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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: Gipsy Danger

郑州轻工业大学附属中学  河南省郑州市    Cina 19   3 / 1


Visualizzatore esterno per progetto 3d

Descrizione del progetto

La nostra base è stata concepita come un luogo in cui gli esseri umani possano esplorare preliminarmente l'ambiente lunare e cercare di sopravvivere, esplorando l'ignoto e i pericoli della Luna. Per questo l'abbiamo chiamata "pericolo zingaro". La costruzione può sostenere la vita quotidiana e la ricerca scientifica dei quattro astronauti, nonché esplorare le risorse lunari disponibili e le possibilità di sopravvivenza umana.

La base di pericolo di Gipsy ha due direzioni di ricerca: una è quella di condurre un'indagine geologica attraverso indagini sul campo per trovare il posto migliore per l'insediamento umano sulla luna in futuro; l'altra è quella di trovare risorse naturali sulla luna per la sopravvivenza umana, cercando di coltivare piante nell'ambiente lunare, e fare un tentativo preliminare di circolazione delle risorse umane e di vita normale sulla luna.

La nostra base ha quattro moduli: habitat, area industriale, area investigativa e area biologica. Man mano che scopriremo la necessità di nuovi spazi, inizieremo a costruirli con i materiali disponibili sulla Luna e inizieremo a cercare ed esplorare risorse come acqua, cibo, elettricità e aria. Inoltre, vengono utilizzati materiali a cambiamento di fase per garantire che il campo abbia un ambiente a temperatura costante adatto alla sopravvivenza umana, e vengono impiegate tecnologie di motion capture, riproduzione VR e altre tecnologie per rilassare e recuperare gli astronauti, nonché tecnologie di rilevamento radar avanzate per esplorare le condizioni geografiche e geologiche della luna. Gli astronauti possono adattarsi e concentrarsi sul loro lavoro di ricerca e la loro vita è il più possibile simile a quella terrestre.

2.1 Dove volete costruire il vostro Moon Camp?

Costruiremo un campo lunare in un cratere adatto vicino al Polo Sud. Poiché è ricco di risorse, durante il giorno le condizioni del polo sud possono fornire sufficiente energia solare come energia. Il polo sud è il luogo più conveniente sulla Luna, con una temperatura simile a quella terrestre, più adatta a far vivere le persone sulla Terra. In secondo luogo, può prevenire meglio le tempeste solari e gli impatti di meteoriti, e può raccogliere una parte dell'energia sulla superficie lunare, estrarla e prepararla. La temperatura e la velocità angolare consentono l'esistenza di acqua solida, che può fornire acqua per uso domestico agli astronauti e fornire le risorse necessarie per la loro sopravvivenza. Allo stesso tempo, l'Antartide possiede anche un gran numero di risorse minerarie esposte, come magnesio, alluminio, ferro e titanio, che possono essere utilizzate come materiali da costruzione.

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

Per estrarre i materiali necessari si utilizzano le ricche risorse minerarie della Luna e vari principi di reazione chimica. Ad esempio, per la costruzione di un motore a combustibile a temperatura ambiente è necessario il metano, che può essere utilizzato per elettrolizzare l'acqua per ottenere idrogeno e reagire con l'anidride carbonica per generare metano e acqua, che possono essere riciclati ripetutamente. Le case possono essere costruite con la tecnologia di stampa 3D, che utilizza radiazioni a microonde a bassa potenza, a una temperatura di circa 1500 watt, per sinterizzare la polvere lunare. La polvere lunare sarà riscaldata a 1200°C ~ 1500°C, leggermente al di sotto del punto di fusione, fondendo la polvere di nanoparticelle in un solido simile alla ceramica. La stampa 3D non richiede il trasporto di materiali adesivi dalla Terra.

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

In primo luogo, risolviamo il problema delle radiazioni sulla Luna utilizzando materiali isolanti e antiradiazioni ad alta resistenza. Per risolvere il problema delle radiazioni, è stato creato uno scudo di campo magnetico alla base, è stata rafforzata la protezione degli indumenti protettivi degli astronauti contro le radiazioni e sono stati utilizzati materiali in grado di assorbire le radiazioni per risolvere il problema delle particelle ad alta energia dei raggi cosmici. In secondo luogo, la base ha costruito una camera di nebulizzazione dell'acqua al cancello della base, mentre ha utilizzato materiali TiO2 per progettare tute spaziali per rimuovere la polvere lunare contenente un gran numero di sostanze tossiche e cancerogene. In terzo luogo, il campo utilizza materiali a cambiamento di fase e sistemi di controllo della temperatura per aiutare gli astronauti a resistere alla temperatura e alle radiazioni cosmiche. Il radar in cima al campo può monitorare l'arrivo di grandi meteoriti, mentre il rover lunare e la base hanno le risorse e le apparecchiature di comunicazione per inviare segnali alla Terra in situazioni critiche. L'attrezzatura per il massaggio riabilitativo del campo può alleviare la pressione dell'ambiente lunare sui muscoli del corpo degli astronauti.

 

2.4 Spiegate come il vostro campo lunare fornirà agli astronauti:

Acqua
Cibo
Potenza
Aria

L'utilizzo del ghiaccio presente nel suolo lunare, distillato per ottenere l'acqua, al fine di elettrolizzare l'acqua per ottenere l'idrogeno, è possibile utilizzare i minerali contenuti nel suolo lunare per le reazioni chimiche per produrre l'acqua, come le ferroleghe di titanio e le reazioni dell'idrogeno per produrre l'acqua, e poi utilizzare l'acqua elettrolizzata per produrre idrogeno, in modo da creare un ciclo.

Alcuni sono trasportati da razzi lanciati per la prima volta dalla Terra, altri dalla costruzione di serre adatte alla crescita delle colture. Il suolo e i microrganismi necessari saranno trasportati dalla Terra per coltivare le colture sul campo lunare, produrre cibo per il consumo umano e mantenere la vita degli astronauti.

Generare elettricità utilizzando la luce del sole. Inoltre, la Luna è anche ricca di energia: l'elio-3 è un gas raro di cui è ricco il suolo lunare, che viene iniettato direttamente dal vento solare nello strato di suolo lunare sulla superficie lunare e viene adsorbito dalle particelle del suolo lunare, che è un combustibile per la generazione di energia da fusione nucleare controllata. Allo stesso tempo, l'idrogeno prodotto dall'elettrolisi dell'acqua può essere prodotto anche con la combustione di ossigeno per generare acqua.

La reazione ilmen-ferrolega sfrutta anche l'elettrolisi dell'acqua, che può generare ossigeno per la respirazione degli astronauti. Formula di reazione: FeTiO3+H2->Fe+TiO2+H2O e reazione dell'acqua elettrolizzata: 2H2O->2H2+O2.

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

Lo scopo principale del nostro campo lunare è quello di condurre ricerche scientifiche ed esplorazioni sull'ambiente lunare e di fare un'esplorazione preliminare e un tentativo di vita degli astronauti sulla luna. In termini di ricerca scientifica, studiamo continuamente il paesaggio lunare attraverso gli astronauti che guidano un rover lunare, cerchiamo di sviluppare le risorse sulla luna, di utilizzare nuove risorse per inventare nuovi materiali e di scoprire se c'è vita sulla luna; in termini di vita, esploriamo come costruire un'area abitativa per soddisfare le esigenze di cibo, vestiti, alloggi e trasporti, e otteniamo le risorse necessarie come elettricità, acqua e aria necessarie per la vita quotidiana, in modo da mantenere la vita normale degli astronauti sulla luna.

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

Il calendario lunare si basa sul meridiano primario della Terra. Alle 6:00 del mattino, nella zona abitativa del campo lunare sotto il controllo del sistema gravitazionale, gli astronauti del campo lunare si svegliano dalla cabina letto, cambiano gli abiti casual realizzati con speciali materiali termoisolanti (materiali a cambiamento di fase) dal guardaroba e utilizzano il lavatoio realizzato con un dispositivo di uscita dell'acqua a gravità. Alle 8:00, dopo aver fatto colazione nella zona giorno, gli astronauti sono arrivati nella zona di lavoro, hanno avviato gli strumenti della zona di lavoro del campo e della zona industriale e li hanno messi in funzione. Alle 10:00, gli astronauti sono arrivati nell'area industriale del campo per controllare i dati di funzionamento degli strumenti e trasmettere in tempo le informazioni dell'area industriale alla Terra. Alle 12:00, dopo il pranzo, gli astronauti sono tornati al modulo letto per una pausa pranzo. Alle 15:00, gli astronauti hanno indossato le loro tute spaziali, sono arrivati all'esterno del campo, hanno guidato il rover lunare fuori dal campo, hanno condotto un'indagine giornaliera sul mondo reale della forma del suolo lunare e hanno campionato il suolo e il minerale lunare sconosciuto e senza nome. Alle 17:00 gli astronauti sono tornati al campo per la cena. Dopo cena, si sono recati nell'area di lavoro per analizzare i campioni raccolti, caricare i dati delle analisi sul database del satellite lunare e inviare i dati alla Terra attraverso il satellite. Alle 18:00, gli astronauti sono entrati nell'area e-sports e si sono seduti per un'ora sulla sedia e-sports con airbag di panini ripieni al vapore per l'intrattenimento, per ottenere il rilassamento mentale e fisico. Alle 19:00, gli astronauti hanno chiuso l'area di lavoro e l'area industriale e gli strumenti erano in funzione. 20: alle 00:00, gli astronauti hanno comunicato la situazione alla stazione di monitoraggio terrestre attraverso lo schermo elettronico nell'area di lavoro. Alle 21:30 gli astronauti sono tornati nei loro alloggi per riposare.

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