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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.

STAR WALKIN’

郑州轻工业附属中学  河南省郑州市-金水区    Cina 18, 19   4 / 1 Inglese
Software di progettazione 3D: Fusion 360



1.1 - Descrizione del progetto

Per esplorare meglio l'universo, abbiamo costruito questa base. L'edificio principale del campo ha una forma sferica e un totale di nove piani. Inoltre, all'ultimo piano si trova una stazione di osservazione astronomica. L'edificio principale comprende un soggiorno, un'area di lavoro, un ristorante, una palestra, un KTV, una camera da letto, una sala medica, una sala di coltivazione e una sala di controllo. Sono inoltre presenti stazioni energetiche, dispositivi di generazione di energia solare, stazioni di monitoraggio radar, rover lunari e cannoni laser. L'accampamento si rifornisce di energia attraverso l'energia solare e la generazione di energia da fusione nucleare, e fornisce acqua attraverso lo sviluppo di ghiaccio e la circolazione dell'acqua. La sala di allevamento costruita è in grado di fornire cibo e di trasformare l'anidride carbonica in ossigeno, garantendo così le esigenze di vita del personale del campo. Allo stesso tempo, KTV e palestre offrono luoghi di svago e intrattenimento per i membri del campo. C'è anche uno spazio di lavoro costruito per fornire un buon ambiente di lavoro ai membri. In breve, per migliorare la costruzione dei campeggi lunari e fornire al personale un buon senso di esperienza.

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

La Luna potrebbe avere alcune risorse utili, come acqua e minerali rari. Queste risorse possono essere utilizzate per sostenere l'esplorazione dello spazio e fornire un seguito allo sviluppo della tecnologia spaziale, quindi è necessario costruire un campo lunare. Lo scopo principale del nostro campo lunare è la ricerca scientifica. Attraverso lo sviluppo delle risorse spaziali e lo sviluppo dell'industria spaziale, conduciamo ricerche scientifiche ed esplorazioni sulle riserve di risorse lunari. Si tratta di un passo importante verso la comprensione della vita e del lavoro in ambienti sconosciuti su altri pianeti, ed è il luogo migliore per condurre ricerche sulla scienza dei materiali e sulla vita. La Luna possiede abbondanti risorse materiali: le rocce lunari contengono tutti gli elementi della crosta e circa 60 tipi di depositi minerali. È anche ricca di fonti energetiche come l'elio-3, che non si trova sulla Terra. È un combustibile ideale per i reattori a fusione.

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

La scelta di stabilire una base nel Polo Nord della Luna, poiché il Polo Nord si trova nella regione polare, le basse temperature a lungo termine possono contenere una grande quantità di ghiaccio d'acqua, e il Mare della Luna (zona pianeggiante) è per lo più concentrato nel Polo Nord della Luna, fornendo più spazio per la costruzione del campo. Secondo i media, la NASA ha scoperto una grotta di lava vicino al Polo Nord della Luna, con un guscio lunare lungo diverse decine di metri, che fornisce un guscio protettivo naturale per prevenire gli eventi di impatto e le radiazioni dei raggi cosmici, ed è anche un luogo ideale per la base.

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 quanto riguarda la costruzione di campeggi, da un lato, alcune strutture possono essere costruite utilizzando risorse portate dalla Terra. I rifiuti generati sulla Terra possono essere mescolati con il suolo lunare in una certa proporzione per produrre materie prime per le stampanti 3D, che possono essere utilizzate per costruire altri oggetti. D'altra parte, l'aggiunta di urea a una miscela di polimeri geologici lunari (un materiale da costruzione simile al cemento) può essere utilizzata come materia prima per la costruzione di campeggi, con effetti migliori rispetto ad altri plastificanti comuni come il naftalene o i policarbossilati. Per quanto riguarda la costruzione dei campeggi, da un lato, alcune strutture possono essere costruite utilizzando risorse portate dalla Terra. I rifiuti generati sulla Terra possono essere mescolati con il suolo lunare in una certa proporzione per produrre materie prime per le stampanti 3D, che possono essere utilizzate per costruire altri oggetti. D'altra parte, l'aggiunta di urea a una miscela di polimeri geologici lunari (un materiale da costruzione simile al cemento) può essere utilizzata come materia prima per la costruzione di campeggi, con effetti migliori rispetto ad altri plastificanti comuni come il naftalene o i policarbossilati.

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

In primo luogo, la base è costruita all'ingresso della grotta di lava, che ha un guscio lunare lungo diverse decine di metri, fornendo un involucro protettivo naturale per prevenire gli eventi di impatto e le radiazioni dei raggi cosmici. Per le minacce di meteoriti più grandi, sono stati costruiti anche cannoni laser per garantire la sicurezza. L'edificio del campeggio ha uno speciale rivestimento polimerico all'esterno per far fronte all'impatto della grande differenza di temperatura tra giorno e notte sulla Luna e bloccare le radiazioni spaziali.

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?

In termini di risorse idriche, da un lato, l'acqua portata dalla Terra, l'acqua del bagno quotidiano, l'urina e il sudore evaporato dal corpo umano sono utilizzati per l'assorbimento e il riciclaggio. Dall'altro lato, il ghiaccio d'acqua presente sulla Luna può essere sviluppato e utilizzato per ottenere acqua potabile.

Per quanto riguarda l'alimentazione, il campo dispone di una sala per la coltivazione, che garantisce il fabbisogno alimentare dei membri del campo con varie colture, frutta, verdura, ecc.

Per quanto riguarda l'energia, il campo è costruito con centrali solari e centrali a fusione nucleare controllabili, in modo che anche nelle regioni polari, nella notte polare, ci sia l'approvvigionamento energetico.

Nell'aria, da un lato, l'ossigeno viene generato attraverso l'elettrolisi del ghiaccio d'acqua e, dall'altro, l'anidride carbonica viene convertita attraverso la fotosintesi delle piante verdi.

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

Alcuni materiali presenti nei rifiuti vengono riciclati e riutilizzati per ridurre la domanda di risorse lunari. Ad esempio, l'utilizzo di depuratori d'acqua e di sistemi di disinfezione per il trattamento delle acque reflue garantisce il riutilizzo delle risorse idriche e previene la generazione di inquinanti eccessivi sulla Luna. Il metodo della fusione ad alta temperatura viene utilizzato per convertire i rifiuti in materie prime che possono essere utilizzate per la costruzione e la produzione di materiali. Per i rifiuti tossici o pericolosi, utilizziamo metodi sicuri e fattibili per lo stoccaggio e lo smaltimento classificati, per evitare danni agli astronauti, all'ambiente lunare e alle attrezzature.

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

Distribuire l'infrastruttura della rete di comunicazione, come i satelliti, i veicoli di esplorazione e le antenne. Utilizzare il veicolo di rilevamento come relè di comunicazione mobile per espandere la portata della rete di comunicazione della base. Questi veicoli di esplorazione possono attraversare la superficie lunare, stabilire e mantenere collegamenti di comunicazione con le basi lunari e trasmettere messaggi alla Terra.

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.)

La Società Geologica è un centro di ricerca e la superficie della luna è ricoperta da una grande quantità di rocce e suolo, che sono fondamentali per comprendere la composizione e la storia evolutiva della luna. Gli strumenti di precisione possono essere utilizzati per effettuare analisi chimiche e fisiche di questi campioni per comprenderne la composizione, la struttura, l'età e altre informazioni. Ricerca di resti come crateri, colline, faglie e formazioni rocciose sulla superficie della Luna per comprenderne la formazione e l'evoluzione. Ad esempio, studiando la posizione, le dimensioni, la morfologia e la composizione chimica dei resti, si può dedurre quali importanti eventi geologici la luna abbia vissuto o sia stata impattata da altri corpi celesti del sistema solare.

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

Gli astronauti devono manovrare veicoli spaziali e attrezzature come lander, rover lunari e droni, e l'addestramento deve riguardare le capacità operative di vari veicoli spaziali e attrezzature, nonché le capacità di risposta in situazioni di emergenza. La missione di allunaggio richiede una forma fisica e mentale estremamente elevata e la capacità degli astronauti di svolgere compiti in condizioni speciali non può essere inferiore a un certo standard. Pertanto, il piano di addestramento deve includere l'addestramento per la forma fisica degli astronauti, in modo che possano adattarsi agli ambienti spaziali a lungo termine e alla superficie lunare. Nell'universo, gli astronauti devono affrontare molte sfide, come l'assenza di peso, l'ambiente della cabina e i limiti strutturali del veicolo spaziale. Ciò richiede che gli astronauti si sottopongano a un addestramento di adattabilità spaziale per adattarsi a queste sfide. Gli astronauti di solito completano i compiti come parte di una squadra, quindi per le capacità di lavoro di squadra, comunicazione e leadership, gli astronauti hanno bisogno di un addestramento corrispondente per garantire che la squadra operi bene durante la missione. Nello spazio, gli astronauti possono trovarsi ad affrontare diverse situazioni di emergenza, come la perdita di comunicazione, il malfunzionamento del veicolo spaziale, ecc. A tal fine, gli astronauti devono essere addestrati e formati alle capacità e alle abilità di risposta alle emergenze attraverso scenari simulati e simulatori. Gli astronauti potrebbero dover raccogliere campioni dalla Luna e, anche se lo scopo principale dell'esplorazione non è scientifico, devono comunque comprendere le operazioni scientifiche di base e le abilità di raccolta in loco.

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.

Il modulo lunare viene utilizzato per raggiungere la Luna e atterrare sulla sua superficie. Il modulo di atterraggio deve avere una struttura robusta e sufficientemente resistente per sopportare l'immensa pressione dell'atterraggio e le complesse condizioni del terreno sulla superficie lunare. Il modulo di atterraggio deve inoltre avere una capacità di carico sufficiente per trasportare materiali umani o cargo sulla Luna. I rover lunari sono utilizzati per viaggiare sulla superficie della Luna, avvicinarsi a obiettivi di esplorazione scientifica e cercare reliquie o minerali della superficie lunare. I razzi sono utilizzati per tornare sulla Terra dalla superficie lunare e hanno una capacità di propulsione e una resistenza strutturale sufficienti a garantire il ritorno sicuro degli esseri umani sulla Terra.