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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Software di progettazione 3D: Fusion 360
La luna e lo spazio più lontano hanno sempre avuto molti segreti per noi; per aumentare la comprensione dello spazio esterno, abbiamo costruito un campo lunare per esplorare ulteriormente la luna, esplorare il futuro per trasferirci sulla luna e costruire una nostra piccola casa sulla luna.
Il nostro campo è suddiviso in due parti: una è costituita da un rover lunare all'aperto, un satellite, un generatore di ossigeno, un dispositivo di purificazione dell'acqua, una stazione di trasferimento, un pannello solare e altre attrezzature; la seconda è costituita da camere da letto al chiuso, zone pranzo, aree fitness, sale mediche e altre aree.
A causa del duro ambiente lunare e della scarsità di risorse, utilizzeremo la tecnologia del riciclaggio per sfruttare appieno l'acqua, l'ossigeno, il cibo, ecc. In termini di comunicazione, è stato collegato alla Terra, riportando in tempo reale le condizioni fisiche delle persone che vivono nel campo lunare e registrando quale tipo di ambiente è più adatto all'abitazione umana.
Il nostro campo lunare ha lo scopo principale di esplorare quale tipo di ambiente sia più adatto alla migrazione umana.
La gravità della Luna e molti ambienti naturali sono molto diversi da quelli terrestri, quindi alcune esplorazioni sperimentali che richiedono ambienti specifici sono più appropriate sulla Luna. Con lo sviluppo della civiltà umana, la maggior parte delle risorse minerarie presenti sulla Terra sono state sfruttate, quindi la Luna, ricca di risorse minerarie, è attualmente l'oggetto di sviluppo più adatto per gli esseri umani. Fin dall'antichità, gli esseri umani sono stati pieni di fantasie sull'immenso cielo stellato e sull'universo sconfinato, e ora l'esplorazione della Luna è solo il primo passo dell'esplorazione umana dell'universo, e la creazione di basi di transito per razzi e veicoli spaziali sulla Luna può aiutare gli esseri umani a esplorare pianeti più lontani.
Abbiamo scelto di essere circondati da risorse abbondanti che possono soddisfare le esigenze di utilizzo del campo lunare; il terreno è relativamente pianeggiante, il che è favorevole al decollo e all'atterraggio del veicolo spaziale come sito del campo.
La Luna è un'area ideale per la creazione di campi lunari ai poli. La regione polare lunare è esposta alla luce del sole per circa il 70%～80% del tempo e l'energia solare può fornire energia sufficiente per l'accampamento lunare; la differenza di temperatura nella zona polare è piccola, rendendo l'ambiente dell'accampamento più mite; le regioni polari sono distribuite con un gran numero di mari lunari e c'è una grande quantità di materiale di ghiaccio d'acqua per rifornire le risorse idriche.
Tecnologia: Poiché la costruzione di campi lunari consuma molti materiali, i materiali locali sono una scelta eccellente, si prevede di utilizzare il rover lunare per estrarre e raccogliere i materiali da costruzione sulla luna, e di utilizzare la tecnologia di stampa 3D per costruire i campi, e si considera di trasportare dalla terra alcuni materiali speciali che non possono essere ottenuti sulla luna.
Materiale: lega di silicio-alluminio (leggerezza, buona conducibilità termica e determinate caratteristiche di robustezza, durezza e resistenza alla corrosione); materiali in nitruro di boro (con proprietà meccaniche, termoelettriche, elettriche, ottiche e di barriera uniche); vetro di silice di alluminio (con elevata trasparenza, adatto alla tempra chimica, ecc. e l'uso di vetro multistrato, protezione più efficace dalle radiazioni spaziali).
Opzioni di progettazione: Lega di silicio-alluminio per l'equipaggiamento esterno, pareti del campo ispessite, design del deflettore a conchiglia per le sezioni di vetro per far fronte agli impatti più potenti.
Temperatura: Rilevamento in tempo reale della temperatura interna del campo e controllo della temperatura attraverso determinate apparecchiature.
Meteorite: I satelliti radar sono installati vicino al campo per monitorare in tempo reale se c'è un pericolo in arrivo ed emettere avvisi per ricordare ai membri del campo di prendere le misure corrispondenti o di evacuare in tempo.
Radiazioni: Materiali antiradiazioni più efficaci per i campi e le attrezzature esterne e pareti più spesse per bloccare le radiazioni.
Singoli astronauti: formulare norme dietetiche ragionevoli per migliorare l'immunità; fare fitness nell'area fitness per aumentare la forma fisica; istituire ponti di osservazione, comunicazione in tempo reale con due palloni, ecc. per risolvere i problemi psicologici degli astronauti.
Nella fase iniziale, si utilizzeranno le risorse idriche trasportate dalla Terra e si procederà contemporaneamente alla costruzione di un sistema di circolazione dell'acqua e all'estrazione del ghiaccio lunare, riciclando l'acqua domestica e l'urina prodotta dall'accampamento. Allo stesso tempo, si provvede anche a reintegrare la fonte d'acqua estraendo il materiale geo-ghiacciato polare.
Cibo: il primo è costituito da alcuni cibi compressi e in scatola, nonché da vermi da pasto che possono fornire ricche proteine animali, costruire una semplice ecosfera, far crescere e coltivare alcuni vegetali con cicli di crescita brevi e adatti alla sopravvivenza sulla Luna, e garantire cibo sufficiente.
Potenza: l'energia solare è utilizzata per raccogliere completamente l'energia luminosa generata dal sole durante il giorno e immagazzinarla, in modo da immagazzinare l'elettricità necessaria di notte e risolvere il consumo di elettricità diurno, così da mantenere il funzionamento stabile a lungo termine del campo.
Aria: l'ossigeno è una condizione indispensabile per la sopravvivenza del personale del campo, considerando che non può essere trasportato dalla terra in grandi quantità, abbiamo deciso di prendere materiali locali, utilizzando la tecnologia di produzione di ossigeno del suolo lunare, la reazione di elettrolisi del suolo lunare per ottenere ossigeno, ma anche raccogliere l'ossigeno prodotto dalla fotosintesi delle piante.
I rifiuti solidi, come feci umane, rami e foglie morte di piante, carcasse di animali e residui alimentari, vengono trattati mediante fermentazione aerobica ad alta temperatura; i prodotti trattati possono essere utilizzati come fertilizzanti organici e l'anidride carbonica prodotta durante il processo di fermentazione può essere trasferita nella cabina della pianta come materia prima per la fotosintesi.
L'urina umana, così come le acque reflue prodotte quotidianamente, saranno purificate da sistemi di depurazione dell'acqua e riciclate o utilizzate per l'irrigazione delle piante.
Il nostro campo ha due radar che non solo prevedono l'arrivo del pericolo, ma si tengono anche in contatto con il pianeta. La Terra e la Luna sono collegate da satelliti come ponti.
Il nostro campo ha molte apparecchiature di comunicazione. Tenersi in contatto con la terra non serve solo a riferire in qualsiasi momento lo stato delle ricerche degli astronauti sulla luna, ma anche a proteggere la psicologia degli astronauti.
L'obiettivo di ricerca del nostro campo lunare è quello di esplorare ulteriormente la luna, di studiare la possibilità di una futura migrazione sulla luna e di costruire una piccola casa lunare tutta vostra.
Ambiente a bassa gravità: Poiché la gravità sulla Luna è un sesto di quella terrestre, in un ambiente a bassa gravità la salute dell'uomo sarebbe fortemente minacciata, è necessario che noi esseri umani ci adattiamo a un ambiente a bassa gravità. In assenza di gravità, non solo le gocce non cadono, ma anche la materia sospesa non affonda, e la tensione superficiale gioca un ruolo fondamentale nel liquido. L'aspetto più interessante dell'ambiente di microgravità è rappresentato dagli effetti sui liquidi e sui gas, come la scomparsa della convezione termica e l'eliminazione dei contenitori per i liquidi. Questo riduce le interferenze con i fenomeni di diffusione e gli esperimenti di trasporto atomico, consentendo di testare con maggiore precisione le teorie e di progettare nuovi esperimenti. Inoltre, offre nuove possibilità per lo studio del trasporto globale, della cristallizzazione, della nucleazione e del superraffreddamento dei materiali.
Assenza di atmosfera: con la massa e il volume della Luna, dovrebbe essere in grado di formare una certa atmosfera, ma non è così. Gli scienziati stanno attualmente ipotizzando tre possibili cause: il gas lunare si muove più velocemente della velocità di fuga del pianeta, la Luna non ha un campo magnetico e viene spesso colpita da asteroidi. Gli astronauti studieranno ulteriormente questo aspetto.
Forma fisica: Per diventare astronauta, oltre a più di 1.000 ore di volo e a una buona forma fisica di base, è necessario superare il "test tecnico" delle strutture uniche della città spaziale, tra cui: una sedia girevole con 24 giri al minuto per verificare la propria tolleranza alle vibrazioni e alle vertigini; un'altalena elettrica con un'ampiezza di 15 metri viene fatta oscillare avanti e indietro per testare il mal di movimento spaziale che può colpire il corpo umano quando la navicella entra in orbita.
Lo scopo dell'addestramento di base è, in primo luogo, quello di consentire ai candidati astronauti di padroneggiare e completare le conoscenze e le competenze scientifiche necessarie per il volo spaziale con equipaggio e, in secondo luogo, di migliorare ulteriormente la loro forma fisica e la qualità psicologica. L'addestramento fisico e mentale a cui gli astronauti devono sottoporsi, come l'esposizione a centrifughe con una gravità 10 volte superiore a quella terrestre e l'addestramento in una camera di silenzio per lunghi periodi di tempo, è inimmaginabilmente duro.
Il veicolo spaziale del futuro è dotato di un emettitore laser nel naso, che è il penetratore attraverso il quale il veicolo spaziale sfonda l'atmosfera. Il vetro della cabina è un vetro anti-laser, che non solo permette di vedere chiaramente la direzione nell'universo, ma rende anche il vetro non facile da rompere. Tuttavia, per evitare che l'enorme calore generato dall'attrito faccia fondere il vetro, è necessario installare una lastra protettiva sollevabile sopra il vetro.
Dopo aver raggiunto l'orbita lunare, ci saranno un modulo di comando e un modulo di servizio, e il modulo lunare si aggancerà nuovamente ad essi, in attesa che gli astronauti entrino nel modulo di servizio; il modulo lunare non sarà più necessario, solo il modulo di comando e il modulo di servizio torneranno nell'orbita terrestre sotto il controllo dell'astronauta ed entreranno nella Terra.
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