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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: D.h

郑州轻工业大学附属中学  河南省郑州市    Cina 19, 18   3 / 1

Descrizione del progetto

Abbiamo intenzione di costruire un campo combinato in superficie e sottoterra, usando la Luna come trampolino di lancio per esplorare ulteriormente il resto del sistema solare. La parte in superficie è principalmente un edificio sferico piatto, per renderlo resistente agli impatti con i meteoriti e proteggere meglio gli astronauti, quindi le sue pareti hanno un totale di tre strati di architettura. Lo strato più interno è fuso in una lega di titanio duro; nello strato intermedio è utilizzato materiale aerogel; lo strato più esterno utilizza il "calcestruzzo lunare", formato dalla combinazione di suolo lunare altamente duttile e urina umana, che viene poi ricoperto con il suolo lunare. Si prevede di costruire due piani per offrire agli astronauti un'ampia gamma di condizioni di alloggio, che comprendono principalmente: area sperimentale agricola spaziale, area abitativa, area di ricerca scientifica, area di stoccaggio.

2.1 Dove volete costruire il vostro Moon Camp?

Nello strato micromagnetico sul lato lontano della luna; il lato lontano della luna non solo è ricco di risorse, terreno aperto, adatto all'osservazione astronomica, ma ha anche una zona speciale. La Luna non ha la stessa atmosfera e lo stesso campo magnetico della Terra, per cui le particelle del vento solare possono bombardare direttamente la superficie lunare; queste particelle causeranno danni alle apparecchiature artificiali, renderanno degradate le celle solari e, cosa più importante, causeranno rischi per la salute degli astronauti che lavoreranno a lungo sulla Luna; ma fortunatamente, sul lato più lontano della Luna esiste un campo magnetico speciale che può schermare più di 50% del vento solare, cioè lo strato micromagnetico.

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

La costruzione di campi sulla Luna richiede una progettazione il più possibile leggera e una vasta gamma di fonti di materiali. Il materiale utilizzato è quindi la polvere lunare, in altre parole il suolo lunare. Il grande vantaggio di questo materiale è che può essere visto ovunque, e la superficie della Luna è coperta da questo materiale, il cui spessore varia da 20 centimetri a diversi metri. In questo caso dobbiamo usare stampanti 3D, e useremo piccoli rover con sotto una piccola pala che trasporta il suolo lunare nel punto in cui deve essere costruito, e poi ammucchia uno strato sottile di suolo, e poi altre macchine solidificano il suolo, strato per strato, fino a quando pochi mesi dopo l'intera base è costruita.

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

Per l'interno dello strato intermedio dell'edificio è stato scelto il materiale aerogel, che è durevole e può resistere a temperature fino a 1400 gradi Celsius con buone prestazioni di isolamento termico, sufficienti a isolare queste temperature. Inoltre, ha una cupola in cima, e il suo enorme peso può proteggerci. L'osservatorio della temperatura, della velocità dei ghiacciai, della copertura superficiale e della geometria dei satelliti può svolgere la funzione di prevedere la posizione dei meteoriti con una precisione di 80%.

2.4 Spiegate come il vostro campo lunare fornirà agli astronauti:

Acqua
Cibo
Potenza
Aria

Il suolo lunare contiene ossidi di silicio e di metallo, con una massa media di 43% di ossigeno, da cui vengono selezionati i minerali di ferro contenenti ossigeno; i minerali di ferro ossigenati vengono poi ridotti con l'idrogeno portato dalla terra e si può preparare l'acqua dolce.

Negli ecosistemi chiusi, le piante possono riciclare i rifiuti organici e convertire l'anidride carbonica in ossigeno respirabile. Grazie all'aria e all'acqua, sulla Luna è stata creata una base lunare per l'agricoltura e l'acquacoltura e la fonte di cibo per gli abitanti della Luna è completamente garantita. È anche possibile coltivare colture in acqua, utilizzando luce LED bianca e rossa, regolando la luce per modificare la composizione minerale e vitaminica della pianta.

Il suolo lunare contiene un gran numero di "elio 3", l'"elio 3" è un'energia pulita ideale, la luna ha almeno 1 milione di tonnellate di elio 3, sufficiente per l'intera terra per diecimila anni, mentre il vento solare sta ancora inviando elio 3, le riserve sono ininterrotte, l'elio 3 è un combustibile molto efficiente per la generazione di energia da fusione nucleare, può essere chiamato "super energia". Durante il giorno, la luna è estremamente solare e i pannelli solari vengono caricati per fornire energia alla base.

I campioni di regolite restituiti dalla missione lunare hanno riserve estremamente ricche di ossigeno e circa 40%-45% del peso del regolite è costituito da ossigeno. In una camera appositamente progettata, il materiale ossigenato viene immerso in sale fuso, riscaldato a 950°C, quindi viene attraversato da una corrente elettrica che provoca l'estrazione e la migrazione dell'ossigeno, che si accumula agli elettrodi, lasciando una miscela di polveri metalliche. Allo stesso tempo, bombole di ossigeno pressurizzate forniscono una fonte di ossigeno di riserva per la cabina, che sono collocate sulla base lunare per esigenze occasionali.

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

In media, la luna dista circa 384.000 chilometri dalla terra. Pertanto, una volta che gli astronauti avranno stabilito con successo una base sulla Luna, si potrà fare della base sulla Luna un trampolino di lancio per esplorare ulteriormente il resto del sistema solare, facendo sì che l'uomo guardi a oggetti più lontani, la base sulla Luna potrebbe diventare la base spaziale più vicina alla Terra, comoda per gli astronauti in altre missioni spaziali più lontane. Allo stesso tempo, gli esseri umani possono utilizzare l'ambiente spaziale per studiare l'origine e l'evoluzione della Luna e della Terra. Esperimenti e sviluppo dell'ingegneria genetica microbica, del sistema di supporto vitale in ambiente chiuso e della biosfera artificiale su larga scala; sviluppo e utilizzo delle risorse lunari, creazione di imprese lunari, sviluppo dell'industria spaziale: offerta di turismo spaziale e altre attività commerciali per le persone.

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

La giornata degli astronauti è suddivisa in tre periodi: dalle 6:00 alle 16:00 per il primo gruppo di astronauti, dalle 16:00 alle 20:00 per i due gruppi di astronauti per il passaggio di consegne e dalle 20:00 alle 18:00 per il secondo gruppo di astronauti.

La giornata degli astronauti inizierà negli alloggi, che forniranno tutto il necessario per la vita quotidiana, e saranno divisi in due gruppi, con periodi di tempo scaglionati per svolgere le missioni, per garantire che il campo lunare sia sempre sorvegliato.

Il primo gruppo di astronauti ha aperto le proprie cuccette, si è lavato e ha fatto colazione, preparandosi per la missione del giorno.

Gli astronauti hanno pilotato i rover lunari intorno all'intera base lunare, hanno azionato una macchina ad ossigeno per sondare il suolo, hanno scavato ossidi di silicio e di metallo nel suolo lunare e hanno usato l'idrogeno per ripristinare i minerali di ferro ossigenati per produrre acqua fresca, creando così ossigeno per il nuovo giorno.

Gli astronauti si godono poi un delizioso pranzo al ristorante.

Dopo pranzo, gli astronauti si sono recati nella Space Agricultural Experiment Zone per osservare le piante esistenti, registrare il loro stato di crescita e iniziare a studiare la coltivazione di nuove piante adatte all'ambiente lunare.

Il lavoro intenso è finito, gli astronauti possono svolgere attività libere; per il bene della loro salute fisica, gli astronauti devono recarsi ogni giorno nell'area di addestramento alla riabilitazione per fare esercizio.

Dopo una breve pausa, gli astronauti sono entrati nell'area di ricerca per sviluppare e studiare ulteriormente la luna, utilizzando la base lunare come trampolino di lancio per esplorare ulteriormente altre parti del sistema solare.

Successivamente, il secondo gruppo di astronauti si è svegliato; dopo essersi lavati, tutti gli astronauti si sono recati insieme nella sala conferenze, hanno effettuato il passaggio di consegne e hanno redatto i verbali delle riunioni, mentre il primo gruppo di astronauti è entrato nella capsula letto.

Il programma del secondo gruppo di astronauti è simile a quello del primo gruppo, inoltre il secondo gruppo di astronauti controlla le condizioni di lavoro dell'intera base lunare per garantire il normale funzionamento della base lunare.

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