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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: Three-dimensional player

郑州轻功业大学附属中学  河南省郑州市    Cina 19   4 / 1


Visualizzatore esterno per progetto 3d

Descrizione del progetto

La prima fase del campo lunare è stata impostata come fase di esplorazione scientifica verso un'impostazione di risorse autosufficienti. Adotteremo la tecnologia del gemellaggio digitale, da un lato costruiremo una base digitale virtuale: le attrezzature all'interno della base realizzeranno tutte le cose interconnesse e reciprocamente ricettive sulla base della tecnologia 5g e di vari sensori, basterà che all'interno del sistema della base si possano ottenere facilmente tutti i dati delle varie parti della base; dall'altro lato, istituiremo la Luna digitale: la creazione della luna digitale si baserà sul sistema di rilevamento del "" veicolo di rilevamento delle risorse lunari "", che raccoglierà i dati dalla base, li caricherà in tempo reale sul sistema della luna digitale utilizzato per mappare la luna digitale, e alla fine stabilirà un sistema di luna digitale contenente i dettagli della distribuzione delle risorse, della topografia, dei cambiamenti di temperatura, ecc. Costruiremo sale di ricerca biologica per esplorare lo stato di crescita delle piante nell'ambiente spaziale e allevare piante spaziali in grado di fornire oligoelementi ed energia; la base costruirà stazioni di osservazione astronomica per il rilevamento dello spazio profondo. La base costruirà un array di piastre solari per ottenere energia e una piastra di generazione solare per ottenere energia. All'inizio la nostra missione era quella di continuare a sondare la Luna e di sopravvivere ad essa.

2.1 Dove volete costruire il vostro Moon Camp?

La base lunare è costruita nell'Artico lunare, con le barche spaziali degli esploratori lunari che hanno coagulato l'acqua (ghiaccio) sull'Arc;tic lunare intervallato dai crateri artici lunari, ottenendo stime preliminari di 0,01-0,3 miliardi di tonnellate. La creazione di una base lunare nell'Artico lunare offre un accesso diretto all'acqua e ai poli lunari si verificano fenomeni diurni che consentono di ottenere una luce solare continua per la generazione di elettricità nella base. Oltre alla scoperta di buchi di lava in crateri di 50 km di diametro a nord-est del cratere Filoraus nella regione artica lunare, che è l'ingresso di un grande gruppo di buchi di lava sottosuperficiali in grado di resistere alle radiazioni provenienti dallo spazio, nelle future esplorazioni se si troveranno buchi di roccia all'interno del nostro campo lunare ci si sposterà nei buchi di lava.

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

Costruzione:Impiegando basi aerate, i sacchetti aerati compressi vengono trasportati dalla terra, scaricati in gas sulla luna, poi collegati per l'assemblaggio e infine ricoperti all'esterno della base con uno spesso terreno mensile per difendersi dalle radiazioni spaziali parziali. Per le parti dei dispositivi all'interno della base, come tavoli, armadietti, eccetera, passeremo dal materiale compresso della banda terrestre alla Luna e poi stamperemo le attrezzature associate con una stampante 3D, oltre a stampare il materiale di scarto riciclato all'interno della base lunare e riutilizzarlo.

Materiali e Tecnologie:Materiali e Tecnologie

L'adesivo di nano silice organica è combinato con nanoparticelle di silice per creare un rivestimento riflettente meccanicamente resistente e autopulente. Il rivestimento ha una trasmittanza di picco di 99,9%, un angolo di contatto con l'acqua di 161° e una durezza di 4,2gpa. Può essere applicato all'autopulizia dei pannelli solari.

La deposizione di nanoparticelle di TiO2 da 2 nm con carica positiva sulla superficie del vetro rivestito di ossido di indio-stagno (ITO) con il metodo dell'elettrodeposizione è in grado di adsorbire le particelle di polvere mensili con carica negativa; la trasmittanza luminosa del substrato di vetro rivestito di TiO2 / ITO è migliorata da 75-87% a circa 85% dopo il trattamento, che è stato utilizzato per sondare la superficie della telecamera nell'apparecchiatura e ha ottenuto l'effetto di prevenzione della polvere per garantire una buona trasmittanza luminosa.

Il carrello lunare successivo, che può funzionare fino a 14 giorni consecutivi, dopo essere entrato nella notte lunare, spegnerà tutte le funzioni che consumano energia a causa della sua incapacità di generare elettricità attraverso la luce, accenderà solo la funzione di veglia e la funzione di posizionamento ed entrerà in dormienza. Dopo 14 giorni, ci si può svegliare automaticamente, fornendo calore all'auto sonda lunare in una notte fredda utilizzando cellule nucleari che generano elettricità decaduta da radioisotopi durante la notte.

 

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

All'esterno della base è stato costruito un guscio di terreno mensile, che è stato utilizzato per difendersi da una parte dei raggi. La poliimmide ha un'elevata resistenza meccanica, un buon dielettrico, stabilità alle alte temperature, resistenza alle radiazioni e altri vantaggi. Du et al hanno utilizzato un laser UV per modificare la superficie della poliimmide, utilizzando argon ad alta pressione per rimuovere i detriti generati dalla deformazione superficiale del laser. I risultati indicano che la superidrofobicità delle superfici di poliimmide testurizzate al laser può essere ottenuta nel caso di un trattamento laser che utilizza una bassa intensità di potenza e un'elevata sovrapposizione di impulsi, incarnando la natura delle superfici a bassa energia superficiale. L'alluminio metallico è uno dei metalli con un'elevata capacità di assorbimento della radiazione a prevalente riflettanza. Una struttura a sandwich di poliimmide più alluminio più poliimmide, avvolta all'esterno del guscio della base lunare e del carrello lunare, fornisce una protezione efficace contro le radiazioni e la ritenzione del calore, nonché una protezione contro l'ossidazione dell'alluminio metallico.

2.4 Spiegate come il vostro campo lunare fornirà agli astronauti:

Acqua
Cibo
Potenza
Aria

la posizione specifica e la riserva di risorse idriche acquisite dal "veicolo di esplorazione delle risorse lunari" e i dati associati sono stati trasferiti al sistema lunare digitale, che è stato autorizzato dagli astronauti nelle sale di controllo totali della base per apprendere i dettagli delle risorse lunari, che hanno manipolato a distanza, "raccoglitore di risorse lunari "" nel luogo designato per la raccolta delle risorse idriche. Il carrello per la raccolta delle risorse riscalderà prima lo strato di ghiaccio attraverso la riflessione della luce solare per ridurre la durezza del ghiaccio. Quindi romperà lo strato di ghiaccio utilizzando un congelatore idraulico, seguito dall'uso di una spatola a secchio per rompere il ghiaccio, e infine verserà nell'unità di elaborazione per la filtrazione a caldo per ottenere acqua pura e rimuovere i rifiuti. Il carrello di raccolta consegnerà infine le risorse idriche all'unità di distribuzione delle risorse nella base, distribuendo le risorse idriche su richiesta.

Nella fase iniziale, l'approvvigionamento alimentare del campo lunare proviene principalmente dalla Terra. Inoltre, la base lunare istituirà un proprio laboratorio di ricerca sugli ortaggi. Studieremo lo stato di crescita di diversi ortaggi nell'ambiente lunare, raccoglieremo dati rilevanti, li classificheremo e li analizzeremo e formuleremo schemi di coltivazione pertinenti. Infine, in base ai dati e agli schemi pertinenti, coltiveremo ortaggi che non solo possono crescere in modo sano nell'ambiente lunare, ma anche fornire agli astronauti vari sali inorganici ed energia. Espandere l'area di coltivazione di questi ortaggi, aumentare la produzione di ortaggi, in modo da raggiungere l'obiettivo dell'autosufficienza, ed esportare le verdure in eccesso sulla Terra per ottenere benefici economici.

L'elettricità è generata da pannelli solari irradiati dall'energia solare, che viene poi immagazzinata in batterie per fornire energia alla base. L'ossigeno e l'idrogeno sono ottenuti attraverso l'elettrolisi delle risorse idriche, l'ossigeno è utilizzato per produrre aria, l'idrogeno può essere utilizzato come fonte di energia della navicella spaziale; quando l'energia della base lunare sarà sufficiente, la base lunare diventerà una stazione di rifornimento energetico per l'esplorazione dello spazio profondo ed esporterà l'energia in eccesso sulla terra per ottenere benefici economici. Inoltre, il nostro campo lunare avrà un dispositivo di riciclaggio di stampa 3D per riciclare le risorse. Ad esempio, dopo che gli astronauti avranno utilizzato i dispositivi a fine vita, potranno decomporli e classificarli in una stampante 3D e potranno stampare i nuovi dispositivi che desiderano, realizzando il riciclo delle risorse.

L'ossigeno ottenuto dall'elettrolisi dell'acqua sarà consegnato alla "sala di immagazzinamento e distribuzione delle risorse", la "sala di immagazzinamento e distribuzione delle risorse lunari" immagazzina azoto e anidride carbonica compressi, la "sala di distribuzione delle risorse lunari" è collegata alla base digitale attraverso il gemello digitale, l'azoto e l'anidride carbonica sono miscelati in proporzione in base alla proporzione di aria nella base e all'analisi di vari dati per produrre aria. A causa dell'ambiente lunare a bassa gravità, le piccole particelle solide presenti nella base rimangono a lungo nell'aria, mettendo in pericolo la salute degli astronauti; per questo la base è dotata anche di un sistema di filtraggio dell'aria per rimuovere le microparticelle di polvere che galleggiano nella base attraverso il filtraggio circolante e migliorare la qualità dell'aria.

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

Lo scopo principale del campo lunare è la ricerca scientifica. Nel rilevamento dello spazio profondo: poiché lo spazio di osservazione terrestre è sempre sotto l'influsso dell'atmosfera terrestre, che influisce sulla precisione dell'osservazione, la base lunare costruisce stazioni astronomiche per il rilevamento dello spazio profondo; saranno allestite sale di ricerca per la piantumazione di piante per la ricerca sulla coltivazione di vegetali con scopi autosufficienti; una base lunare è anche costruita da un sistema di gemellaggio digitale che collega una base digitale con una luna digitale. In attesa che la base lunare sia autosufficiente, le risorse energetiche in eccesso saranno esportate sulla Terra per ottenere benefici economici e sostenere lo sviluppo duraturo del campo lunare, che in futuro servirà come prima stazione di transito per l'esplorazione dello spazio esterno da parte dell'uomo.

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

Dopo essersi svegliati al mattino e lavati, gli astronauti possono scegliere liberamente varie attrezzature per il fitness, come legging machine, bici da spinning, tapis roulant e sollevatori di pesi, fare colazione insieme e poi iniziare la giornata di lavoro. Gli astronauti si recheranno innanzitutto nella sala di controllo generale per condurre un'ispezione completa del campo lunare, al fine di garantire il normale funzionamento e la qualità dell'aria dei dispositivi di radiocomunicazione, degli osservatori, dei dispositivi di stoccaggio e distribuzione delle risorse, degli array di pannelli per l'energia solare e di altre apparecchiature nella base, la temperatura della stanza e altri parametri sono normali. Poi gli astronauti svolgeranno i loro rispettivi compiti. Gli astronauti responsabili dell'esplorazione dello spazio profondo apriranno la cupola dell'osservatorio attraverso il funzionamento a distanza, regoleranno la direzione del telescopio, cattureranno le immagini cosmiche, le analizzeranno e le elaboreranno, e trasmetteranno le informazioni sulle immagini alla Terra per un'analisi approfondita; gli astronauti responsabili della ricerca sulle piante completeranno il loro lavoro nel laboratorio biologico, studieranno e analizzeranno le piante attraverso il microscopio elettronico, il tavolo operativo sterile, l'incubatore, il gabinetto di coltivazione e altre attrezzature, e formuleranno e modificheranno i piani di coltivazione pertinenti; Gli astronauti incaricati della raccolta delle risorse controlleranno le riserve di risorse nella sala di stoccaggio e distribuzione delle risorse lunari, quindi azioneranno il veicolo di raccolta delle risorse lunari per raccogliere le risorse idriche dove c'è il ghiaccio e trasporteranno le risorse raccolte nella sala di stoccaggio e distribuzione delle risorse; gli astronauti incaricati dell'esplorazione delle risorse controlleranno a distanza il veicolo di raccolta delle risorse per rilevare la luna e raccogliere campioni, nonché raccogliere vari dati e trasmetterli al sistema gemello digitale. Alla fine della notte, gli astronauti terranno una riunione con il personale a terra per riassumere il lavoro della giornata, discutere i problemi, formulare soluzioni pertinenti e pianificare il passo successivo. Dopo la giornata di lavoro, gli astronauti possono chiacchierare e bere tè in camera da letto e fare videochiamate con le loro famiglie sulla Terra.

Altri progetti:

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