In Moon Camp Pioneers, la missione di ogni squadra consiste nel progettare in 3D un campo lunare completo utilizzando un software di loro scelta. Devono inoltre spiegare come utilizzeranno le risorse locali, proteggeranno gli astronauti dai pericoli dello spazio e descriveranno le strutture abitative e lavorative del loro campo lunare.
Scuola superiore di Shanghai Qingpu Shanghai-Qingpu Cina 15, 16 6 / 1 Inglese
Software di progettazione 3D: Fusion 360
Fin dall'antichità, gli esseri umani hanno immaginato il cielo misterioso per innumerevoli volte, guardando alle stelle infinite. Non abbiamo rinunciato all'esplorazione del futuro. E allestire un campo sulla Luna sarebbe il primo vero passo nello spazio profondo.
Il nome del nostro campo è Moon Precedent Camp, che significa che è il primo precedente al mondo.
Nel campo lunare, forniremo agli astronauti un campo di vita completo, un ambiente più comodo per le attività di ricerca scientifica e creeremo valore scientifico attraverso l'esplorazione della geologia lunare.
La ricerca scientifica è l'utilizzo delle risorse lunari. Le risorse lunari in senso lato comprendono le risorse di posizione, le risorse ambientali e le risorse materiali. Le risorse di posizione si riferiscono alla posizione unica e alla legge di funzionamento della luna rispetto alla terra. Ad esempio, un lato della luna è sempre rivolto verso la Terra, il che è molto favorevole all'osservazione ininterrotta della Terra. L'altro lato è sempre rivolto verso la Terra e l'ambiente elettromagnetico è molto "tranquillo", adatto alle attività di esplorazione scientifica come l'osservazione radioastronomica. Le risorse ambientali si riferiscono alle caratteristiche ambientali uniche della Luna, come l'alto vuoto, la bassa gravità, il debole campo magnetico, la grande differenza di temperatura e l'elevata radiazione, che possono essere utilizzate per esperimenti scientifici specifici e per la produzione di materiali. Le risorse materiali lunari comprendono principalmente risorse minerali e risorse energetiche. Le risorse minerali comprendono titanio, ferro, cromo, nichel e altre risorse minerali metalliche, risorse minerali non metalliche come il suolo lunare, il basalto e i volatili a bassa concentrazione (H, He, C, N), risorse di ossigeno e risorse di meteoriti. Le risorse energetiche includono risorse di elio-3, risorse di ghiaccio d'acqua e risorse di energia solare. L'esplorazione lunare, come primo passo dell'esplorazione dello spazio profondo, ci aiuterà ad esplorare ulteriormente lo spazio profondo dopo aver costruito una base completa sulla Luna.
Abbiamo deciso di costruire Moon Camp nell'area di Shackleton per due motivi. In primo luogo, c'è un'alta probabilità che il permafrost sotterraneo sia in grado di utilizzare le risorse idriche, che sosterranno il problema dell'acqua potabile dell'equipaggio per molto tempo e persino di costruire un sistema di riciclaggio dell'acqua autosufficiente. Il secondo motivo è che il tempo di illuminazione annuale in quest'area è superiore a 70%, in grado di convertire l'energia solare in energia elettrica.
Intendiamo allestire un campo lunare nell'area di Shackleton della Luna, dove c'è acqua e suolo lunare in abbondanza per soddisfare le esigenze di costruzione e di vita. Devo far partire dalla Terra una stampante 3d e un rover lunare. Il rover scava il suolo. La stampante 3d stampa strati di suolo lunare per completare la struttura principale. I macchinari interni, come i reattori nucleari e i circolatori, sono stati trasportati sulla Luna dopo essere stati costruiti sulla Terra.
Il difficile ambiente lunare presenta principalmente tre problemi: temperatura, radiazioni e aria.
L'involucro del campo adotterà una struttura multistrato, con dispositivi bionici all'interno e all'esterno, dall'aspetto simile alle serrande delle stazioni meteorologiche. La parte rotante è dotata di una sorta di filo metallico che si espande e si contrae con il freddo. Quando la temperatura della luce supera lo standard, il filo metallico si espande sotto il calore, provocando l'apertura delle lame e orientando verso lo spazio la superficie ad alta capacità di radiazione e dissipazione del calore. Quando la temperatura della luce scende rapidamente, i fili si restringono immediatamente quando si raffreddano, rendendo ogni lama strettamente chiusa e sopprimendo la dissipazione di calore del satellite.
Gli strati esterni saranno in metallo-alluminio schermati dalle radiazioni, mentre il resto sarà costituito da materiali ceramici o macromolecolari riempiti di prozio tra gli strati.
Infine, in caso di insufficiente afflusso d'aria, verranno installate all'interno dell'edificio diverse chiusure d'aria.
Inoltre, la base sarà protetta da una cupola, in modo che, in caso di caduta di un meteorite indifendibile, potremo comunque recarci al Perry Crater per ripararci e poi tornare a ricostruire il campo.
acqua
L'acqua di scarico della vita quotidiana dell'uomo si divide in urina, feci, evaporazione della pelle e acqua di scarico delle vie respiratorie. Le prime vengono trasportate nell'area di impianto dal tubo di scarico della toilette, vengono essiccate, triturate, addizionate di coltura starter e fermentate per formare un fertilizzante organico per la crescita delle piante. Le acque reflue in eccesso vengono trasportate nell'area energetica e purificate in acqua domestica nel modulo di trattamento delle acque. Allo stesso tempo, in caso di estrema carenza d'acqua, può raccogliere l'acqua sotterranea della luna.
cibo
L'area di impianto è stata allestita, la luce solare o le luci sono state utilizzate per ripristinare l'ambiente luminoso e simulare la temperatura e la pressione adatte alla crescita delle piante. La quinoa, la patata dolce e la patata sono state scelte come fonti principali di carboidrati e proteine, mentre i pomodori, i cetrioli e le carote sono stati integrati con varie vitamine, fibre alimentari e oligoelementi.
energia
L'elettricità proviene principalmente dalla generazione di energia a reazione nucleare e dalla generazione di energia solare nell'area energetica. La produzione di energia da reazione nucleare alimenta l'area di ricerca scientifica, il rover lunare e altri strumenti che consumano energia. L'energia solare garantisce la stabilità del consumo di elettricità nella vita quotidiana.
ossigeno
L'anidride carbonica emessa dalla respirazione umana viene trasportata nell'area di impianto attraverso il sistema di ventilazione di ogni area per lo scambio di ossigeno.
I rifiuti del campo lunare saranno trattati in base alle diverse proprietà. I rifiuti domestici: escrementi, scarti di cucina, saranno trasportati nell'area di coltivazione per fertilizzare le piante. Le acque reflue saranno in parte irrigate sulle piante e in parte immesse nei componenti di trattamento dell'acqua: componenti di sterilizzazione, componenti di filtrazione multistrato e rimozione dei volatili, purificazione in acqua pulita. Altri rifiuti saranno riutilizzati, mentre quelli che non possono essere smaltiti saranno trasportati dal rover in discariche lontane.
Gli astronauti hanno portato con sé radio VHF per trasmettere dati sonori e biosensori dalle loro tute spaziali al sistema di comunicazione dell'accampamento lunare, che ha rimandato i segnali alla Terra nella banda S, una banda di frequenza ultraelevata che può penetrare la ionosfera terrestre senza deflettere o riflettere, ed è ampiamente utilizzata nello spazio. Per garantire che l'accampamento lunare sul lato più lontano della luna non sia in contatto diretto con la Terra, invieremo un satellite relè in orbita attorno al punto di Lagrange L2 sulla luna di atterraggio, assicurando la comunicazione in tempo reale con la Terra e il lato più lontano della luna.
I temi scientifici del nostro campo lunare sono stati la geologia e la robotica. Le risorse materiali lunari comprendono principalmente risorse minerali e risorse energetiche. Le risorse minerali comprendono titanio, ferro, cromo, nichel e altre risorse minerali metalliche, risorse minerali non metalliche come il suolo lunare, il basalto e i volatili a bassa concentrazione (H, He, C, N), risorse di ossigeno e risorse di meteoriti. Le risorse energetiche includono risorse di elio-3, risorse di ghiaccio d'acqua e risorse di energia solare. In quanto importante complemento delle risorse terrestri, le risorse lunari hanno un impatto di vasta portata sullo sviluppo sostenibile della società umana. Le risorse materiali della Luna sono così ricche che è necessario condurre ricerche geologiche sulla Luna per analizzarla. Allo stesso tempo, le risorse ambientali uniche della Luna, come l'alto vuoto, la bassa gravità, il debole campo magnetico, la grande differenza di temperatura, l'alta radiazione e altre caratteristiche ambientali, possono essere utilizzate per esperimenti scientifici specifici e per la produzione di materiali. Condurremo anche ricerche sulla robotica per aiutare il campo lunare ad accogliere meglio le attività di vita, produzione, ricerca e altro.
Il programma di formazione degli astronauti comprende:
Allenamento fisico: È inevitabile svolgere una serie di attività sulla Luna, in modo da garantire un'adeguata capacità fisica per affrontare una serie di sfide e compiti sulla Luna.
Formazione mentale: Ci saranno solo poche persone sulla Luna, quindi questo addestramento è necessario per aiutare gli astronauti a superare la paura dello spazio esterno sconosciuto e la paura di essere soli sulla Luna.
Fattori ambientali speciali Addestramento alla resistenza e all'adattabilità: la gravità della Luna e altri fattori ambientali sono diversi da quelli terrestri, quindi questo addestramento è necessario per evitare che gli astronauti abbiano reazioni avverse alla Luna con conseguenti rischi per la vita.
Addestramento alla sopravvivenza: migliorare la capacità di sopravvivenza degli astronauti e la loro capacità di sopravvivere in situazioni pericolose.
Addestramento alla tecnologia dei veicoli spaziali: garantire l'arrivo sicuro degli astronauti sulla Luna e il ritorno sicuro sulla Terra.
Addestramento alle conoscenze mediche: in una certa misura, gli astronauti possono garantire la salute fisica ed evitare malattie grandi e piccole.
Un'astronave che permette a un astronauta di tornare sulla Terra e viceversa, un razzo che trasporta i rifornimenti durante questo periodo.
Il rover di esplorazione esamina la superficie lunare, dispone di apparecchiature di rilevamento e di comunicazione video, trova risorse e trasmette segnali. Il piccolo rover lunare con equipaggio, dotato di ruote e alimentato a energia solare, trasporta gli escavatori sul sito per scavare il suolo e riportarlo indietro per la ricerca o per costruire case. Energia solare su ruote, telecamere montate sulla parte superiore, acquisizione robotica sulla parte superiore, rifornimenti conservati sotto la macchina e attrezzature conservate nel bagagliaio.
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