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, 18, 16 6 / 2 Inglese
Software di progettazione 3D: Fusion 360
La nostra squadra "Very Poor" progetta di stabilire sulla Luna una base chiamata Pioneer Eye. Come tutti sappiamo, l'ambiente lunare è molto duro e pericoloso per gli astronauti. La nostra base lunare è dotata di strutture per la protezione dalle radiazioni, dai meteoriti, dalle temperature estreme e dal vuoto spaziale. Allo stesso tempo, la base può anche fornire beni di prima necessità sostenibili come acqua, cibo, aria ed elettricità per mantenere il comfort e la stabilità della vita lunare degli astronauti.
Pioneer Eye è il nome del nostro campo lunare. Abbiamo un'insegna della stazione con due foglie poste al di fuori della luna, che ne indica la direzione scientifica. Come pioniere, sarà la base e la prima linea per l'insediamento umano di massa sulla luna, sarà una base per gli esperimenti biologici per scoprire come sostenere la sopravvivenza a lungo termine degli esseri umani con la biologia, e l'occhio sarà la finestra per gli esseri umani per vedere e capire. Sarà utilizzata come base di studio scientifico per l'uomo, costruendo il radiotelescopio per sfruttare le condizioni uniche di osservazione spaziale per osservare la Luna. Con questi obiettivi di ricerca in mente, moduliamo la nostra base per rispondere a diversi approcci di ricerca. Anche gli astronauti sono una parte importante del programma, e forniamo protezione e assistenza sanitaria ai due astronauti che vi rimarranno a lungo.
Il nostro campo lunare è stato scelto per essere costruito sul versante centro-meridionale del monte Malapert. Ecco i suoi numerosi vantaggi:
Acqua: Lo studio ha mostrato la presenza di ghiaccio nella regione settentrionale di Malapert, permanentemente in ombra. Possiamo usare un rover lunare per raccogliere il ghiaccio d'acqua e alleviare la pressione dell'acqua sul campo.
Costruzione: Secondo i risultati del rilevamento satellitare, la pendenza media dell'area di fondo sul lato sud di Malaper è di 4,7°, molto meglio dei 5,5° di Amundsen, altro sito selezionato. In generale, il terreno di quest'area è pianeggiante, il che è molto favorevole alla modalità di costruzione della stampa 3D e al decollo e all'atterraggio dei veicoli spaziali da trasporto.
Luce: Il lato sud del Malapert ha una luminosità compresa tra 0,1 e 0,2, non lontana dalla media di 0,18 del cratere Amundsen, e il Malapert al Polo Sud è adatto a soddisfare le esigenze elettriche del campo.
In termini di design, considerando l'ambiente ostile della Luna, abbiamo predisposto una cupola speciale per proteggere il corpo principale della base. Per quanto riguarda gli interni, abbiamo utilizzato l'idea architettonica della forma a pentagono e della sezione quadrata per tenere conto dell'estetica e della semplicità. Inoltre, abbiamo disposto la zona giorno al centro per rendere la disposizione dello spazio compatta e conveniente e facilitare la successiva serie di espansioni incentrate sulla zona giorno. Inoltre, utilizzeremo il rover e la stampante 3D solo per la costruzione preliminare del campo lunare e aspetteremo che le condizioni permettano la consegna degli astronauti e dei rifornimenti a terra per terminare il lavoro finale, in modo da evitare i problemi causati dalle condizioni naturali della Luna e dai costi.
In termini di tecnologia e materiali, utilizzeremo materiali locali. Il rover lunare sarà utilizzato per raccogliere la regolite lunare. Gli esperimenti hanno dimostrato che i vari componenti gelificanti della regolite lunare hanno alcune somiglianze con le materie prime del cemento, che possono raggiungere una notevole resistenza agli urti e alla compressione. Poi usiamo la stampante 3d per stampare la cupola con il regolite e il guscio di base all'interno della cupola con alluminio e resina epossidica pura. Infine, gli astronauti scaveranno sottoterra e costruiranno l'interno.
Per la protezione dai meteoriti, abbiamo una cupola fatta di regolite lunare. Utilizziamo anche una struttura di protezione a tre strati, composta dallo schermo tampone più esterno, da uno strato di riempimento a circa 100 mm dallo schermo tampone e da una paratia a circa 17,5 mm dallo strato di riempimento. Come materiali di protezione vengono utilizzati tre strati di tessuto in fibra di basalto e di tessuto in fibra di arylon con un migliore limite di impatto globale e uno schermo tampone in lega di alluminio 3A21.
Per la protezione dalle radiazioni, utilizziamo epossidica pura per schermare i raggi cosmici e vetro di quarzo avvolto in vetro k9 come materiale di vetro, in grado di ridurre al minimo i danni delle particelle cariche ad alta energia e delle radiazioni di bremsstrahl alla base e alle apparecchiature.
Per il calore e l'elettricità statica, il rivestimento antistatico a base di F46 (polifluoroetilene propilene) è in grado di isolare bene, di gestire le differenze di temperatura e di proteggere dall'elettricità statica.
Acqua: L'urina e le altre acque reflue domestiche vengono convogliate nel processore, che può filtrarle, distillarle, purificarle, raffreddarle e separarle nel sistema di recupero dell'urina per produrre salamoia. La salamoia viene ricevuta dal sistema di recupero della salamoia e l'acqua viene estratta. Il sale e parte della materia organica vengono rimossi attraverso tre strati di filtri speciali, mentre la materia organica rimanente nell'acqua viene ossidata e infine entra nel serbatoio dopo il controllo della qualità. Allo stesso tempo, il campo sarà costruito al Polo Sud della Luna, dove l'acqua solida viene raccolta da un rover lunare e fusa nell'impianto di purificazione dell'acqua per formare l'acqua domestica.
Alimentazione: Basandoci principalmente sulle verdure coltivate nel campo e sul cibo portato dalla terra, abbiamo scelto di piantare orzo e bok choy. L'orzo delle Highlands, ad alto contenuto di carboidrati, ha un'elevata adattabilità all'ambiente ed è adatto alla coltivazione come alimento di base nello spazio. Anche il cavolo cinese, con un ciclo di crescita breve, un alto valore nutrizionale e una distribuzione delle radici poco profonda, è adatto alla coltivazione come alimento nello spazio.
Aria: Assorbiamo il vapore acqueo dall'aria del campo ed elettrolizziamo il liquido degli astronauti per produrre gas. Questo metodo può alleviare in una certa misura l'inquinamento atmosferico. L'idrogeno gassoso scaricato può anche essere utilizzato come gas ausiliario per la produzione di energia solare. Abbiamo anche raccolto composti contenenti ossigeno e azoto dalla Luna attraverso il rover lunare, li abbiamo fusi ad alte temperature e poi abbiamo usato l'elettricità per ionizzare le molecole di gas.
Energia: Utilizziamo il calore per produrre vapore ad alta pressione per far girare una turbina e generare elettricità. La fissione controllata dell'ossido di uranio e l'incenerimento delle scorie producono una quantità costante di calore, rendendo la fissione nucleare la nostra principale fonte di energia. Con i pannelli solari, può sostenere il normale fabbisogno energetico.
Una piccola parte dei rifiuti che non possono essere riciclati viene poi scomposta da microbi sperimentali, esplorando i prodotti e i tassi di decomposizione dei diversi microbi per trovare quelli migliori per lo smaltimento dei rifiuti: il resto viene incenerito per generare energia. L'altra parte viene riciclata. Il sistema di circolazione dell'acqua genera acqua salata attraverso la filtrazione, la distillazione, la purificazione, il raffreddamento e la separazione nel sistema urinario. Il sale e la materia organica vengono rimossi attraverso il filtro e la qualità dell'acqua viene controllata prima di entrare nel serbatoio e infine raggiungere la macchina per bere sotto la spinta della pompa di erogazione. La principale forma di circolazione dell'aria è costituita dalle reazioni chimiche. Il nuovo gas è prodotto dall'elettrolisi del vapore acqueo con il liquido di scarto. L'ossigeno può essere utilizzato per respirare e l'idrogeno può essere utilizzato come gas ausiliario per la generazione di energia solare.
Utilizziamo dispositivi di rilevamento radio per comunicare con il terreno. Il radar trasmette un'onda elettromagnetica per irradiare il bersaglio e riceverne l'eco per la comunicazione; anche questo è un metodo di comunicazione efficiente e semplice al momento.
Confrontiamo i vantaggi e gli svantaggi della comunicazione radio e della comunicazione laser e facciamo una scelta. Lo svantaggio della tecnologia di comunicazione laser è che costa più della radio e richiede un ricevitore orientato verso la Terra, difficile da allineare sulla luna in rotazione e sulla Terra. Inoltre, il laser è anche facilmente influenzato dalle condizioni meteorologiche a terra, e l'effetto è scarso in caso di pioggia, e la comunicazione istantanea sulla Luna è estremamente importante, in relazione alla sicurezza degli astronauti e del lavoro può essere implementata. Abbiamo quindi scelto le comunicazioni radio, più adatte a un campo lunare.
La nostra ricerca si concentra su osservazioni astronomiche ed esperimenti biologici.
Grazie alla quasi totale assenza di interferenze elettromagnetiche sulla superficie lunare, possiamo utilizzare i radiotelescopi per avere una visione più chiara dello spazio. Dopo aver filtrato il rumore proveniente dalla Terra, la base si concentrerà sull'osservazione delle galassie attive e sulla loro coevoluzione con i buchi neri supermassicci, esplorando e verificando come si evolvono i buchi neri supermassicci e il loro impatto sulle galassie. È molto probabile che al centro della Via Lattea si trovi un buco nero supermassiccio, il cui studio contribuirà a spiegare i misteri degli oggetti centrali galattici e a fare previsioni scientifiche sul futuro della galassia. La base sarà inoltre esposta alla radiazione cosmica di fondo, che probabilmente rivelerà la sua oscura forma d'onda sulla Terra.
In termini di ricerca biologica, a parte l'esperimento di decomposizione microbica di cui sopra, la nostra principale direzione di ricerca è l'influenza delle leggi alla base degli organismi sull'ambiente spaziale. Abbiamo scelto come oggetti di ricerca la replicazione del DNA batterico, il processo di trascrizione e di espressione, la fotosintesi e la respirazione delle cellule vegetali e abbiamo preso come variabili la quantità di radiazioni, l'intensità della luce, la temperatura, la composizione dell'acqua di fusione del ghiaccio locale e la composizione dell'aria per esplorare l'impatto dell'ambiente lunare sulle leggi del sottostrato biologico, in modo da prepararci a un'immigrazione lunare su larga scala in futuro.
Oltre all'addestramento fisico, all'addestramento all'adattabilità all'ambiente spaziale, all'addestramento psicologico e all'addestramento teorico di base, ci sono anche l'addestramento alla tecnologia professionale spaziale, l'addestramento alle procedure di volo e alla simulazione di missione, l'addestramento alla sopravvivenza e al salvataggio e le esercitazioni congiunte su larga scala per prepararsi al volo spaziale. Per lo speciale scopo di ricerca scientifica della nostra base, i nostri astronauti devono apprendere le conoscenze teoriche dell'universo, in modo da poter eseguire con precisione e competenza anche i requisiti di utilizzo del telescopio da parte degli scienziati. Per essere un eccellente operatore di telescopio, gli astronauti devono recarsi alla base del radiotelescopio terrestre per imparare a usare, mantenere e gestire le emergenze per garantire il pieno utilizzo, la durata e la sicurezza del telescopio. Per gestire e utilizzare insetti e microrganismi in modo sicuro ed efficace, è necessaria una formazione professionale in biologia e un tirocinio in esperimenti biologici. Si ritiene che queste formazioni mirate possano portare maggiore efficienza e migliore qualità del lavoro agli astronauti, alla base e agli scienziati a terra, e massimizzare il ruolo del Pioneer Eye come avamposto.
Abbiamo bisogno di una navetta spaziale per trasportare le persone tra la Terra e la Luna. La nostra navetta spaziale fa riferimento all'attuale navetta spaziale, ma elimina il razzo usa e getta che deve essere collegato all'attuale navetta spaziale. Utilizza invece l'energia nucleare per azionare il velivolo, in modo da ottenere l'effetto di un uso ripetuto e soddisfare le esigenze di lunghi voli di andata e ritorno. Per andare in altri luoghi della Luna, abbiamo adottato un rover con equipaggio. A differenza dei rover scientifici e senza equipaggio, il nostro rover è più simile a un veicolo da carico e a un veicolo con equipaggio, principalmente responsabile della futura espansione della base, della raccolta di risorse e dell'esplorazione di altri luoghi.
English 
Chinese 
Czech 
Danish 
Estonian 
Finnish 
French 
German 
Greek 
Hungarian 
Italian 
Latvian 
Lithuanian 
Dutch 
Norwegian 
Polish 
Portuguese (Portugal, AO90) 
Romanian 
Slovak 
Slovenian 
Spanish 
Swedish 