentarios en otros planetas. En la disposición general de la base, nos referimos a la forma del loto, y dividimos la base en cuatro áreas, área de vivienda, área de oficina de entretenimiento, área de plantación y área de investigación. Nuestro propósito es establecer una base en la Luna sin contaminación, y construir un dispositivo de producción de agua y oxígeno. Los componentes de hidrógeno y oxígeno del regolito lunar se utilizan para obtener oxígeno y agua, y el agua puede reciclarse mediante un ciclo de purificación. También construimos un panel solar plegable, que utiliza la energía solar para obtener la energía necesaria para el uso diario, así como dispositivos de radar, y sistemas de misiles, que pueden ser aplastados cuando se detecta el impacto de un meteorito para evitar que el campamento reciba daños por meteoritos.
El objetivo del campamento lunar es proporcionar una base a largo plazo para que los astronautas vivan y trabajen en la superficie lunar, de modo que puedan llevar a cabo exploraciones científicas e investigaciones tecnológicas y resolver los diversos retos técnicos y de supervivencia que surgen en el entorno lunar. Al vivir y trabajar en la Luna, los astronautas pueden adquirir una gran experiencia y destrezas espaciales. Al mismo tiempo, pueden comprender las propiedades físicas y químicas de la Luna, explorar la estructura geológica lunar, estudiar el origen y la evolución de la Luna y buscar recursos hídricos en la Luna. Además, el establecimiento de campamentos lunares también ofrece la posibilidad de que los seres humanos vivan en el futuro, proporcionando nuevas condiciones y posibilidades para que los seres humanos sobrevivan y se desarrollen en el espacio en el futuro.
Agua:
El agua es la fuente de la vida. Para que nuestro campamento lunar disponga de un suministro de agua adecuado, hemos diseñado un sistema completo de abastecimiento de agua. Las principales fuentes de agua para el campamento lunar son la producción inteligente de agua, el agua de deshielo polar, la extracción de rocas y el transporte terrestre. Para explotar mejor los recursos hídricos, hemos construido depósitos de agua, tanques de almacenamiento de agua, dispositivos de recuperación de iones de hidrógeno y oxígeno, tanques de almacenamiento, rover lunar y otras infraestructuras. El agua procedente del dispositivo de recuperación de iones de hidrógeno y oxígeno se conducirá al depósito y, a continuación, al depósito, donde el rover transportará el agua extraída del agua de deshielo polar y del mineral al depósito, donde se purificará por precipitación y se transportará al depósito de almacenamiento. El tanque de almacenamiento de agua está conectado con casi todas las unidades para suministrar agua a toda la base.
Comida:
En el centro del campo, instalamos una zona de plantación circular, creamos un entorno de temperatura constante en la zona de plantación e instalamos estantes para plantas e instrumentos de detección de insectos. En los estantes para plantas, utilizamos luces LED para promover el crecimiento de las plantas y acortar su ciclo de crecimiento. Las luces LED son eficientes y tienen una larga vida útil, mientras que la emisión de calor es baja. Los astronautas comerán primero alimentos traídos de la Tierra y, una vez instaladas las zonas de cultivo, cultivaremos alimentos de crecimiento rápido y verduras fáciles de cocinar, como trigo, tomates, fresas, zanahorias, lentejas y boniatos.
Poder:
En primer lugar, aprovechando la energía solar (la Luna no tiene atmósfera y es 1,5 veces más eficiente que en la Tierra), utilizamos dispositivos de recolección solar plegables para captar la luz solar disponible y enviarla a diversas partes del campamento para generar continuamente electricidad y agua.
El otro es el helio-3, favorecido naturalmente como combustible nuclear, pero, por desgracia, este recurso es demasiado escaso en la Tierra para ser utilizado en la generación de energía nuclear a gran escala. En la Luna, en cambio, el helio-3 es abundante, con una capacidad de almacenamiento estimada en más de un millón de toneladas, según los estudios lunares. Y es un recurso respetuoso con el medio ambiente. A lo largo de los años, creo que todos ustedes han sentido los problemas causados por el calentamiento climático. La razón principal es el uso de diversos recursos de carbono, que provoca la liberación de cada vez más gases de efecto invernadero a la atmósfera, de modo que el efecto invernadero de la Tierra es cada vez más fuerte. El helio-3, una fuente de energía limpia, no plantea tal problema porque no emite gases de efecto invernadero como el dióxido de carbono. Esto tiene sentido ante la urgente necesidad de mejorar el medio ambiente.
Aire:
Para producir oxígeno en la Luna, el dispositivo puede utilizarse para la electrólisis de fusión. Esta tecnología puede calentar y fundir suelo o roca lunares para su electrólisis. El oxígeno se liberará en forma de burbujas a partir de la masa fundida.
Esta técnica es sencilla, no requiere reactivos adicionales y no tiene en cuenta la recuperación y el reciclado de materiales. Además de oxígeno, también puede lograr la preparación de silicio, hierro y otros materiales metálicos de gran pureza.
Según Guo Linli, investigador del Instituto 508 de la Quinta Academia de Astronáutica de China, el Instituto 511 de la Quinta Academia de Astronáutica de China ha llevado a cabo experimentos para producir oxígeno en la superficie lunar utilizando la plataforma de la sonda Chang 'e y un pequeño reactor, y ha logrado cierto éxito.
En primer lugar, los residuos orgánicos y los desechos humanos producidos por los astronautas en la Luna podrían descomponerse en fertilizantes mediante biorreactores, que luego podrían utilizarse para cultivar plantas. Además, las aguas residuales pueden convertirse en agua reutilizable por los astronautas mediante procesos de tratamiento como la ósmosis inversa y la destilación.
En segundo lugar, los residuos inorgánicos y los equipos desechados producidos por los astronautas en la Luna pueden recuperarse y reutilizarse. Por ejemplo, los equipos desechados y las piezas metálicas pueden transformarse en piezas nuevas, y las baterías usadas y los residuos electrónicos pueden reciclarse. Esto no sólo reduce la generación de residuos, sino que también maximiza el uso de los recursos. Por último, los residuos que no pueden reciclarse o reciclarse deben eliminarse adecuadamente. Por ejemplo, construyendo vertederos en la Luna, enterrando los residuos bajo tierra o eliminándolos con tecnologías como la fundición a alta temperatura.
Podemos comunicar información entre la Luna y la Tierra y el campamento lunar a través de satélites artificiales, y las mochilas portátiles del sistema de soporte vital que llevan los astronautas tienen radios VHF, que pueden transmitir datos de sonido y biosensores desde los trajes espaciales al centro de control, y luego transmitir información a través de satélites artificiales. No sólo podemos comunicarnos, sino también controlar los indicadores de salud física de cada persona en el campamento lunar a través de la ropa con sensores que lleva la gente, y proteger la vida y la salud de cada miembro del personal del campamento lunar.
En el campamento lunar, con el concepto de "ciudad ecológica", transmitimos al mundo el concepto exploratorio de integrar el biomorfismo, la biónica y la tecnología de la información y la comunicación. En torno a este tema, la órbita satelital, el parque ecológico, etc. serán los experimentos más interesantes para nosotros.
Experimento de órbita de satélite (prueba de órbita, prueba de comunicación, prueba de observación, prueba de sistema, prueba de colisión, prueba de vida útil):
Mejorar la capacidad de comunicación: La construcción de satélites de comunicaciones en la órbita lunar puede mejorar la capacidad de comunicación entre la Tierra y la Luna, y proporcionar un mejor soporte de comunicaciones para la futura exploración lunar y el alunizaje humano.
Sistema de navegación y posicionamiento lunar: La construcción de satélites de navegación en la órbita lunar puede proporcionar servicios precisos de posicionamiento y navegación para las sondas y los astronautas en la superficie de la Luna, similares al sistema GPS en la Tierra.
Observación y exploración lunares: La construcción de satélites de observación en la órbita lunar puede proporcionar una observación y exploración completas y continuas de la superficie lunar, aportando datos importantes para el desarrollo de los recursos lunares y la investigación medioambiental.
Investigación científica espacial: La construcción de satélites de investigación científica en la órbita lunar puede llevar a cabo experimentos e investigaciones científicas espaciales, como el estudio del viento solar, los rayos cósmicos, el entorno de microgravedad, etc.
Base de exploración del espacio profundo: Los satélites en órbita lunar pueden servir de trampolín para la exploración del espacio profundo, proporcionando un importante apoyo para la futura exploración de Marte y otras exploraciones espaciales.
En la actualidad, el ser humano dispone de la tecnología necesaria para enviar satélites a la órbita lunar. Por ejemplo, tanto el programa Apolo de Estados Unidos como la sonda china Chang' e han conseguido ponerlos en órbita lunar. Aunque el coste de poner un satélite en órbita lunar es relativamente alto, se espera que el coste de lanzamiento se reduzca gradualmente a medida que evolucione la tecnología espacial. Además, los satélites en órbita lunar pueden proporcionar un importante apoyo para la futura exploración y desarrollo lunares, y la inversión merece la pena a largo plazo. Desde un punto de vista práctico, la construcción de satélites en órbita lunar tiene sentido. En resumen, la construcción de satélites en órbita lunar tiene una gran importancia, y es factible desde el punto de vista tecnológico, económico y práctico. Con el ulterior desarrollo de la tecnología espacial, la construcción de satélites en órbita lunar será una realidad en el futuro.
El parque ecológico es un experimento:
El parque ecológico lunar necesita construir un ecosistema circular cerrado para apoyar la supervivencia de los seres humanos y otros organismos. Esto incluye el cultivo de alimentos, el suministro de oxígeno y el tratamiento de residuos, etc. La construcción de un ecosistema lunar requiere abordar muchos retos, como la forma de cultivar en entornos de baja gravedad lunar y de mantener la estabilidad del ecosistema. El parque ecológico lunar puede servir como base de investigación científica sobre geología, biología y medio ambiente lunares. Al mismo tiempo, el parque ecológico lunar también puede convertirse en una base para el desarrollo de los recursos lunares y el turismo espacial.
La creación del parque ecológico lunar es un proyecto desafiante y prometedor, ¡que espera la participación de los jóvenes aspirantes!
Los astronautas son un tipo de ocupación especial que se dedica a actividades espaciales en el espacio. Tienen que llevar a cabo tareas especiales, como la supervisión del vuelo, la operación, el control, la comunicación, el mantenimiento y la investigación científica en condiciones ambientales especiales, y pueden vivir con normalidad. Esto les obliga a llevar a cabo un estricto entrenamiento, para que tengan excelentes cualidades físicas y psicológicas, posean una gran capacidad de adaptación a los factores ambientales especiales del espacio aéreo, y dominen la nave espacial y completen la misión deben tener una gran variedad de conocimientos y habilidades. Los contenidos del entrenamiento de los astronautas incluyen: ejercicio físico, educación de conocimientos teóricos, entrenamiento psicológico, entrenamiento de resistencia y adaptabilidad de factores ambientales especiales, entrenamiento de supervivencia y entrenamiento de tecnología de naves espaciales, entrenamiento de tecnología de ingeniería médica aeroespacial, entrenamiento de conocimientos y tecnología de ciencia y aplicación espacial, entrenamiento de supervivencia y entrenamiento integral. También es necesario sentir el entorno de baja gravedad en el estado de microgravedad del silo flotante de gravedad cero y adaptarse de antemano al entorno lunar. Para garantizar que la calidad física y psicológica de los astronautas sea lo suficientemente buena como para adaptarse rápidamente a un entorno especial, es necesario sentir el entorno de baja gravedad en el estado de microgravedad de la cabina flotante de gravedad cero y adaptarse al entorno lunar con antelación. Llevar a cabo la formación técnica, como la nave espacial, para que los astronautas pueden entrar en algunas investigaciones y vuelos en la luna.
Llevamos la nave espacial Tianwen-11, desarrollada independientemente por China, que se divide en las tres partes siguientes:
Cápsula tripulada: transporta principalmente algunos científicos y un pequeño número de experiencias de campamento lunar.
Módulo de mando: la dirección de movimiento de la nave espacial está controlada por inteligencia artificial, y después de que la parte principal llegue a la Luna, permanecerá en órbita lunar para realizar una función de supervisión.
Compartimento de carga: se encarga principalmente de transportar los artículos necesarios para el campamento lunar, así como algunos alimentos.
En la Luna construiremos nuestro propio rover y lo transportaremos.
Normalmente, volveríamos a la Tierra en una cápsula tripulada. Tenemos un sistema de lanzamiento abortado para escapar de la Luna, que es para emergencias.
Tenemos un módulo de mando (es decir, un satélite de detección) en órbita lunar, que cambiará el movimiento de la luna y puede controlar la situación en la superficie lunar en tiempo real. Los astronautas podemos conducir vehículos lunares o sondas para explorar la Luna en función de las condiciones de la superficie lunar.
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