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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.

Lunar Vanguard

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


Visualizzatore esterno per il progetto 3D


1.1 - Descrizione del progetto

  • Questo progetto è destinato principalmente alla ricerca scientifica, con un totale di sette o otto persone che vivono e sperimentano sulla Luna. È suddiviso principalmente in aree sperimentali, aree mediche, aree agricole, aree abitative e aree energetiche. Allo stesso tempo, per facilitare le comunicazioni e la sopravvivenza degli esseri umani sulla Luna, abbiamo anche creato stazioni di base per le comunicazioni 4G ed equipaggiato alcuni robot per prepararci alla futura esplorazione lunare, alla migrazione lunare e all'esplorazione dello spazio.

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

Lo scopo principale della creazione di campeggi lunari è la ricerca scientifica, la produzione meccanica, l'esplorazione di minerali lunari, l'esplorazione, l'estrazione e la ricerca di risorse come l'elio 3 e il ghiaccio d'acqua, nonché la produzione farmaceutica e la coltivazione di piante sulla Luna. Allo stesso tempo, abbiamo creato un osservatorio per osservare l'universo. Per fornire all'uomo un'ulteriore comprensione dell'ambiente di vita della Luna e facilitare la valutazione e l'utilizzo delle risorse lunari.

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

  • Stabiliremo una base sul bordo del cratere Shackleton, al polo sud della Luna. Perché qui si possono trovare ghiaccio e luce solare sufficienti, ed è anche favorevole al rilevamento spaziale e alla ricezione dei segnali, meno influenzati dalle onde elettromagnetiche provenienti da altre stelle. E abbiamo in programma di utilizzare il suolo lunare locale per proteggere gli astronauti dalle radiazioni.

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.

  • Per costruire i campeggi lunari utilizziamo principalmente l'ISRU e la produzione in loco. Per quanto riguarda i materiali, scegliamo una grande quantità di polvere di roccia lunare o di strato atmosferico sulla luna come materia prima per la stampa 3D e trasportiamo alcuni materiali da costruzione speciali che non possono essere ottenuti dalla luna. In termini di tecnologia, utilizziamo la tecnologia laser assistita dall'intelligenza artificiale per fondere la polvere lunare e stampare in 3D l'infrastruttura dei punti di atterraggio, delle strade o degli edifici. Utilizzeremo la costruzione automatizzata di rover o velivoli lunari, che utilizzeranno contemporaneamente materiali di acquisizione laser e rover o velivoli lunari dotati di apparecchiature di stampa 3D per la stampa dei materiali, e saranno dotati di robot con intelligenza artificiale per la regolazione e l'installazione delle strutture, migliorando notevolmente la velocità di costruzione delle infrastrutture. Le strutture all'interno del campo saranno posizionate e regolate da robot a intelligenza artificiale e noi controlleremo personalmente i robot per il posizionamento finale e la regolazione delle attrezzature abitative, di ricerca scientifica, mediche ed energetiche. Infine, condurremo una valutazione ragionevole e rigorosa e miglioreremo l'ambiente e le strutture del campo lunare per garantire un buon supporto alla vita e alla ricerca future.

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

  •  L'ambiente lunare è complesso e in continua evoluzione, come ad esempio l'impatto dei meteoriti, quindi abbiamo pianificato di creare un'area sotterranea in modo che le persone possano entrare rapidamente ed evadere quando arrivano i meteoriti. L'area sotterranea è dotata di misure di sopravvivenza di base, di attrezzature mediche di emergenza e di alcune scorte di acqua e cibo, in modo che il personale possa mantenere la sopravvivenza di base. Per quanto riguarda le radiazioni solari più pericolose, possiamo resistere efficacemente alla minaccia delle radiazioni costruendo basi con il suolo lunare. Inoltre, abbiamo costruito una cabina relativamente sotterranea, protetta dall'acqua a circa 10 metri di profondità, sufficiente a resistere alle radiazioni in forte aumento a causa delle tempeste solari. Effettueremo anche un monitoraggio dinamico in tempo reale dell'ambiente per adottare misure di risposta tempestive.

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?

Acqua: la fonte d'acqua della base è utilizzata principalmente per bere, irrigare le piante, generare energia, ecc. Il ghiaccio recuperabile dal Polo Sud della Luna viene trattato e filtrato per fornire l'approvvigionamento idrico principale, mentre un sistema di purificazione dell'acqua è installato all'interno della base per purificare le acque reflue domestiche generate per l'irrigazione. Inoltre, la base è dotata di un sistema di raccolta della condensa all'interno per raccogliere ripetutamente alcune fonti d'acqua.
Cibo: abbiamo in programma di portare sulla Luna alcuni alimenti di base, ossigeno e acqua potabile. Data l'abbondanza di luce, creeremo una serra per la coltivazione di cavoli, pomodori, cetrioli, ecc. Inoltre, creeremo anche compartimenti idroponici per la coltivazione a lungo termine di verdure, che sono ricche di vitamine e sono una parte indispensabile del personale lunare.
Energia: grazie alla sua posizione sul bordo del cratere Shackleton, al polo sud della Luna, la base può ricevere quasi tutto il giorno la luce del sole. Pertanto, stiamo costruendo pannelli fotovoltaici intorno alla base per fornire l'elettricità di base alla base. Allo stesso tempo, quando i pannelli fotovoltaici non possono funzionare, all'interno della base sono presenti piccoli dispositivi di fusione e reazione per fornire elettricità, e tutta l'elettricità sarà immagazzinata in batterie di supercondensatori.

L'aria: l'ossigeno è prodotto principalmente dall'elettrolisi del suolo lunare per generare una grande quantità di ossigeno, che viene introdotto nel condotto di scarico per alimentare la respirazione della base e alleviare i fenomeni di convezione, depositando così l'anidride carbonica. Allo stesso tempo, all'interno della base è presente un sistema micro ecologico di supporto alla vita che utilizza le alghe per assorbire l'anidride carbonica e rilasciare una piccola quantità di ossigeno.

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

Nei nostri campi, i rifiuti si dividono principalmente in rifiuti idrici e rifiuti solidi, che vengono purificati e filtrati nell'area energetica per il riutilizzo. I rifiuti solidi comprendono i rifiuti materiali, i rifiuti della ristorazione, i rifiuti vegetali, ecc. Una parte dei rifiuti materiali entra nel compressore per la compressione, la frantumazione, la dissoluzione e l'uso secondario; i rifiuti della ristorazione e i rifiuti vegetali sono sottoposti a un trattamento di fermentazione aerobica ad alta temperatura; il prodotto può essere utilizzato come fertilizzante organico; l'anidride carbonica prodotta dalla fermentazione può essere trasferita nell'area agricola come materia prima per la fotosintesi.

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

Utilizzeremo la nostra stazione base 4G per ottenere lo scambio di informazioni tra ogni stazione base in qualsiasi momento, se il dispositivo è danneggiato da una tempesta solare, possiamo anche inviare il nostro robot per comunicare, lasciare che il robot trasporti file criptati, controllo wireless attraverso i satelliti, inviarlo ad altre stazioni base, per ottenere la comunicazione.

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.)

Geologia: Il laboratorio è dotato di veicoli minerari, che possono facilmente raccogliere il suolo lunare per analizzarlo; disponiamo inoltre di bracci robotici e laboratori chimici per analizzare la composizione e la formazione del suolo lunare e condurre esperimenti come la trasformazione e lo sviluppo del suolo lunare.

Astronomia: Abbiamo istituito un osservatorio per studiare l'evoluzione dell'astronomia e osservare i cambiamenti tra la Terra e la Luna. e il movimento dei pianeti del sistema solare, nonché le connessioni di movimento tra il sole, la luna e la terra, ecc. e osservarli in tempo reale.

Biologia: Studieremo la crescita e lo sviluppo delle piante a bassa gravità e condurremo esperimenti sulla modificazione genetica delle piante nello spazio.

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

Addestramento all'adattabilità spaziale: Il programma di addestramento dovrebbe includere un addestramento all'adattabilità spaziale per aiutare gli astronauti ad adattarsi all'ambiente spaziale e a prevenire il mal di spazio e altri problemi correlati.

Addestramento alle abilità di volo: Il piano di addestramento deve comprendere l'addestramento alle abilità di volo, in modo che gli astronauti possano padroneggiare le abilità operative del velivolo e la capacità di affrontare i comuni guasti meccanici.

Formazione in medicina spaziale e tecnologie di supporto vitale: Il programma di addestramento deve comprendere l'addestramento alla medicina spaziale e alle tecnologie di supporto vitale, per dotare gli astronauti di tecnologie mediche e sanitarie spaziali che consentano loro di mantenere uno stato di salute nell'ambiente spaziale.

Addestramento alle operazioni del veicolo spaziale e alla capacità di risposta alle emergenze: Il programma di addestramento deve includere l'addestramento al funzionamento del veicolo spaziale e alla capacità di gestione delle emergenze, per dotare gli astronauti della capacità di rispondere alle emergenze e garantire che il veicolo spaziale possa tornare a Terra in sicurezza.

Formazione in geologia e tecniche minerarie: Il programma di addestramento dovrebbe includere un addestramento in geologia e tecniche minerarie per familiarizzare gli astronauti con le caratteristiche geologiche della superficie lunare e le corrispondenti tecniche di raccolta per garantire che i campioni e i minerali raccolti possano essere recuperati e utilizzati.

Formazione al lavoro di squadra e alla salute mentale: Il programma di addestramento deve includere un addestramento al lavoro di squadra e alla salute mentale per dotare gli astronauti di un buon senso del lavoro di squadra e della capacità di affrontare lo stress per garantire il completamento della missione.

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.

Trasporteremo gli astronauti dalla Terra alla Luna con un razzo e, nel punto di Lagrange tra la Luna e la Terra, costruiremo una stazione spaziale, lanceremo il veicolo spaziale verso la stazione di transito nel punto di Lagrange e riempiremo qui il propellente prodotto sulla Luna; allo stesso tempo, lanceremo il veicolo di andata e ritorno L1-lunare dalla Luna per prelevare il veicolo spaziale e trasportare gli astronauti o i materiali per la costruzione di una base lunare dalla stazione di transito alla Luna.

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