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.
郑州轻工业大学附属中学 河南省郑州市-金水区 Cina 18, 19 4 / 1 Inglese
Software di progettazione 3D: Fusion 360
L'Aurora Lunar Camp si basa sulla premessa di un ambiente di vita confortevole e sicuro per gli astronauti. Con la ricerca scientifica al centro, il campo lunare Aurora effettuerà il rilevamento e l'estrazione delle risorse lunari per esplorare e adattarsi all'ambiente lunare. Allo stesso tempo, come stazione di trasferimento per l'esplorazione dello spazio profondo, svolgerà la funzione di rilevamento dell'attraversamento e di approvvigionamento energetico.
L'accampamento è incentrato su un edificio, allestito in due parti utilizzando la struttura del tubo di lava cavo sotto la luna:
Il terreno è un'area di ricerca scientifica, utilizzata per l'analisi, lo stoccaggio e lo sviluppo delle risorse lunari. Allo stesso tempo, la sala di controllo centrale, la sala di distribuzione dell'energia e il modulo di impianto sono allestiti per soddisfare il normale funzionamento della base.
Nel sottosuolo si trova l'area abitativa, utilizzata per la vita e il fitness degli astronauti. Oltre alle strutture di base, ci sono anche sale da tè per coltivare il sentimento. La zona giorno è dominata da colori caldi per alleviare la pressione lavorativa degli astronauti.
Utilizziamo un sistema di importazione solare per raccogliere la luce del sole come energia di riserva per ridurre il consumo energetico.
Utilizziamo l'Ecometer, uno strumento portatile multifunzionale per il controllo dei dispositivi, il monitoraggio della salute degli astronauti e altre funzioni.
Il nostro campo lunare ha tre scopi.
Per esplorare l'ambiente geologico lunare, esplorazione preliminare e adattamento all'ambiente lunare. Continueremo a estrarre il suolo lunare e i minerali a diverse profondità e ad analizzare il materiale per comprendere l'ambiente geologico della Luna.
Come stazione di trasferimento per altri dispositivi di esplorazione dello spazio profondo. Altre sonde possono atterrare alla base per rifornirsi di carburante per periodi più lunghi durante le loro missioni.
Effettuare il rilevamento della traversata. Si riferisce al laboratorio di esplorazione dello spazio profondo che monitora gli altri pianeti del sistema solare e gli asteroidi vicini alla Terra che la minacciano e raccoglie le informazioni pertinenti per tornare sulla Terra, in modo da realizzare l'allarme precoce, la difesa, lo smaltimento e così via.
Decidiamo di costruire un campo lunare vicino al cratere Shackleton.
Da un lato, la zona del Monte Malapat vicino al cratere Shackleton è caratterizzata da un lungo ciclo di luce e i dispositivi fotovoltaici possono essere utilizzati per acquisire e immagazzinare l'energia luminosa per la produzione di energia.
D'altra parte, i depositi di ghiaccio (ghiaccio d'acqua) contenenti una grande quantità di idrogeno al centro del cratere possono essere inviati a raccogliere il ghiaccio d'acqua sul fondo del cratere e a trasportarlo alla base per soddisfare il fabbisogno di carburante e di risorse idriche della base.
Per il Moon Camp, abbiamo intenzione di adottare un design aerodinamico per rendere la base bella come l'aurora, senza assorbire facilmente la polvere lunare.
Atterreremo sulla Luna almeno due volte. Per la prima volta, invieremo sulla Luna alcuni robot e moduli di assemblaggio. Questi robot possono combinarsi con diversi moduli di assemblaggio per ottenere funzioni come la stampa 3D, la fusione di materiali, la scansione del terreno e l'estrazione mineraria. Utilizzando queste funzioni, il robot può selezionare un sito di costruzione adatto, eseguire il livellamento del terreno, raccogliere suolo e rocce lunari, costruire gusci protettivi di suolo lunare e fondere Fe, Ti e Si per costruire l'accampamento. costruzione di pannelli solari, radar e moduli di estrazione termica vicino al Monte Malapate, nonché lo scavo di tubi di lava al centro della base e la creazione di un secondo strato sotterraneo nei tubi.
Il secondo allunaggio inizierà dopo la creazione del campo. Questa volta saranno inviati sulla Luna tre astronauti e alcuni beni di sopravvivenza. Essi ispezioneranno e ripareranno la costruzione di varie parti del campo e la costruzione ecologica all'interno della base, in modo che la base possa soddisfare gli standard previsti. Se dovessero riscontrare qualche anomalia, la segnaleranno alla Terra e condurranno ulteriori atterraggi sulla Luna.
Per gli astronauti, le principali minacce includono meteoriti, radiazioni, polvere lunare, basse temperature e bassi livelli di ossigeno.
Meteoriti: Abbiamo in programma di utilizzare il suolo lunare come materiale di stampa 3D per costruire un guscio di suolo lunare intorno alla base per resistere a piccoli meteoriti. Per i meteoriti che non possono essere bloccati dal guscio, tutti gli astronauti cercheranno rifugio in aree sotterranee.
Radiazioni: Il guscio del suolo lunare può fornire una protezione dalle radiazioni e anche i materiali di costruzione del campo possono prevenire efficacemente le radiazioni.
Polvere di luna: Il guscio del suolo lunare e il robot di pulizia saranno utilizzati per bloccare la polvere lunare e pulire la polvere lunare attaccata al guscio del campo.
Bassa temperatura: Grazie alla bassa conducibilità termica del guscio del suolo lunare, la temperatura interna può essere mantenuta relativamente costante. Nel frattempo, il guscio del campo adotterà una struttura cava per mantenere costante la temperatura interna del campo.
Acqua: Utilizzeremo la tecnologia di estrazione termica per raccogliere l'acqua nel suolo lunare e condensarla in ghiaccio. Allo stesso tempo, utilizzeremo dei robot per raccogliere il ghiaccio d'acqua e la roccia lunare nel cratere, che saranno trasportati alla base dal rover lunare. Il ghiaccio e il ghiaccio d'acqua saranno convertiti in acqua e la roccia lunare sarà convertita in acqua facendo reagire FeTiO2+H2→Fe+TiO2 +H2O.
Le acque reflue e l'urina generate nella vita quotidiana saranno convertite in acqua che può essere utilizzata e bevuta attraverso il sistema di riciclaggio e purificazione all'interno della base per realizzare il riciclo dell'acqua.
Cibo: Durante il periodo iniziale dell'allunaggio, gli astronauti mangeranno cibo lunare, e dopo il normale funzionamento nell'area di coltivazione del campo, varie piante saranno utilizzate come cibo principale. Inoltre, ogni sonda in arrivo potrebbe portare ulteriori scorte di cibo al campo lunare.
Elettricità: La produzione di energia elettrica sarà principalmente fotovoltaica, mentre la produzione di energia elettrica a combustibile sarà una modalità supplementare di acquisizione dell'energia. La fornitura di energia solare al campo è realizzata utilizzando i pannelli solari come attrezzatura. La generazione di energia a combustibile utilizza l'idrogeno ottenuto dal ghiaccio d'acqua come modalità di generazione di energia, che è la modalità principale di generazione di energia di base in caso di problemi con la generazione di energia fotovoltaica. Inoltre, gestiremo la distribuzione dell'energia in tutto il sito attraverso la sala di distribuzione dell'energia.
Aria: Il sito utilizzerà acqua elettrolitica, suolo lunare elettrolitico fuso e alimentazione delle piante per fornire ossigeno. L'acqua elettrolitica e l'elettrolisi fusa sono rispettivamente l'elettrolisi delle acque reflue e del suolo lunare fuso per rilasciare e raccogliere l'ossigeno in esso contenuto.
Per i rifiuti degli astronauti, l'Aurora Lunar Camp è dotato di un sistema di riciclaggio che converte l'urina in acqua utilizzabile. In uno dei sistemi di riciclaggio, ci sono molti pellet e miscele di plastica in sospensione nel reattore a 35 gradi Celsius. Mentre le feci circolano intorno ai pellet, i microbi sulla superficie dei pellet scompongono le feci in sale e metano. Attraverso la separazione del gas solido, i componenti tossici delle feci sono stati separati. Allo stesso tempo, i batteri ossidanti del metano sono stati utilizzati per sintetizzare carboidrati e proteine, in modo da completare il trattamento delle feci.
L'Aurora Lunar Camp è dotato di una taglierina dedicata che taglierà e comprimerà lo spazio per i rifiuti e lo immagazzinerà in un cestino, che sarà inviato sulla Terra per lo smaltimento quando i rifornimenti Terra-Luna saranno scambiati.
Comunicazioni Terra-Luna: L'Aurora Lunar Camp dispone di un radiotelescopio situato all'esterno del campo sulla Maraport Mountain per bloccare le interferenze radio ad ampio spettro provenienti dalla Terra, consentendo alla sala di controllo principale di utilizzare le apparecchiature di comunicazione per comunicare Terra-Luna via radio.
Comunicazione interbase sulla Luna: La sala di controllo principale dell'Aurora Lunar Camp è dotata di una rete di comunicazione cellulare 4G e delle relative attrezzature per consentire la comunicazione tra gli astronauti e le attrezzature sulla Luna. Allo stesso tempo, ogni astronauta e la sala di controllo principale saranno dotati di Eco Meter, un dispositivo di comunicazione versatile e conveniente, per facilitare la comunicazione tra le basi lunari.
L'esplorazione delle risorse minerarie lunari sarà al centro della ricerca. Gli esperimenti di coltivazione delle piante possono essere condotti nell'ambiente lunare a bassa gravità, mentre l'impiego di apparecchiature di rilevamento a infrarossi a bassa temperatura, i test di superconduttività a bassa temperatura, il rilevamento della superconduttività a bassa temperatura dell'ambiente delle particelle spaziali e altri compiti sperimentali possono essere eseguiti utilizzando la bassa temperatura persistente di alcuni crateri nella zona d'ombra permanente. È necessario condurre una ricerca sulla scienza e la tecnologia alla base dell'utilizzo delle risorse in situ, che comprenda quattro aspetti:
l'esplorazione delle principali risorse lunari;
Utilizzo completo del suolo lunare;
Utilizzo efficiente e sostenibile dell'energia lunare;
Protezione dei rischi ambientali e dei diritti e interessi nello sviluppo e nell'utilizzo delle risorse lunari. È anche possibile costruire un osservatorio sul Monte Malaput, al Polo Sud della Luna, che amplierebbe la comprensione umana della Via Lattea e dell'universo, con un maggiore significato simbolico e scientifico. Costruire una centrale nucleare sulla Luna per studiare la fusione controllata dell'elio.
In primo luogo, selezioneremo gli astronauti tra i candidati che hanno conseguito una laurea in scienze biologiche, informatica o medicina.
In secondo luogo, avremo corsi di apprendimento per gli astronauti, addestramento al volo simulato, addestramento alla microgravità simulata, addestramento psicologico, addestramento alle emergenze.
Il corso insegnerà agli astronauti come utilizzare e manutenere le attrezzature legate alla vita di campo e alla ricerca scientifica.
L'addestramento al volo simulato comprende l'addestramento al volo simulato per l'atterraggio sulla Luna e l'addestramento al volo per il ritorno sulla Terra. Il simulatore di volo consente agli astronauti di completare le tecnologie di volo come il decollo, la regolazione dell'assetto, il controllo, ecc. Allo stesso tempo, fornisce il senso del movimento, la visione, l'udito, ecc. in modo che gli astronauti in addestramento possano familiarizzare con l'uso del veicolo spaziale.
L'addestramento in microgravità simulata consentirà agli astronauti di fare esercizi fisici nell'ambiente di microgravità, di simulare la vita nel campo lunare, di utilizzare vari strumenti e altre attività, in modo che gli astronauti possano abituarsi alla vita futura e al lavoro di ricerca scientifica nel campo lunare.
L'addestramento psicologico ha lo scopo di prevenire problemi psicologici come lo stress eccessivo e di ridurre lo stress psicologico facendo svolgere agli astronauti alcuni compiti insieme per renderli più uniti.
L'addestramento di emergenza simula un'emergenza, come l'attacco di un meteorite, per affinare le capacità di gestione dell'equipaggio.
Abbiamo bisogno di un veicolo spaziale basato sugli attuali razzi spaziali con equipaggio, con molto spazio libero, che sarà utilizzato per trasportare i robot per costruire i campi lunari.
I nostri veicoli a Camp Moon saranno due rover che trasporteranno i materiali per il nuovo campo, robot che raccoglieranno le risorse lunari ed equipaggi che ispezioneranno radiotelescopi e pannelli solari.
Per quanto riguarda il viaggio di andata e ritorno verso la Terra, prevediamo di allestire una piattaforma di sollevamento sulla Luna; quando sarà necessario tornare sulla Terra, la piattaforma verrà sollevata per consentire al veicolo spaziale di decollare o atterrare.
Quando esploriamo la Luna per indicare una nuova destinazione, stabiliamo la destinazione in anticipo, lasciamo che il rover trasporti robot e cibo e usiamo i robot per costruire alcune stazioni di rifornimento a destinazione e lungo il percorso per gettare le basi per la successiva esplorazione della nuova destinazione.
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