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Galleria Moon Camp Pioneers 2021-2022

In Moon Camp Pioneers la missione di ogni squadra consiste nel progettare in 3D un campo lunare completo utilizzando Fusion 360. Devono anche spiegare come utilizzeranno le risorse locali, proteggeranno gli astronauti dai pericoli dello spazio e descriveranno le strutture abitative e lavorative.

Team: Creater

郑州轻工业大学附属中学  河南省郑州市    Cina 19   5 / 1

Descrizione del progetto

Il nostro obiettivo è costruire un campo umano permanente sulla Luna per sostenere ulteriori esplorazioni della Luna e dello spazio esterno.

Il nostro programma di campo lunare è suddiviso in tre aree principali: un ambiente di vita autosufficiente (energia, abitazioni e cibo) (primo passo), un osservatorio per l'esplorazione esterna e un campo magnetico per la sicurezza del campo.

Nel campo sono state costruite case modulari per gli astronauti, in cui si trovano abitazioni per il riposo, il fitness e la ricerca medica, serre speciali per la coltivazione di piante per ottenere risorse idriche e attrezzature per la conversione dell'energia e la generazione di ossigeno per garantire l'autosufficienza nella vita. Osservatori per l'esplorazione esterna; viene creato un campo magnetico per bloccare le radiazioni spaziali e il campo è dotato di rilevatori per monitorare l'attività solare e avvisare in anticipo gli astronauti.

2.1 Dove volete costruire il vostro Moon Camp?

Vicino al cratere Shackleton, un cratere da impatto al Polo Sud della Luna. Secondo la ricerca, i picchi lungo il bordo dei crateri sono esposti alla luce solare quasi ininterrotta per 80% del tempo, il che soddisfa il requisito di occupare ampie aree di terreno ben illuminate per la produzione di energia solare. L'interno è un'ombra permanente (la Fossa della Notte Eterna), dove il ghiaccio viene immagazzinato e non si scioglie perché non è esposto alla luce solare, il che soddisfa il fabbisogno di acqua per la vita e l'energia umana. Inoltre, in prossimità dei crateri, è comodo raccogliere campioni di ricerca e ricco di risorse, il che è più favorevole alla ricerca.

2.2 Come pensate di costruire il vostro campo lunare? Descrivete le tecniche, i materiali e le vostre scelte progettuali.

Considerando la complessità dell'ambiente lunare e i costi economici, abbiamo deciso di scegliere il modulo rigido come campo lunare principale. Invieremo i componenti modulari dell'edificio attraverso diversi veicoli di lancio. Il primo volo trasporterà gli astronauti, i singoli componenti del modulo abitativo e alcuni materiali abitativi su un veicolo di lancio vicino al cratere Shackleton, al Polo Sud della Luna. Utilizzeremo piastre esagonali in grado di giuntarsi per costruire il fondo, barre di titanio per costruire il supporto del fondo e il supporto del modulo, per poi cucire insieme la parete e la parte superiore del modulo. Poi trasporteremo i nostri astronauti sulla Luna e assembleremo campi lunari sulla Luna. Infine, le risorse abitative e le attrezzature per la ricerca scientifica necessarie saranno trasportate ciclicamente e ulteriormente ampliate verso l'esterno per consentire agli astronauti di utilizzare e sviluppare meglio i campi lunari e le risorse lunari. Trasportiamo anche stampanti 3D sulla Luna, in modo che i nostri astronauti possano creare i propri materiali da costruzione con la tecnologia della stampa 3D, utilizzando l'acqua, il suolo lunare e gli attivatori alcalini della navicella spaziale.

2.3 L'ambiente sulla Luna è molto pericoloso per gli astronauti. Spiegate come il vostro campo lunare li proteggerà. (massimo 150 parole)

Per proteggerci dalle radiazioni spaziali, costruiremo un generatore magnetico all'esterno del campo lunare per bloccare le radiazioni spaziali, e il campo sarà dotato di rilevatori che monitoreranno l'attività solare e diranno agli astronauti di interrompere tutte le attività all'aperto prima che le particelle solari esplodano. Rifugiatevi nel campo lunare, aspettate l'eruzione solare e assumete antiossidanti come le vitamine A e C per proteggervi dagli effetti delle radiazioni.

Per evitare detriti spaziali e micro-meteoriti, doteremo importanti strumenti o apparecchiature di stoccaggio di piastre protettive, combineremo sensori per realizzare il rilevamento delle collisioni e l'allarme in anticipo, e informeremo tempestivamente gli astronauti della riparazione quando le apparecchiature sono danneggiate.

Per la salute fisica e mentale degli astronauti, il campo lunare sarà dotato di una palestra e di apparecchiature VR e AR, in modo che gli astronauti possano godere del loro corpo e della loro mente facendo esercizio quotidiano per prevenire la perdita di massa ossea.

2.4 Spiegate come il vostro campo lunare fornirà agli astronauti:

Acqua
Cibo
Potenza
Aria

Utilizziamo un forno ad alta temperatura per scomporre l'acqua e l'ossigeno, acceleriamo la reazione aggiungendo un catalizzatore e immagazziniamo l'acqua risultante in un serbatoio di stoccaggio. Nel frattempo, intendiamo catturare l'acqua dal ghiaccio lunare e poi pulirla e riciclarla per ridurre al minimo il carico dalla Terra.

Il suolo lunare non è favorevole alla crescita delle colture, quindi dobbiamo modificarlo. Abbiamo trasformato il suolo lunare con batteri e uno dei più promettenti è il cianobatterio, che abbiamo messo sulla luna, in grado di scomporre il suolo lunare, di partecipare alla fotosintesi e di produrre una certa fissazione dell'azoto, e allo stesso tempo di reintegrare il carbonio, l'azoto e altri elementi con i rifiuti alimentari degli astronauti, in modo da soddisfare le esigenze delle piante in crescita. La coltivazione delle piante adotta la coltura idroponica e la coltura del suolo, che rispettivamente coltivano colture con diverse esigenze di ambiente di crescita. Allo stesso tempo, possiamo allevare alcuni insetti ad alto contenuto proteico e pesci con un ciclo di crescita breve per arricchire la struttura nutrizionale.

Utilizzeremo pannelli solari per produrre energia. Non c'è aria sulla luna, la radiazione solare può dirigere la luna senza essere bloccata e attenuata, ed è facile soddisfare l'attuale tecnologia fotoelettrica per la generazione di energia solare ha bisogno di occupare una vasta area di terreno ben illuminato requisiti, quindi, l'intensità dell'energia solare e l'alta efficienza. Allo stesso tempo, l'asse di rotazione della luna è fondamentalmente perpendicolare al piano dell'eclittica, quindi stiamo pensando di costruire centrali termiche vicino ai due stadi della luna per fornire energia molto abbondante e poco costosa sfruttando l'estrema differenza di temperatura causata dalla luna.

Utilizziamo un forno ad alta temperatura per scomporre l'acqua e l'ossigeno e aggiungiamo catalizzatori per accelerare la reazione a 1.000 gradi Celsius. Gli studi dimostrano che per estrarre una tonnellata di ossigeno sono necessarie circa 70 tonnellate di suolo lunare. Nella seconda fase, convertiamo l'anidride carbonica e l'acqua in colture geneticamente modificate, e le piante convertono queste due sostanze in cibo.

2.5 Spiegate quale sarebbe lo scopo principale del vostro Campo Luna.

L'obiettivo principale del nostro team è l'esplorazione scientifica della Luna e dello spazio esterno.

La luna è un campo gravitazionale debole, solo circa 1/6 della gravità della terra, per lo strumento di osservazione dell'osservatorio, e la luna non ha quasi nessuna atmosfera, l'osservatorio può realizzare l'osservazione di tutte le onde elettromagnetiche di banda, sia ridurre l'intensità della struttura dello strumento, e le apparecchiature di controllo remoto conveniente, attraverso l'osservazione registrare il cambiamento delle stelle correre, aiuta l'uomo a proteggere la terra, e l'ulteriore esplorazione dello spazio esterno.

La nostra base sarà il primo passo verso l'insediamento umano nello spazio.

3.1 Descrivete una giornata sulla Luna per l'equipaggio del vostro Moon Camp.

Sulla Luna il sole sorge sempre, il che è molto diverso dagli orari umani sulla Terra. Pertanto, è necessario un programma giornaliero di attività come il riposo, l'esercizio fisico, la dieta, la ricerca, l'esplorazione, ecc. Per mantenere l'ordine al campo e rispondere più rapidamente a una crisi, gli astronauti devono fare dei turni.

L'astronauta un giorno dall'inizio del soggiorno, riordinare la mattina dopo tutto andrà al ristorante per fare colazione e ottenere il loro programma di giorno, 8 ~ 9 ore al giorno, gli astronomi si recheranno alla base osservativa per la ricerca di osservazione astronomica, botanico coltivare colture per osservare il suo stato, il personale di manutenzione per controllare il campo ogni attrezzature, ecc, Gli astronauti svolgeranno il loro lavoro in base al loro campo di competenza e dovranno lavorare in squadre di almeno due persone ogni volta che partiranno per una spedizione per raccogliere campioni lunari e riportarli al campo per studiarli. Dopo il pranzo, gli astronauti si riposeranno per un'ora nella sala da pranzo, per poi svolgere il lavoro del pomeriggio. Dopo cena, alla fine della giornata, gli astronauti faranno due ore di esercizio fisico per prevenire la perdita di massa ossea. A causa del lavoro di missione a lungo termine sulla Luna, gli astronauti accumuleranno inevitabilmente una certa pressione psicologica; gli astronauti possono utilizzare le attrezzature attraverso giochi, intrattenimento, lettura e altri modi per alleviare la pressione psicologica. Al termine delle attività quotidiane, gli astronauti cambieranno turno con i loro compagni di squadra, torneranno in soggiorno per le pulizie e poi andranno a letto per riposare. Di notte, gli astronauti dormono dalle 8 alle 10 ore.

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