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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: The East Pioneer

郑州轻工业大学附属中学  河南省郑州市    Cina 19, 18   4 / 1


Visualizzatore esterno per progetto 3d

Descrizione del progetto

Il nostro progetto è di creare un campo di vita a lungo termine per sei astronauti sulla Luna. Sarà un campo integrato con funzioni di ricerca, affari e intrattenimento. La sua forma assomiglia a "Tai Chi" nella cultura tradizionale cinese, che simboleggia il noumeno dell'universo e rappresenta le nostre intenzioni originarie di esplorazione dell'universo. La struttura del campo sarà una combinazione di superficie lunare e una utubo di lava sotterraneo. Si compone di cinque moduli: un centro operativo Tai Chi, un'area di produzione di energia solare, un'area di estrazione del ghiaccio d'acqua, un'area abitativa sotterranea e una serra sotterranea. Il centro operativo Tai Chi comprende un centro di controllo e un laboratorio. L'area di generazione dell'energia solare è composta da un gran numero di pannelli solari per fornire elettricità sufficiente al nostro campo. L'area per l'estrazione del ghiaccio d'acqua è il luogo in cui si effettua lo sfruttamento delle risorse idriche. L'area abitativa sotterranea comprende una sala da pranzo, un salotto e una finta sala terrestre con strutture per il fitness e l'intrattenimento fisico, completa di un esoscheletro gravitazionale per ogni astronauta. È dotato di un sensore EMG che valuterà lo stato di salute degli astronauti dopo ogni sessione di allenamento per garantire la loro salute, che rilasserà gli astronauti e preverrà il deterioramento delle loro ossa e dei loro muscoli in microgravità. La serra sotterranea è il luogo in cui alleviamo piante e animali. Non solo faremo molte ricerche scientifiche sulla Luna, ma faremo del campo un terreno di addestramento per le future esplorazioni spaziali.

2.1 Dove volete costruire il vostro Moon Camp?

Stabiliremo un campo lunare in Bacino di Aitken al polo sud della Luna per i seguenti motivi:

  1. L'Antartide ha un periodo molto lungo di luce continua, che offre condizioni molto favorevoli per l'esplorazione scientifica a lungo termine e la generazione di energia solare.
  2. Nella zona d'ombra permanente è presente del ghiaccio d'acqua, che offre ottime condizioni per l'acquisizione di risorse idriche.
  3. Presenta buone condizioni di temperatura. La temperatura media del polo sud della luna è di 220 K ± 10 K (- 50 ℃ ± 10 ℃), un buon ambiente termico rispetto ad altre parti della luna.
  4. Nel 2019, la Cina ha esplorato la regione, dimostrando che ci sono le condizioni per l'atterraggio dei razzi.
2.2 Come pensate di costruire il vostro campo lunare? Descrivete le tecniche, i materiali e le vostre scelte progettuali.

Nella prima fasePer completare la costruzione delle fondamenta dell'accampamento sulla terra, utilizzeremo la cabina flessibile. Poiché la cabina flessibile ha un grande rapporto di piegatura per il trasporto, può mantenere la pressione dell'aria dopo il riempimento, ha una buona tenuta all'aria, ha una forte capacità di progettazione della forma dopo l'espansione, ha vantaggi per la disposizione spaziale e può evitare l'impatto dell'assorbimento del suolo di CO2 sul ciclo del carbonio. Una volta completata la costruzione, quattro astronauti e la fondazione del nostro campo saranno lanciati in aria.

Nella seconda fase, i quattro astronauti useranno Robot per la stampa 3D costruire la parte in superficie del campo con il suolo lunare come materia prima, secondo il piano previsto. La superficie di tutti i compartimenti flessibili sarà ricoperta di suolo lunare e le successive attrezzature necessarie saranno comunque trasportate da razzi.

Nella terza faseI quattro astronauti costruiranno la parte sotterranea dell'accampamento, costruiranno ascensori che collegheranno la parte superiore e quella inferiore e useranno tubature per collegare tutte le aree dell'accampamento sotterraneo. In questa fase, si utilizzeranno anche dei razzi per trasportare altri due astronauti al campo per aiutarli a completare la costruzione del campo.

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

Nella parte fuori terra del campoRicopriremo la capsula spaziale con il suolo lunare per evitare che la vita dei polimeri alti nella capsula spaziale si riduca a causa della luce solare a lungo termine; allo stesso tempo, impediremo ai raggi spaziali ad alta energia di entrare nella capsula e proteggere gli astronauti e le apparecchiature elettroniche; dopo che lo spessore del suolo raggiunge una certa dimensione, può isolare lo scambio di calore tra l'interno e l'esterno della cabina e formare una certa zona di temperatura costante.

 La parte sotterranea sfrutterà le condizioni naturali dei tubi di lava per resistere alle radiazioni e ai meteoriti. Nella fase successiva della costruzione del campo, continueremo a utilizzare il suolo lunare per la stampa 3D per completare l'espansione. Abbiamo attrezzato un veicolo base mobile come rifugio di emergenza, dotato di beni di prima necessità al suo interno. In caso di incidente, lo useremo per fuggire in un'area sicura.

2.4 Spiegate come il vostro campo lunare fornirà agli astronauti:

Acqua
Cibo
Potenza
Aria

L'acqua è una risorsa importante per la sopravvivenza umana. Sfrutteremo appieno le risorse idriche della Luna. Inizialmente dovremo usare l'acqua che portiamo dalla Terra, e quando saremo pronti a estrarre il ghiaccio lunare installeremo un concentratore solare di prismi nel posto giusto. Il calore generato dalla luce solare viene usato per sciogliere il ghiaccio lunare, e poi il rover lunare raccoglie il condensato generato, che può essere usato in agricoltura, idratazione, energia e così via. E può essere utilizzato dagli astronauti dopo il trattamento. Allo stesso tempo, anche le acque reflue, come l'urina prodotta dagli astronauti, saranno riutilizzate dopo essere state trattate da un sistema di trattamento delle acque reflue.

Il nostro campo progetterà di formare un sistema di nutrizione perfetto che contenga una varietà di fonti alimentari. Pertanto, coltiveremo piante verdi come le patate in idroponica nella serra per animali e piante e utilizzeremo il magazzino di riproduzione per allevare il Tenebrio molitor. Le patate possono essere utilizzate come cibo per fornire vitamine e oligoelementi essenziali agli astronauti, la fotosintesi e la respirazione delle piante possono realizzare la circolazione dell'ossigeno e dell'anidride carbonica, mentre il Tenebrio molitor fornisce proteine essenziali agli astronauti. Allo stesso tempo, il laboratorio produrrà grasso artificiale e carne artificiale.

Perché ci troviamo nel bacino di Aitken, al polo sud della Luna, dove le risorse luminose sono abbondanti. La nostra energia sarà ottenuta principalmente convertendo i pannelli solari in energia luminosa. Abbiamo previsto batterie di riserva per tutte le apparecchiature del campo, nel caso in cui si verifichi un imprevisto. Esploreremo anche il modo in cui sfruttare l'elio-3. La Luna ha abbastanza elio-3. Se può essere sfruttato con successo, fornirà un combustibile molto sufficiente, pulito, sicuro ed efficiente per la generazione di energia da fusione nucleare. Allo stesso tempo, l'idrogeno ottenuto dall'elettrolizzazione dell'acqua può essere utilizzato come combustibile per razzi verso altre stazioni.

L'ossigeno è una parte importante dell'ambiente di vita dell'uomo. Otterremo l'ossigeno in molti modi. Inizialmente, utilizzeremo aria liquefatta portata dalla Terra. Inoltre, elettrolizzeremo l'acqua estratta sulla Luna per ottenere ossigeno e idrogeno. Poi useremo l'idrogeno per estrarre l'ossigeno dallo strato di acqua atmosferica attraverso l'ossidazione ad alta temperatura. Il razzo di trasporto dalla Terra fornirà una grande quantità di azoto e altri componenti dell'aria, che saranno mescolati con l'ossigeno, in modo da rendere il contenuto di ossigeno fornito agli astronauti vicino a quello dell'aria terrestre.

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

Il nostro campo sarà utilizzato principalmente per la ricerca scientifica, il commercio e il turismo.

  1. Ricerca scientifica: studiare la fisica spaziale, la scienza lunare, la fisica solare, l'astrofisica e l'esplorazione dell'energia lunare, installare telescopi per l'osservazione astronomica e fungere da avamposto per l'esplorazione di Marte.
  2. Business: creeremo un ambiente di atterraggio eccellente e forniremo condizioni di atterraggio, carburante e altre risorse ad altri Paesi per atterrare sulla Luna. Una volta che le attrezzature e la tecnologia saranno relativamente mature e perfette, forniremo materiali per le squadre di investigazione su altri pianeti (cosa più conveniente e a risparmio energetico rispetto al lancio di razzi dalla Terra), in modo da ottenere profitti e sostenere il nostro successivo sviluppo.
  3. Turismo: una volta completata la costruzione del campo, si può organizzare un viaggio di breve durata sulla Luna. I passeggeri potranno visitare il campo lunare accompagnati dagli astronauti.
3.1 Descrivete una giornata sulla Luna per l'equipaggio del vostro Moon Camp.

Numero totale di astronauti: 6

Anche se la luna non avrà più lo stesso ciclo di 24 ore della Terra, sarà prevalentemente diurna. Ma dobbiamo comunque seguire il lavoro e il riposo sulla Terra per garantire che gli astronauti abbiano molta energia e che il loro sonno sia mantenuto a circa 8 ore. Alle 7 del mattino, ora terrestre, gli astronauti si alzano tutti. Prima di tutto, svolgeranno i lavori di pulizia personale, come lavarsi i denti, fare il bagno e così via. Dopodiché, si fa colazione nella zona giorno. Gli astronauti continueranno l'ispezione e la manutenzione di routine delle attrezzature del laboratorio. Alle 12.00 ci recheremo al centro di vita sotterraneo per il pranzo. Dopodiché, avremo un'ora e mezza di tempo libero per parlare con la nostra famiglia, comunicare insieme o riposare nel bagno personale. In seguito, continueranno a lavorare. Alle 16:30 andranno nella sala di simulazione terrestre, indosseranno l'esoscheletro gravitazionale e si eserciteranno per due ore. Questa fase è molto importante perché per un lungo periodo sulla Luna, l'ambiente lunare danneggia la salute delle ossa e dei muscoli degli astronauti. Dopo l'esercizio, andremo a cenare e continueremo a lavorare fino alle 22.00. Quando andremo a letto, useremo il sistema dei turni di servizio. Ogni due persone saranno in servizio rispettivamente nella prima e nella seconda mezzanotte per garantire che almeno un astronauta del campo sia sempre sveglio per affrontare eventuali emergenze. Alla fine della giornata lavorativa, gli astronauti avranno una grande quantità di tempo libero. Potranno trascorrere questo tempo meraviglioso nella sala di simulazione terrestre. Allo stesso tempo, effettueremo regolarmente una valutazione psicologica su ogni astronauta per assicurarci che tutti siano psicologicamente e fisicamente sani.

Altri progetti:

  esploratori lunari

 

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  Squadra celeste

 

  Università di tecnologia della luce di Zhengzhou
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