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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.

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郑州轻工业大学附属中学  河南省郑州市-金水区    Cina 19   5 / 2 Inglese
Software di progettazione 3D: Fusion 360



1.1 - Descrizione del progetto

Il nostro campo lunare è diviso in due parti: in superficie e nel sottosuolo; la parte in superficie è dotata di radar e sistemi di generazione di energia termica, nonché di cabine ecologiche e sale di ricerca scientifica; all'esterno della base sono presenti robot stampati in 3D e ambulanze lunari; nella parte sotterranea sono collocate capsule mediche per rilevare le condizioni fisiche degli astronauti e capsule sportive per prevenire l'atrofia muscolare. Nel sottosuolo sono presenti anche capsule dormienti e capsule per la conservazione del cibo. Nel sottosuolo si trova anche una sala di controllo centrale per l'intero campo lunare, che viene utilizzata per controllare il funzionamento e il controllo dell'intero campo lunare.

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 del nostro campo lunare è quello di condurre esperimenti di ricerca scientifica, prelevare campioni come il suolo lunare sulla luna per condurre esperimenti nel laboratorio di ricerca lunare, e ci sono moduli ecologici per esperimenti ecologici, e abbiamo anche un centro di lancio di razzi per permettere alla luna di essere usata come stazione di transito per lanciare razzi verso altri pianeti per esperimenti.

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

    Il nostro campeggio lunare si trova al Polo Sud della Luna, che ha accesso a lungo termine alla luce del sole, alla comunicazione diretta con la Terra e a dolci pendii, oltre a fornire accesso a zone permanentemente ombreggiate che possono contenere ghiaccio d'acqua. In questo modo è possibile ottenere fonti d'acqua e la dolce pendenza favorisce la trasmissione del segnale radar. Allo stesso tempo, c'è la luce del sole, che aiuta i pannelli fotovoltaici a ottenere energia luminosa per generare elettricità.

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.

    La tecnologia che utilizziamo è quella della stampa 3D per la costruzione di case, il materiale è il suolo lunare con silice e allumina, il contenuto è all'altezza dei requisiti della normale ceramica da costruzione, può essere trasformato in blocchi mediante sinterizzazione a microonde e si possono produrre fibre di vetro, questi processi non necessitano di consumare acqua preziosa. La fibra di vetro è anche una materia prima per la stampa 3D. Allo stesso tempo, porterò dalla Terra una certa quantità di fibra di vetro come materia prima per la stampa 3D, perché le risorse sulla Luna sono generalmente insufficienti.

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

    Poiché l'ambiente lunare è molto pericoloso, c'è il rischio di radiazioni e di impatto con i meteoriti, utilizziamo una struttura ad arco combinata con una struttura indipendente sopra e sotto il suolo e collochiamo una capsula dormiente nel sottosuolo, in modo da ridurre il rischio di impatto con i meteoriti e di radiazioni; inoltre, il tessuto della tuta spaziale degli astronauti è per lo più realizzato in fibra ibrida di alta qualità, che ha le caratteristiche di alta resistenza, resistenza alle alte temperature e resistenza alle radiazioni.

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:

Esistono diversi modi per ottenere risorse idriche:

Per prima cosa, porteremo con noi del ghiaccio solido di base, responsabile del fabbisogno di acqua potabile prima di raggiungere il campo lunare.

In secondo luogo, sulla superficie lunare sono presenti molti ghiacci d'acqua, che verranno sciolti dalla radiazione solare al mattino e alla sera. Verrà collocato in un serbatoio per l'immagazzinamento dell'acqua di base nel campo lunare.

Cibo: cibo

Il cibo viene portato dalla terra e immagazzinato nel sottosuolo.

Potere: potenza

La materia fusa rimasta dalla combustione dell'ossigeno lunare viene utilizzata come materia prima per generare elettricità attraverso la generazione di energia termica, mentre il vapore acqueo finale prodotto entra nel condensatore, dove viene conservato a una temperatura adeguata per fornire riscaldamento e raffreddamento alla base.

Aria: aria

Il suolo lunare viene utilizzato per preparare l'ossigeno. Sebbene sulla Luna non ci sia ossigeno sotto forma di gas, esistono molte sostanze ossigenate nel suolo lunare. In base ai dati ottenuti sul suolo lunare, sappiamo che nel suolo lunare è presente un gran numero di silice, ossido ferroso, ossido di alluminio, ossido di calcio, ossido di manganese e biossido di titanio, che sono sostanze contenenti ossigeno.

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

Classificazione dei rifiuti: Classificare i rifiuti per tipo, come carta, plastica, metallo e rifiuti tossici.
Riciclaggio: Cercate di riciclare e riutilizzare i rifiuti il più possibile. Ad esempio, i sacchetti di plastica scartati possono essere riutilizzati e la carta non contaminata può essere rifatta.
Trattamento di incenerimento: Incenerire i rifiuti che non possono essere riciclati e trasformarli in ceneri ad alta temperatura per ridurre il volume e l'inquinamento dei rifiuti.

Considerando le condizioni e le limitazioni tecnologiche presenti sulla Luna, i metodi di trattamento sopra descritti dovrebbero essere adatti allo smaltimento dei rifiuti.

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

Il nostro campo lunare è dotato di un sistema radar e la sala di controllo centrale è anche dotata di un sistema radar di segnale e di un sistema di comunicazione di emergenza. Il sistema radar può supportare la comunicazione con la Terra. Quando il sistema radar terrestre si guasta per qualche motivo nel campo lunare, il sistema radar e il sistema di comunicazione di emergenza nella sala di controllo centrale si attivano per contattare la 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 ricerca geologica nel nostro campeggio lunare diventerà il nostro obiettivo e condurremo i seguenti esperimenti: gli esperimenti geologici sulla Luna comprendono principalmente la raccolta e l'analisi dei materiali della superficie lunare, l'analisi di laboratorio dei campioni di suolo lunare e l'osservazione dei terremoti lunari con i sismometri. Fornire preziose informazioni geologiche agli scienziati.

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

Il mio piano di addestramento per astronauti comprenderà i seguenti contenuti:

Medicina aerospaziale: Gli astronauti devono ricevere una formazione medica di base per imparare a gestire i cambiamenti fisici e le malattie nell'ambiente spaziale.
Conoscenze di fisica e ingegneria: Gli astronauti devono comprendere i concetti ingegneristici e fisici rilevanti per capire e utilizzare i veicoli spaziali, le apparecchiature e gli strumenti.
Scienza lunare: Gli astronauti devono conoscere le caratteristiche, la composizione, la topografia e la storia geologica della superficie lunare, nonché le conoscenze relative alla scienza lunare.
Collaborazione di squadra e leadership: Gli astronauti devono acquisire capacità di comunicazione e collaborazione efficaci attraverso la formazione alla collaborazione di squadra e alla leadership, per poter collaborare in modo efficiente nell'ambiente spaziale.
Risposta agli incidenti: Gli astronauti devono sapere come rispondere a potenziali emergenze ed eventi imprevisti per garantire la propria sicurezza e il completamento della missione.
Fattori umani: Gli astronauti devono comprendere gli effetti fisici e psicologici dei viaggi spaziali a lungo termine sugli esseri umani, nonché le misure di gestione e i piani di consulenza.
Diritto spaziale e diplomazia: Gli astronauti devono comprendere il diritto spaziale internazionale e alcune conoscenze diplomatiche nel campo dell'esplorazione spaziale per adattarsi alla cooperazione e alla consultazione con altri Paesi e istituzioni nell'ambiente spaziale.

Questi contenuti copriranno in modo esaustivo le competenze e le conoscenze che gli astronauti devono acquisire prima di intraprendere le missioni lunari.

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.

    Un orbiter che viaggi tra la Terra e la Luna è necessario per trasportare astronauti e rifornimenti. Moduli lunari che rimangano e si separino in orbita lunare per atterrare sulla superficie lunare e far rientrare gli orbiter, mentre è necessario un rover in grado di camminare ed esplorare la superficie lunare per raccogliere campioni e condurre esperimenti. Sulla superficie lunare deve esserci un robot in grado di costruire e mantenere basi per il supporto vitale e le apparecchiature di comunicazione. In futuro, sarà possibile viaggiare da e verso la Terra attraverso la navetta lunare, un veicolo spaziale in grado di viaggiare tra la Luna e la Terra, adatto al trasporto di persone e rifornimenti. I vantaggi della navetta lunare sono l'alta velocità, l'elevato comfort e la possibilità di trasportare più carichi.