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Galleria del progetto Moon Camp Pioneers 2022 - 2023

 

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.

Trailblazer

郑州轻工业大学附属中学  河南省郑州市-金水区    Cina 19, 18   5 / 4 Inglese
Software di progettazione 3D: Fusion 360



1.1 - Descrizione del progetto

Il nostro progetto di campeggio lunare fornisce agli astronauti una base semplice simile all'ambiente di vita terrestre, permettendo loro di sentire che vivere sulla Luna non è diverso dalla Terra, ottenendo al contempo dati sperimentali favorevoli che possono essere trasmessi sulla Terra, promuovendo lo sviluppo della tecnologia geospaziale. La nostra base è suddivisa in sei compartimenti: cabina di manutenzione, cabina di vita, cabina di impianto, cabina sperimentale, cabina medica e ingresso. All'esterno della base sono presenti serbatoi per la produzione di acqua, rover lunari, lander, osservatori e veicoli di trasporto. Il modulo medico è dotato di attrezzature mediche relativamente complete, in grado di risolvere la maggior parte delle malattie degli astronauti. La cabina di coltivazione è divisa in due aree: coltivazione su suolo e coltivazione idroponica, che possono coltivare diverse piante. Il compartimento di manutenzione è utilizzato per riparare le attrezzature danneggiate. La cabina abitativa è semplice ed elegante, non molto diversa dalle stanze ordinarie. Nella cabina sperimentale sono presenti diverse attrezzature sperimentali di precisione, utilizzate per gli esperimenti e la raccolta dei dati sperimentali. La nostra base si chiama Trailbrazer e mira a ritagliare un'area sulla luna che permetta agli astronauti di vivere comodamente.

1.2 - Perché volete costruire un campo lunare? Spiegate lo scopo principale del vostro campo lunare (ad esempio, scopi scientifici, commerciali e/o turistici).

Il tema del nostro campo lunare è la vita e la tecnologia. Lo scopo principale è la vivibilità, con l'obiettivo di fornire agli astronauti un ambiente di vita confortevole che non sia significativamente diverso dalla vita sulla Terra, e di fornire laboratori, fornendo spazio agli astronauti per condurre esperimenti e promuovendo lo sviluppo della tecnologia terrestre. Per quanto riguarda gli esperimenti, le attrezzature e il laboratorio del nostro campeggio sono in grado di effettuare l'estrazione di risorse, la produzione di ossigeno e di acqua e di fornire attrezzature per vari esperimenti e per la raccolta di dati.

2.1 - Dove volete costruire il vostro campo lunare? Spiega la tua scelta.

Riteniamo che il campo lunare debba essere allestito nei pressi del cratere Shackleton.

Motivo: nella luna, le risorse più importanti è l'energia solare, utilizzando il dispositivo di sostituzione per convertire l'energia solare in energia elettrica e termica, per la capacità delle attrezzature, e negli impianti di campo luna, il sole è indispensabile, e, fosforo agricolo potassio, ilmenite, scogliera, ghiaccio acqua luna appartengono anche alle risorse importanti, per gli astronauti, le necessità di sopravvivenza sono le risorse idriche, l'area diurna permanente è la più probabile risorsa idrica solida, quindi, dalla sopravvivenza delle risorse e degli astronauti, penso che la migliore posizione dell'indirizzo sia in un'area diurna permanente di roccia rocciosa, è meglio avere meno ghiaccio d'acqua grande nell'area notturna permanente vicina.

2.2 - Come pensate di costruire il vostro campo lunare? Considerate come potete utilizzare le risorse naturali della Luna e quali materiali dovreste portare dalla Terra. Descrivete le tecniche, i materiali e le vostre scelte progettuali.

La nostra base sarà costruita utilizzando la tecnologia di stampa 3D del suolo lunare. Il suolo lunare è un materiale di stampa 3D di alta qualità e l'attuale tecnologia di stampa 3D può già costruire piccole case sul terreno. Abbiamo quindi deciso di utilizzare la tecnologia di stampa 3D per realizzare materiali per l'aspetto della base, utilizzando internamente materiali resistenti alle radiazioni come ceramica e leghe di titanio per proteggere gli astronauti dai danni delle radiazioni. Utilizziamo pannelli solari per convertire l'energia per il funzionamento dei rover lunari e dei veicoli di raccolta del trasporto, nonché batterie per immagazzinare l'elettricità. Il rover lunare è dotato di un localizzatore radar e di una telecamera, in grado di determinare la posizione del rover e di esplorare l'ambiente circostante. Il fondo del veicolo di trasporto e raccolta è dotato di sei ruote e di assi multipli in acciaio, che garantiscono una forte stabilità. Il veicolo è dotato di un braccio meccanico con potenti artigli meccanici multifunzionali in grado di raccogliere pietre e altri materiali. Inoltre, la nostra base è dotata di dispositivi di gravità artificiale e gli astronauti che vivono qui sono praticamente uguali a quelli che vivono a terra.

2.3 - In che modo il vostro campo lunare protegge e offre riparo agli astronauti dall'ambiente ostile della Luna?

(1)radiazione

Il materiale esterno della nostra base è il suolo lunare stampato in 3D, un materiale di schermatura naturale in grado di bloccare efficacemente le radiazioni e di proteggere gli astronauti dalle radiazioni.

(2)Polvere lunare

Sulla Luna, la polvere è un fattore estremamente dannoso che minaccia la salute degli astronauti. Secondo uno studio condotto dai ricercatori della Stony Brook University e finanziato dalla NASA, la polvere lunare è molto ricca, difficile da pulire, distruttiva e potenzialmente letale per le cellule. Pertanto, evitare la minaccia rappresentata dalla polvere lunare per gli astronauti è diventata un'esigenza molto urgente. La nostra base ha un alto grado di automazione, che consente di controllare a distanza i rover lunari, i veicoli di trasporto, l'esplorazione lunare, il trasporto delle risorse, ecc. dalla console di controllo centrale, riducendo notevolmente le possibilità che gli astronauti entrino in contatto con la polvere lunare all'esterno e fornendo protezione dalla polvere agli astronauti. 

3.1 - In che modo il vostro campo lunare fornirà agli astronauti un accesso sostenibile ai bisogni di base come acqua, cibo, aria ed energia?

 (1) Acqua

Gli astronauti possono risolvere il problema dell'acqua potabile bevendo l'acqua di riserva e l'acqua delle celle a combustibile, riciclando e riutilizzando l'acqua, le navicelle con equipaggio dotate di un serbatoio d'acqua di dimensioni corrispondenti, riempito prima della partenza, l'acqua dei viaggi spaziali di lunga durata si esaurirà, quindi un sistema di riciclaggio dell'acqua, in modo che questa parte della circolazione dell'acqua e della purificazione, per risolvere il problema degli astronauti progetto, Principalmente è l'acqua di scarico domestica dell'astronauta e l'urina, la raccolta del sudore, attraverso l'attrezzatura specifica di purificazione dell'acqua (osmosi inversa) con l'aiuto della selezione attraverso la forza di lavoro della membrana (semipermeabile) può essere guidata dalla funzione di separazione della membrana di pressione per filtrare le impurità e le sostanze nocive nella precipitazione dei rifiuti e infine ottenere l'acqua pura può essere utilizzata per proteggere la vita di base degli astronauti. 126

  (2) Cibo

Parte del cibo degli astronauti sarà inviato nello spazio in anticipo. Inoltre, la nostra base dispone di una cabina per la coltivazione di piante. Con lo sviluppo della tecnologia, ci sono sempre più tipi di cibo per gli astronauti. La nostra base è divisa in aree cucina che consentono di cucinare in modo semplice. Gli astronauti possono non solo mangiare il cibo istantaneo portato dalla Terra, ma anche preparare da soli piatti semplici per migliorarne il gusto. 71

(3) Potenza

La principale fonte di energia è l'energia solare, poiché la tecnologia dell'energia solare è relativamente matura e affidabile. Pertanto, sulla Luna, vari dispositivi sono in grado di funzionare normalmente grazie alla raccolta di energia solare. Inoltre, l'energia solare è relativamente sicura da usare sulla Luna e non è necessario predisporre speciali misure di protezione per gli astronauti. L'alimentazione dei rover e dei veicoli di trasporto lunari è fornita da batterie e dall'energia solare. 74

(4) Aria

Sulla Luna, ci sono due modi per fornire aria agli astronauti. Uno è quello di portare le bombole di ossigeno direttamente da terra. Il nostro veicolo spaziale può trasportare un certo numero di bombole di ossigeno. Il secondo metodo consiste nell'utilizzare la macchina per l'ossigeno lunare, il cui principio di funzionamento consiste nell'utilizzare l'energia solare focalizzata generata dalle reazioni chimiche ad alta temperatura del suolo lunare, in modo da produrre ossigeno, produrre ossigeno, l'ossigeno prodotto può essere immagazzinato nel serbatoio di ossigeno.

3.2 - Come gestirà il vostro campo lunare i rifiuti prodotti dagli astronauti sulla Luna?

I rifiuti prodotti dagli astronauti possono essere suddivisi principalmente in rifiuti solidi e rifiuti liquidi: i rifiuti solidi vengono disidratati e confezionati sottovuoto e immagazzinati, gli asciugamani di carta, i sacchetti da imballaggio, ecc. vengono compressi, messi sottovuoto e poi sigillati in sacchetti ermetici per ridurne il volume, per poi essere messi nel magazzino dei rifiuti. Quando la navicella cargo rientra nell'atmosfera, i rifiuti liquidi possono entrare nel dispositivo di purificazione dell'acqua, per essere riciclati e riutilizzati.

3.3 - Come farà il vostro campo lunare a mantenere le comunicazioni con la Terra e con le altre basi lunari?

Il modo per mantenere i contatti tra i campeggi lunari e le altre basi lunari è la trasmissione di segnali radio. Poiché si trovano tutti sulla Luna e non sono lontani, il breve ritardo può essere ignorato e la velocità è molto elevata, quindi non ci sarà alcun ritardo nelle informazioni; attualmente, la Cina ha fatto un'incredibile scoperta nel teletrasporto quantistico. Pertanto, il modo per collegare l'accampamento lunare con la Terra è quello di utilizzare il sistema di trasmissione di comunicazione quantistica terra-aria, che ha prestazioni di sicurezza estremamente elevate e velocità elevate.  

4.1 - Quale/i argomento/i scientifico/i sarà/saranno al centro della ricerca del vostro campo lunare? Spiegate quali esperimenti pensate di fare sulla Luna (per esempio, nei temi della geologia, dell'ambiente a bassa gravità, della biologia, della tecnologia, della robotica, dell'astronomia ecc.)

Il tema scientifico della vivibilità è al centro della nostra ricerca. Abbiamo in programma di esplorare le attività geologiche sul campo lunare per studiare l'origine e lo sviluppo della luna. Allo stesso tempo, per soddisfare il tema della vivibilità umana, è anche molto importante coltivare piante negli esperimenti scientifici. Abbiamo in programma l'installazione di dispositivi di gravità artificiale nel modulo di sperimentazione, che favoriscono l'accuratezza dell'esperimento e aiutano a misurare dati precisi. Allo stesso tempo, la costruzione di osservatori intorno alla base fornisce una garanzia per l'osservazione dell'universo e il calcolo della sicurezza dell'ambiente intorno alla Luna.

5.1 - Cosa includereste nel vostro programma di addestramento degli astronauti, per prepararli a una missione sulla Luna?

Il contenuto dell'addestramento comprende innanzitutto la formazione psicologica: un buon candidato deve essere in grado di sopportare la dura prova del decollo, quindi la formazione psicologica è essenziale. In secondo luogo, l'apprendimento delle basi del primo soccorso e dell'assistenza medica in caso di emergenza, e l'addestramento all'uso di strumenti specializzati per attività extraveicolari sicure; gli astronauti trascorrono molto tempo, imparando a usare i sistemi operativi, e gli esperimenti scientifici che fanno nello spazio, e quelli che sono selezionati per missioni specifiche, un addestramento intensivo per loro, imparano a far funzionare strumenti complessi e a ripararli se qualcosa va storto. Poiché lo spazio esterno è uno stato di microgravità, gli astronauti si allenano in un laboratorio a galleggiamento neutro, che consente loro di simulare attività o passeggiate spaziali nell'ambiente spaziale. Inoltre, gli astronauti devono esercitarsi nelle abilità di sopravvivenza all'atterraggio.

5.2 - Di quali veicoli spaziali avrà bisogno la vostra futura missione sulla Luna? Descrivete i veicoli presenti nel vostro Moon camp e considerate il modo in cui viaggerete da e verso la Terra ed esplorerete nuove destinazioni sulla superficie lunare.

La nostra base dispone di veicoli di lancio riutilizzabili e di veicoli come i veicoli di trasporto e le carrozze lunari. Il rover lunare è gestito da una console centrale, dotata di una telecamera che consente agli astronauti di osservare il terreno lunare attraverso un grande schermo sulla base. Anche il veicolo di trasporto è controllato da una console centrale, dotata di un braccio robotico che può prelevare materiali dalla Luna e riportarli alla base per essere studiati dagli astronauti. Inoltre, i veicoli di trasporto possono anche trasportare persone. Quando gli astronauti scoprono attraverso il grande schermo che alcuni luoghi meritano un'indagine in loco o la ricerca di nuove destinazioni, possono prendere il veicolo di trasporto per recarvisi. 

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