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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.

s.a.y

郑州轻工业大学附属中学  河南省郑州市-金水区    Cina 18   2 / 1 Inglese
Software di progettazione 3D: Fusion 360



1.1 - Descrizione del progetto

1. Tutti sognano di stare nell'universo e guardare la Terra. Sulla base di questo sogno, ci impegniamo a costruire la casa base più vivibile, che consenta ai lander lunari di adattarsi rapidamente alla vita lunare, di immergersi completamente nell'apprezzamento dell'universo e di consentire ai ricercatori di condurre meglio le ricerche correlate. Utilizziamo il punto di fusione per decomporre il suolo lunare e produrre l'ossigeno necessario, estraiamo le risorse idriche dal ghiaccio d'acqua lunare e utilizziamo la tecnologia dell'energia solare esistente e le batterie al cromo biomimetiche di nuova concezione per fornire elettricità sufficiente alla base, al fine di garantire la normale vita del personale lunare.

2.La costruzione dell'Occhio della Luna risponde alle esigenze dell'esplorazione umana della Luna e dell'utilizzo dello spazio lunare, soddisfacendo le esigenze di vita a lungo termine dei lander lunari e realizzando il sogno lunare del mondo.

3.L'Occhio della Luna rappresenta la visione dell'universo da parte dell'umanità e funge da trampolino di lancio per l'esplorazione continua dell'universo; rappresenta anche il riflesso dell'umanità sulla Terra ed esprime il suo attaccamento alla Madre Terra.Sezione 2 - Vivere sulla Luna

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 un campo lunare è quello di raggiungere uno sviluppo umano sostenibile e l'esplorazione dello spazio, promuovendo al contempo lo sviluppo della scienza, del commercio e del turismo. Di seguito sono riportati gli scopi principali dei campeggi lunari:

 

Ricerca scientifica: I campeggi lunari possono fornire una piattaforma per condurre diverse ricerche scientifiche sulla superficie lunare. Raccogliendo campioni lunari e conducendo esperimenti scientifici, è possibile ottenere una grande quantità di dati e informazioni preziose nell'ambiente spaziale, promuovendo la comprensione umana e l'esplorazione dell'universo.

 

Sviluppo commerciale: Gli Moon camp possono essere utilizzati anche per lo sviluppo commerciale, come l'estrazione di risorse minerarie sulla superficie lunare, la costruzione di strutture per l'industria spaziale, ecc. Queste attività commerciali saranno una componente importante dell'economia spaziale, che porterà abbondanti risorse e opportunità all'umanità.

 

Scopo del turismo: il campeggio lunare costituirà una destinazione unica per il turismo spaziale, consentendo ai turisti di realizzare i loro sogni sulla superficie della Luna.

 

Oltre agli obiettivi di cui sopra, i campi lunari possono anche garantire la sopravvivenza e lo sviluppo a lungo termine dell'ambiente spaziale umano e gli esseri umani possono costruire rifugi spaziali e altre infrastrutture per l'utilizzo e la produzione di energia. In questo modo si gettano importanti basi per lo sviluppo futuro dell'uomo e per l'esplorazione dello spazio, con un certo effetto di mitigazione e protezione delle risorse terrestri.

 

Pertanto, la creazione di un campo lunare è di grande significato e valore, che promuoverà lo sviluppo umano nell'esplorazione e nelle applicazioni spaziali e fornirà maggiori opportunità e possibilità per il futuro dell'umanità.

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

Il cratere del polo nord lunare "Philolaus" - situato al polo nord della luna, per la maggior parte dell'anno ha una luce solare sufficiente a soddisfare l'acquisizione di energia solare, e il sottosuolo contiene una grande quantità di ghiaccio d'acqua vagamente distribuito, che è conveniente per l'acquisizione e l'utilizzo delle risorse idriche. Costruiremo quindi la nostra base lunare sulla superficie lunare e sui crateri allo stesso tempo, il che significa che la nostra base è un complesso luna-su e luna-su.

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.

Innanzitutto, lanciando un razzo sulla Luna per costruire un robot e i relativi materiali necessari ma non presenti sulla Luna, si istruisce il robot di costruzione sulla Terra attraverso la comunicazione per utilizzare il suolo lunare per costruire l'involucro della base, quindi si utilizza il razzo per lanciare generatori di ossigeno e apparecchiature di conversione dell'energia solare, e si organizzano alcuni lander lunari per fare esperienza in anticipo e migliorare le strutture della base. Dopo lo sbarco dell'uomo sulla Luna, i materiali portati dalla Terra e le risorse esistenti sulla Luna sono stati utilizzati per migliorare la base, in modo che questa potesse soddisfare le esigenze della sopravvivenza umana.

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

I nostri materiali da costruzione sono costituiti da una combinazione di scudo di Whipple e polietilene per isolare gli astronauti dalla luce solare, resistendo al tempo stesso all'impatto di piccoli meteoriti e costruendo rifugi sotterranei per prevenire le vittime causate dagli impatti di grandi meteoriti.

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: utilizzeremo il rover lunare per raccogliere ghiaccio d'acqua e ottenere risorse idriche, utilizzando al contempo sistemi di riciclaggio dell'acqua per massimizzarne l'utilizzo.
Cibo: coltiveremo verdure sulla Luna e trasporteremo carne attraverso la stampa 3D di carne artificiale e razzi per soddisfare le esigenze nutrizionali degli astronauti.
Aria: abbiamo creato una zona di produzione di ossigeno a parte, e l'ossigeno è prodotto dalla fusione elettrolitica ad alta temperatura del suolo lunare.
Energia: utilizza principalmente l'energia solare e allo stesso tempo la bioenergia. Abbiamo costruito pannelli solari su larga scala per ottenere l'energia solare e convertire l'energia solare in elettricità attraverso le batterie per mantenere una vita normale sulla Luna ed evitare l'instabilità dell'energia solare.

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

Riciclaggio dei rifiuti: Il campeggio lunare deve riciclare le acque reflue domestiche, i gas di scarico, le feci e i rifiuti per ridurre la produzione di rifiuti, riutilizzando completamente gli articoli riutilizzabili. Ad esempio, il metano generato dalle feci degli astronauti e dal trattamento anaerobico può essere utilizzato come energia elettrica o carburante.

 

Incenerimento dei rifiuti: Il trattamento innocuo dei rifiuti avviene attraverso la combustione ad alta temperatura, che li trasforma in anidride carbonica e ceneri. Questo metodo di trattamento può ridurre il volume e il peso dei rifiuti, riducendo al contempo l'inquinamento dei gas di scarico nell'ambiente.

 

Separazione minerale: I rifiuti vengono separati in componenti di valore attraverso mezzi tecnici per ottenere il riutilizzo. Ad esempio, utilizzando reazioni idrotermali per separare elementi come alluminio, magnesio e potassio dai rifiuti e riciclarli come materie prime.

 

Metodo di trattamento aerobico: I rifiuti vengono trattati attraverso la decomposizione microbica, convertendo i rifiuti organici in biogas e acqua. I rifiuti rimanenti vengono disinfettati, disidratati e compressi prima dello stoccaggio, riducendo efficacemente la produzione di rifiuti e l'impatto ambientale3.3 In che modo il vostro campo lunare manterrà le comunicazioni con la Terra e le altre basi lunari?

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

1.Comunicazione senza fili: Il campo lunare può utilizzare tecnologie di comunicazione wireless, come la comunicazione radio e laser, per comunicare con la Terra. Questo metodo di comunicazione può convertire le informazioni attraverso le antenne di trasmissione e ricezione, ottenendo la trasmissione e la ricezione dei dati.

2Comunicazione satellitare: I campeggi lunari possono utilizzare la comunicazione satellitare per comunicare con la Terra. Posizionando i satelliti di comunicazione in orbita intorno alla Terra si può ottenere una copertura di comunicazione senza angoli morti e una trasmissione di dati stabile e ad alta velocità.

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.)

Nel campo lunare che ho creato, intendo concentrarmi sulla geologia e sulla biologia come priorità della ricerca scientifica, oltre a condurre ricerche tecniche sui robot e sull'energia sostenibile. Ecco alcuni esperimenti che intendo condurre sulla Luna:

 

Esperimenti geologici: Condurre esperimenti geologici sulla Luna, raccogliere campioni lunari, studiarne la composizione, la struttura e la storia geologica. Raccogliere materiali minerali e studiarne la composizione chimica e la storia dei processi geologici, analizzare la storia della formazione e dell'evoluzione della superficie lunare.

 

Esperimenti biologici: Gli esperimenti microbici sono condotti nei campeggi lunari per studiare le loro capacità di sopravvivenza e riproduzione sulla superficie lunare in ambienti chiusi e a basso peso, al fine di comprendere meglio le forme di vita nell'universo.

 

Ricerca tecnica: Per risolvere il problema delle risorse e dell'energia sulla Luna, l'energia solare, la tecnologia di utilizzo delle energie rinnovabili e la tecnologia di riciclaggio delle risorse idriche saranno sviluppate nell'ambito dell'esperimento, e saranno sottoposte a debug e test durante l'esperimento.

 

esperimento di robotica: utilizzare i robot per condurre ricerche ed esplorazioni sulla superficie della Luna e sviluppare una tecnologia di estrazione delle risorse minerarie incentrata sui robot, nonché le modalità di costruzione e altre ricerche correlate in un ambiente a bassa gravità.

 

La ricerca geologica e biologica sulla Luna ci aiuta ad approfondire la comprensione della Luna e della sua storia e pone le basi per la ricerca scientifica umana su altri pianeti. Inoltre, la ricerca sulla tecnologia e sulla robotica aiuterà a risolvere i problemi industriali che devono essere risolti per stabilire una base lunare sostenibile sulla luna in futuro, e fornirà un importante supporto tecnico per la futura esplorazione dello spazio profondo e lo sviluppo e l'utilizzo di altri corpi celesti.

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

Per preparare la missione di allunaggio dell'astronauta, il mio piano di addestramento per astronauti comprenderà i seguenti contenuti:

 

Educazione all'ambiente spaziale e conoscenza della salute: Insegnare agli astronauti le caratteristiche fisiologiche, l'adattamento alla stabilità, la gestione del ritmo, l'assunzione di cibo e altre conoscenze relative all'ambiente spaziale. Allo stesso tempo, è necessario insegnare le conoscenze pertinenti su come fornire il primo soccorso in situazioni di emergenza e rispondere alle malattie spaziali.

 

Formazione scientifica e tecnologica: Formare gli astronauti sulle conoscenze scientifiche e tecniche necessarie per le missioni spaziali. Ad esempio, gli astronauti devono comprendere la composizione e i parametri fisici del sistema solare, l'uso e la manutenzione degli strumenti e un manuale di tutte le attrezzature utilizzate dagli astronauti. Gli astronauti devono comprendere la terminologia astronomica relativa alla Luna, le proprietà fisiche relative alla temperatura lunare e altre informazioni necessarie.

 

Simulazione del tracciato e addestramento al funzionamento pratico: Simulazione di varie situazioni di emergenza e addestramento, come la manutenzione dei guasti, la regolazione del flusso del serbatoio di ossigeno e altri tipi di addestramento.

 

Addestramento alla cooperazione di squadra e alle relazioni interpersonali: Addestrare lo spirito di squadra e le capacità di comunicazione e coordinamento interpersonale degli astronauti per garantire la loro sicurezza e stabilità nell'ambiente spaziale.

 

Esercizio fisico e adattamento mentale: Assistere gli astronauti nell'elaborazione di piani alimentari e di consumo, guidarli nell'esercizio fisico quotidiano e nell'adattamento psicologico.

 

Grazie a questi addestramenti, gli astronauti saranno in grado di prepararsi ad affrontare le varie sfide e i problemi posti dall'ambiente spaziale e dalle missioni, garantendo il completamento senza intoppi della missione di allunaggio.

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.

Per le future missioni lunari, è necessaria una sonda o un veicolo che possa muoversi liberamente sulla superficie lunare e che abbia sufficienti capacità di pianificazione del percorso e di evitamento degli ostacoli. Il veicolo spaziale deve essere in grado di trasportare astronauti e di caricare le attrezzature e gli strumenti necessari, oltre ad avere una durata e un'adattabilità sufficienti per svolgere missioni a lungo termine sulla superficie lunare.

 

Nei campeggi lunari possiamo utilizzare diverse forme di trasporto. Ad esempio, potremmo utilizzare un rover lunare per esplorare e spostarci sulla superficie della Luna. Il rover lunare deve essere in grado di resistere ad ambienti difficili, come le elevate differenze di temperatura e la polvere anomala sulla superficie lunare, e deve disporre di un'alimentazione e di apparecchiature di comunicazione sufficienti.

 

Se vogliamo viaggiare avanti e indietro dalla Terra, abbiamo bisogno di un veicolo spaziale con una propulsione sufficiente e con capacità di equipaggio. Il veicolo spaziale non solo deve essere in grado di sopportare un lungo viaggio nello spazio, ma deve anche avere una stabilità sufficiente a garantire la sicurezza e la salute degli astronauti. Potremmo prendere in considerazione l'utilizzo di razzi o dell'energia elettrica solare per guidare i veicoli spaziali al fine di raggiungere il ritorno sulla Terra ed esplorare altre destinazioni.

 

Dopo aver raggiunto la superficie lunare e aver stabilito una base lunare, possiamo iniziare a esplorare altre destinazioni sulla superficie della luna. Ad esempio, potremo studiare l'ambiente superficiale più freddo della regione del Polo Sud della Luna, oppure indagare su strutture rocciose, crateri, sistemi di grotte, ecc. Per raggiungere questo obiettivo, i nostri rivelatori o veicoli devono avere sufficiente flessibilità e capacità di assorbimento degli urti per adattarsi a diversi terreni e condizioni ambientali.

 

In sintesi, le future missioni lunari richiedono una serie di navicelle, sonde o veicoli di alta tecnologia che ci aiutino a viaggiare agevolmente sulla Luna, a esplorarne la superficie e a scoprire e risolvere i vari e complessi problemi che potrebbero presentarsi.