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 19, 18 4 / 2 Inglese
Software di progettazione 3D: Fusion 360
Campo lunare: un'area in cui l'uomo vive, lavora e fa ricerca sulla Luna. La costruzione del campo lunare pone le basi per consentire agli astronauti di svolgere attività di ricerca scientifica, come la residenza a lungo termine e gli esperimenti sulla superficie lunare; lo scopo è quello di approfondire la conoscenza della Luna da parte dell'uomo, acquisire un gran numero di risorse e svolgere ricerche sulla coltivazione delle piante. Il campo lunare prevede di costruire il campo lunare in due fasi: la prima fase richiede 20 anni per costruire l'avamposto lunare, mentre la seconda fase richiede circa 10 anni per aggiornare l'avamposto e farlo diventare un campo lunare abitato in modo permanente. Anche in futuro, il campo lunare diventerà una base di rifornimento per l'esplorazione umana del sistema solare.
Il campo lunare è un trampolino di lancio per gli esseri umani verso lo spazio profondo. La base lunare diventerà un campo di addestramento per gli esseri umani che andranno nello spazio profondo. Se gli esseri umani vogliono conoscere l'ambiente alieno, devono prima capire l'ambiente lunare. È utilizzata principalmente per la ricerca scientifica. Come stazione di prova per lo sfruttamento e l'utilizzo delle risorse lunari, utilizza le caratteristiche dell'ambiente lunare per effettuare test ambientali e la produzione sperimentale di prodotti specifici. come materiali speciali e farmaci. È molto più facile lanciare un razzo dalla Luna che dalla Terra. Affidandosi alle risorse lunari ad alta efficienza, può esplorare spazi più lontani.
La regione di Shackleton al polo sud della Luna (0,0° di longitudine est, 89,9° di latitudine sud). È probabile che sia ricca di acqua e che ci sia un'area di sole permanente, che favorisce il sistema di generazione di energia solare. La differenza di temperatura è minima e adatta alla vita. Può essere utilizzato come indirizzo per l'installazione di un grande telescopio a infrarossi in futuro. L'ambiente a bassa temperatura sul fondo del cratere è ideale per l'osservazione a infrarossi. Il monte Malabote, alto 5 chilometri e con un picco sempre ben visibile sulla terra, può fungere da stazione di radiotrasmissione per le comunicazioni con la terra, se vengono installate le attrezzature adeguate.
Tecnologia di stampa 3D e tecnologia di produzione di nuovi materiali. La regolite sulla superficie lunare ha una composizione chimica simile alla cenere volante e può essere utilizzata come materiale da costruzione per realizzare campi lunari. Inoltre, il ferro, il manganese, l'alluminio, il magnesio e altri minerali metallici presenti sulla superficie lunare possono essere estratti e fusi e stampati in 3D per ottenere una casa spaziale abitabile.
Tecnologia di funzionamento dei robot lunari. I robot lunari comprendono sonde di pattugliamento lunare e robot di lavoro lunare. I robot lunari devono avere capacità di auto-manutenzione e riparazione, e le sonde di pattugliamento lunare e i robot di lavoro possono mantenersi e ripararsi a vicenda per garantire l'affidabilità del processo di lavoro.
Tecnologia di utilizzo completo delle risorse di scarto delle basi lunari. Dopo che il veicolo Terra-Luna ha completato l'atterraggio lunare, la sua missione di piattaforma di volo è terminata. I veicoli abbandonati possono considerare lo scarico di vari velivoli autonomi come pezzi di ricambio per le basi lunari, come le batterie e i materiali di riserva per le stazioni energetiche lunari, le bombole di gas possono essere utilizzate come serbatoi di stoccaggio per i mezzi gassosi della superficie lunare e i serbatoi di stoccaggio del carburante possono essere utilizzati come serbatoi di ossigeno per la produzione di ossigeno lunare dopo la pulizia.
Allo stesso tempo, il materiale di accumulo del calore a cambiamento di fase è utilizzato come strato intermedio per ridurre la perdita di calore. La base è dotata di dispositivi per il rilevamento di meteoriti e terremoti lunari, che possono essere tempestivamente informati e fuggire di fronte alla caduta di grandi meteoriti e terremoti lunari.
Acqua（水）：1. Nelle regioni polari è presente del ghiaccio lunare che può essere raccolto e concentrato. Quindi, utilizzando dispositivi di focalizzazione e riflessione, l'energia solare può essere utilizzata per sciogliere il ghiaccio lunare, che può poi essere raccolto e purificato per estrarre risorse idriche.2. La traspirazione delle piante e gli impianti di filtrazione possono essere utilizzati per riciclare le acque reflue prodotte.
Cibo（食物）： Stabilire un sistema di supporto vitale a ciclo chiuso nella base lunare, con basi di coltivazione di piante di supporto per coltivare colture come lattuga, peperoni, fagioli e grano che sono state coltivate. Queste colture possono fornire la principale fonte di cibo per il personale della base e, allo stesso tempo, la cura delle piante può aiutare gli astronauti a mantenere la loro stabilità mentale.
Per adattarsi all'ambiente lunare e fornire energia stabile e a lungo termine agli accampamenti lunari, abbiamo utilizzato due modi: l'energia solare e le celle a combustibile. Il sole sulla luna irradia circa 1,5 volte la luce della terra. Una quantità sufficiente di luce solare, soprattutto nelle stazioni di energia solare lunare. Le celle a combustibile sono la principale fonte di energia notturna.
Considerando che una persona media consuma circa 0,7 kg di ossigeno al giorno, è importante considerare l'utilizzo della fotosintesi delle piante per riciclare l'ossigeno come fonte primaria di ossigeno economicamente efficiente. Inoltre, il suolo lunare contiene abbondanti minerali di titanio e ferro, facili da raccogliere. La riduzione di questi minerali con l'idrogeno gassoso può essere ottenuta attraverso il riscaldamento a microonde, che porta alla produzione di acqua. L'elettrolisi dell'acqua produrrà poi idrogeno e ossigeno gassosi, mentre i metalli estratti potranno essere utilizzati anche per scopi edilizi.
I campi lunari possono impiegare una varietà di metodi per smaltire i rifiuti generati dagli astronauti sulla Luna, tra cui:
Riciclaggio: Riciclando risorse come le acque reflue, i gas di scarico e i solidi di scarto, è possibile ridurre al minimo la quantità di rifiuti generati e ridurre in qualche modo la dipendenza dalla terra.
Stoccaggio e interramento: La spazzatura e gli altri rifiuti che non possono essere riciclati possono essere stoccati o sepolti in modo sicuro sulla superficie o in profondità sulla superficie lunare.
Riciclaggio: Stabilire un sistema di riciclaggio chiuso all'interno del campo che converta i rifiuti generati in risorse utili, come la conversione dei rifiuti umani e vegetali in fertilizzanti da utilizzare nelle fattorie della base lunare.
Nel complesso, il campo deve ridurre al minimo la quantità di rifiuti generati e trovare opzioni di smaltimento adeguate attraverso metodi scientifici e ragionevoli per garantire la continuità dell'esistenza e dello sviluppo della base lunare.
Il campo lunare è dotato di una macro-stazione base per trasmettere e ricevere informazioni verso la Terra e la Luna; le informazioni ricevute dal satellite vengono poi inviate alla Terra, consentendo così la comunicazione tra la Terra e il campo lunare. Le comunicazioni di telemetria e telecontrollo utilizzano le frequenze VHF per comunicare con i satelliti e la modulazione dei dati utilizza la FSK. La comunicazione tra i campeggi lunari è realizzata da una rete di accesso wireless composta da segnali di stazioni base per quelli vicini e da relè di segnali satellitari per quelli lontani.
Studiamo soprattutto la geologia e la biologia. La Luna ha molti paesaggi e forme uniche, che possiamo utilizzare per la ricerca scientifica, come la struttura geologica, la composizione chimica, la struttura minerale, le proprietà fisiche e così via. Studio della materia lunare: La composizione della materia lunare è diversa da quella terrestre, quindi la materia lunare può essere analizzata e studiata in dettaglio per comprenderne la composizione e le proprietà. Il laboratorio è dotato anche di una serie di apparecchiature per l'analisi del suolo, oltre alle caratteristiche fisiche uniche della luna, come la radiazione solare sulla temperatura e la struttura della superficie lunare. L'ambiente sulla superficie lunare influisce sulla vita in modo diverso rispetto alla Terra, quindi si possono condurre esperimenti di scienze della vita per studiare l'adattabilità e la vitalità della vita in ambienti eterogenei.
Il sito dispone di una speciale area di coltura vegetale per studiare la crescita delle piante, per studiare il test dell'ambiente di crescita. Allo stesso tempo, disponiamo anche di telescopi astronomici, che consentono agli astronauti di osservare lo spazio. L'esplorazione spaziale e i test ambientali sulla superficie lunare, così come la produzione sperimentale di prodotti specifici, come materiali speciali e farmaci, possono essere effettuati anche sfruttando le caratteristiche ambientali spaziali proprie della Luna (la Luna stessa ha condizioni spaziali naturali come l'alto vuoto, l'assenza di schermatura atmosferica e la bassa gravità).
Allenamento fisico
Gli astronauti hanno bisogno di esercizio fisico nell'ambiente a gravità naturale per mantenere la salute fisica e prevenire l'osteoporosi. Inoltre, hanno bisogno di un allenamento fisico speciale in condizioni di microgravità per mantenere l'equilibrio e la coordinazione. Questi allenamenti possono anche aiutarli ad adattarsi a camminare sulla Luna e a svolgere altri compiti.
Formazione tecnica
Oltre alla manutenzione quotidiana delle apparecchiature meccaniche ed elettroniche e ad altre competenze, gli astronauti devono anche padroneggiare le capacità operative dei veicoli spaziali e dei rover lunari e vari metodi di gestione delle emergenze, come cali di pressione dell'ossigeno, guasti alle apparecchiature, ecc.
Apprendimento della topografia
Per adattarsi al meglio alla missione lunare, gli astronauti devono comprendere le basi della geomorfologia e della topografia della superficie lunare e imparare a utilizzare gli strumenti di navigazione, nonché il senso della direzione e il controllo dei veicoli sulla superficie lunare.
Conoscenza della medicina spaziale
Gli astronauti devono anche imparare la medicina spaziale per comprendere l'impatto dei viaggi nello spazio sulla salute umana. Devono capire come affrontare i vari incidenti nello spazio e imparare le procedure mediche di emergenza di base.
5.Formazione al lavoro di squadra
In un programma di addestramento per astronauti, questi ultimi imparano a lavorare in gruppo e a gestire le situazioni in modo appropriato.
Tali programmi di addestramento dovrebbero essere accompagnati dalla garanzia della sicurezza e della salute degli astronauti e dal soddisfacimento delle loro esigenze e richieste per quanto possibile.
Veicolo spaziale: Avremo bisogno di un veicolo spaziale in grado di atterrare e decollare dalla superficie lunare e di andare e tornare dalla Terra. Dovrà inoltre avere le attrezzature e i rifornimenti necessari per le missioni a lungo termine.
Trasporto sulla superficie lunare: Possiamo utilizzare rover o altri veicoli progettati per operare in ambienti lunari. Questi veicoli devono essere in grado di resistere alle dure condizioni lunari e di percorrere lunghe distanze.
Esplorare nuove destinazioni sulla superficie lunare: Possiamo utilizzare veicoli senza pilota controllati a distanza. Questi veicoli possono essere dotati di telecamere e altri sensori per raccogliere dati e immagini del terreno lunare.
Da e verso la Terra: Possiamo utilizzare veicoli spaziali in grado di trasportare equipaggio e merci. Il veicolo spaziale deve essere dotato dei necessari sistemi di supporto vitale e deve essere in grado di sopportare i rigori del viaggio nello spazio.
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