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.
郑州轻工业附属中学 河南省郑州市-金水区 Cina 19, 18 3 / 1 Inglese
Software di progettazione 3D: Fusion 360
Con la rapida crescita della popolazione e l'aumento della domanda di suolo umano, le risorse terrestri esistenti sono quasi inesauribili, per cui si sta iniziando a rivolgere l'attenzione allo spazio. Il nostro team intende costruire una stazione di transito spaziale sulla Luna come trampolino di lancio per insediarsi su Marte, che è più adatto alla sopravvivenza umana, e anche come stazione di transito per l'esplorazione dello spazio profondo con equipaggio, perché l'ambiente spaziale può essere rilevato più chiaramente nello spazio esterno.
Il campo è composto principalmente da due cerchi, il cerchio interno è interconnesso tra loro e contiene l'area delle funzioni vitali di base, mentre il cerchio esterno è l'area funzionale come la stazione di lancio dei razzi e il dispositivo di conversione delle risorse. Affinché le persone possano riposare qui per il prossimo viaggio, l'area residenziale e l'area di vita e di intrattenimento del nostro campo sono molto confortevoli, e alcune attrezzature introducono anche l'Internet delle cose e la tecnologia ChatGPT, che possono interagire con le persone e connettersi con le informazioni di base in tempo reale, realizzando l'interconnessione di tutte le cose, migliorando notevolmente il senso dell'esperienza di vita e il comfort, e alleviando la fatica della navigazione spaziale delle persone.
Per aumentare la distanza dei viaggi interstellari dell'uomo e poiché la Luna è il satellite naturale più vicino alla Terra, il progetto ha costruito un accampamento sulla Luna che fungerà da trampolino di lancio per sostenere i piani di colonizzazione umana di Marte. Le persone partono prima dalla Terra per raggiungere la Luna, poi fanno una pausa sulla Luna e il razzo può anche fare rifornimento di energia prima di ripartire. Inoltre, sulla Luna è più facile osservare l'ambiente spaziale per poter giudicare la navigazione. Per questi motivi, il campo funge anche da trampolino di lancio per l'esplorazione dello spazio profondo con equipaggio, a sostegno dello sviluppo della scienza.
L'accampamento lunare è costruito su una pianura vicino all'equatore, nella regione dell'oceano tempestoso della luna, che presenta un vantaggio geografico senza pari. Innanzitutto, si trova nella regione equatoriale, dove il vento solare ha un angolo di incidenza maggiore, quindi la concentrazione di "elio-3" nella regione equatoriale della luna può essere più alta, che è la fonte di energia del campo. In secondo luogo, si trova sulla parte anteriore della luna ed è ampiamente distribuita con basalto marino lunare, il cui contenuto di ilmenite può arrivare a 25%-30%, che è la fonte di acqua del campo. Inoltre, la regione equatoriale ha un grande vantaggio nel traffico extra-mensile, che è ciò che il nostro team ha apprezzato di più nella scelta di questo luogo.
La costruzione del campo è completata principalmente da un robot di stampa 3D in metallo con collegamento a cinque assi e da un robot di assemblaggio intelligente che utilizza la tecnologia di deposizione diretta di energia. Il guscio del campo è realizzato principalmente in carburo di titanio, perché la sua durezza è seconda solo al diamante, la sua resistenza alla pressione e agli urti è forte, ed è un prodotto del diagramma di flusso di base del campo, e la fonte di energia è prodotta continuamente all'inizio. Nella prima fase, invieremo sulla Luna il robot di stampa, il robot di assemblaggio e alcuni materiali necessari; la batteria di riserva e i pannelli solari del razzo sono la loro principale fonte di energia. I robot svilupperanno prima un terreno adatto per gli accampamenti sulla luna, poi costruiranno reattori a fusione per fornire loro una solida fonte di energia, e quindi costruiranno lentamente altri dispositivi di conversione energetica, anelli interni ed esterni. Nella seconda fase, verranno portati due tecnici per eseguire alcune delle giunzioni necessarie e l'ispezione delle attrezzature del campo, e porteranno anche alcuni degli strumenti e delle attrezzature necessarie per il campo. Nella terza fase, dopo che il funzionamento di prova del campo si sarà stabilizzato per un certo periodo di tempo, la stazione di trasferimento potrà essere messa in funzione e ci saranno alcuni ampliamenti in base alla situazione.
In primo luogo, il guscio del campo è fatto di carburo di titanio solido, che può resistere all'impatto dei meteoriti e può avvertire in anticipo i meteoriti sotto il rilevamento dei radar multifunzionali per evitare i pericoli in anticipo. La parte in vetro all'esterno del campo è realizzata in vetro silicato di bario a prova di radiazioni, la parte metallica è ricoperta da uno strato di materiale antiradiazioni in fibra metallica per resistere alle radiazioni, e gli astronauti assumono quotidianamente vitamine A e C per la prevenzione. Le temperature estreme sono controllate attraverso un sistema di ventilazione e isolamento del campo. Per il vuoto spaziale, l'intero campo è dotato di stanze e passaggi chiusi all'aria, attraverso un efficiente sistema di circolazione dell'ossigeno, per mantenere un ambiente atmosferico simile a quello terrestre, garantire le esigenze di respirazione del personale e impedire che il fango e la polvere della superficie lunare entrino nella base.
In secondo luogo, il campo dispone di un sistema di riciclaggio dei rifiuti, il primo dei quali trasforma gli escrementi umani e i rifiuti solidi in substrati simili al terreno e in fertilizzanti per la messa a dimora delle piante. Il secondo raccoglie le acque reflue provenienti da varie aree del campo e le divide in depurabili e non depurabili, per poi trattarle separatamente, alcune per uso secondario, altre per essere depurate in nuova acqua utilizzabile, migliorando l'uso delle risorse idriche.
In terzo luogo, il campo dispone di una sala di coltivazione che può fornire agli astronauti verdure fresche da mangiare e integrare le vitamine. Inoltre, per evitare che le persone si stanchino del cibo, i robot intelligenti del campo insegneranno alle persone una varietà di pratiche alimentari diverse, in modo che gli stessi ingredienti abbiano sapori e aspetti diversi.
In quarto luogo, nel campo c'è una sala medica in grado di gestire le emergenze e di fornire supporto vitale agli astronauti.
Acqua: Il fronte lunare è ricco di ilmenite e, reagendo con l'idrogeno, si può ottenere una grande quantità di acqua, che può essere disinfettata e filtrata per diventare una normale fonte d'acqua.
Cibo: all'inizio si mangiava cibo portato dalla terra, finché la prima ondata di colture nella camera di semina del campo non è maturata e ha fornito una fornitura costante di cibo. La camera di piantagione adotta cesti per le piante per realizzare la coltivazione senza terra e l'uso di substrati simili al suolo per far crescere le colture. Inoltre, l'apporto di proteine e di alcune vitamine viene integrato utilizzando i nutrienti apportati dalla terra. Per evitare che le persone si stanchino del cibo, il campo dispone di personale speciale che insegna alle persone una varietà di pratiche alimentari diverse, in modo che gli stessi ingredienti abbiano sapori e aspetti diversi.
Aria: Durante il giorno lunare, il principale apporto di ossigeno è costituito dall'anidride carbonica che colpisce le foglie d'oro e la fotosintesi delle alghe su larga scala per produrre ossigeno; nel cielo nero della luna, quest'ultimo è sostituito principalmente dall'elettrolisi dell'acqua per produrre ossigeno. Una volta prodotto, l'ossigeno viene modulato in base al rapporto dell'atmosfera terrestre, per poi entrare nel campo attraverso il sistema di ventilazione e isolamento.
Energia: nel sistema energetico del campo, abbiamo scelto la generazione di energia da fusione nucleare con alimentazione ausiliaria solare, che svolge un ruolo di regolazione e stabilizzazione dell'alimentazione, e l'energia da fusione nucleare è anche il carburante per i razzi del campo. La zona di mare calmo in cui si trova il campo ha 50% di mare lunare che può essere estratto 3He, ricco di materie prime per la fusione, ed è molto pulito, efficiente e sicuro, che è la migliore opzione energetica per il campo.
Nel campo c'è una speciale stazione di raccolta dei rifiuti, che utilizza batteri di digestione anaerobica per degradare i rifiuti prodotti sulla Luna in due modi. Un modo è quello di far fermentare il letame e l'urina in un substrato simile al suolo. Un altro modo è quello di scomporre i rifiuti solidi in fertilizzanti. Per quanto riguarda le acque reflue, il campo dispone di un sistema completo di riciclo e riciclaggio dell'acqua, che raccoglie le acque reflue nell'area del campo e le divide in due tipi di acque depurabili e non depurabili, come le acque reflue del lavaggio delle mani, che vengono depurate e diventano una normale fonte d'acqua attraverso il sistema di filtraggio; le urine non sono depurabili e vengono trasportate nei silos di lavorazione microbica come materie prime per la produzione di substrati di terreno per uso secondario. Questo è il sistema di riciclaggio dell'acqua del nostro sito, che migliora notevolmente l'utilizzo delle risorse idriche.
Sopra la sala di soggiorno e ricreazione del campo è stato costruito un radar multifunzionale, una delle cui funzioni è mantenere la comunicazione tra il campo e gli altri campi lunari via radio.
La migrazione spaziale e l'esplorazione dello spazio profondo con equipaggio sono al centro della ricerca nei campi. Per i campi di migranti spaziali, vengono condotti soprattutto esperimenti di assistenza sanitaria e di produzione agricola e alimentare. Dopo aver stabilito un campo sulla Luna, è necessario risolvere una serie di problemi sanitari e medici, per cui gli scienziati conducono vari esperimenti medici, come la verifica dell'efficacia dei farmaci, la preparazione delle attrezzature mediche, il biomonitoraggio, ecc. Poiché il campo è autosufficiente dal punto di vista alimentare, gli scienziati studiano le piante e gli animali coltivati e allevati in ambiente lunare, nonché le tecniche di lavorazione e conservazione degli alimenti per garantire fonti alimentari fresche, sicure e nutrienti. Per i campi di esplorazione dello spazio profondo con equipaggio, vengono condotti principalmente esperimenti di astronomia spaziale. Il campo lunare è situato al di fuori della Terra e gode di un'eccellente vista sul cielo stellato di notte, il che consente agli scienziati di condurre esperimenti astronomici, misurare e osservare altre galassie e pianeti, ad esempio utilizzando telescopi celesti (radar multifunzionali da salotto) per studiare problemi come l'energia oscura e la materia oscura.
Formazione sulle conoscenze di base: comprende la formazione sulle conoscenze di base in astrofisica, medicina spaziale, ambiente spaziale, informatica, ingegneria meccanica, ecc. Queste nozioni di base aiuteranno gli astronauti a comprendere meglio e ad affrontare le varie tecnologie e sfide durante le missioni.
Addestramento alle competenze specifiche: In base alle esigenze della missione, gli astronauti devono essere addestrati alle competenze pertinenti, come il funzionamento della superficie planetaria, il funzionamento del veicolo spaziale, la pianificazione e l'esecuzione della missione, gli esperimenti scientifici, ecc.
Addestramento alla gestione delle emergenze: Gli astronauti devono sottoporsi a una serie di addestramenti per affrontare eventuali emergenze, come perdite di pressione, incendi, ecc. Questo addestramento si svolge in simulatori, in modo che gli astronauti possano rispondere meglio alle situazioni di emergenza.
Addestramento al lavoro di squadra: Gli astronauti devono lavorare a stretto contatto durante le missioni, quindi è necessario un addestramento al lavoro di squadra. Questo addestramento di solito include aspetti come la leadership, le capacità di comunicazione, ecc.
Allenamento fisico: Gli astronauti devono mantenere un elevato livello di forma fisica, pertanto è necessario un allenamento fisico. Questo include l'allenamento in aree come l'aerobica, l'allenamento della forza e l'agilità.
Formazione all'acculturazione: Gli astronauti provengono spesso da paesi e contesti culturali diversi e devono essere addestrati per aiutarli ad adattarsi meglio e ad accettare la diversità e le differenze culturali nella missione.
I campi devono disporre di tali veicoli spaziali con una fornitura di energia sostenibile per sostenere lunghi voli; avere un alto grado di autonomia, con capacità di navigazione autonoma e di evitamento degli ostacoli; disporre di buone apparecchiature di comunicazione per garantire una comunicazione fluida. Gli astronauti viaggiano tra la Luna e la Terra tramite veicoli spaziali. Al campo c'è un rover lunare, che può trasportare gli astronauti per esplorare altre parti della superficie lunare.
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