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.
郑州轻工业大学附属中学 河南省郑州市-金水区 Cina 18, 19 6 / 2 Inglese
Software di progettazione 3D: Fusion 360
Il corpo principale del Lunar Optimum ha la forma di un coniglio, che è una combinazione della cultura pasquale occidentale e della cultura zodiacale cinese. La forma del coniglio e il colore chiaro sono il tema, non solo per aggiungere un po' di divertimento e calore agli astronauti che vivono sulla base lunare, ma anche all'attività dei futuri astronauti come coniglio spento, vigoroso, pieno di vitalità.
Utilizzeremo la tecnologia di stampa 3D per costruire il campo. La maggior parte delle cabine si trova nel corpo principale. La struttura relativamente intatta e chiusa del campo aiuta gli astronauti a proteggersi dal duro ambiente lunare. Lunar Optimum si concentra sulla ricerca scientifica, con l'esplorazione e l'utilizzo delle risorse spaziali, la biomedicina, l'allevamento di animali e piante e altre attrezzature per la ricerca scientifica, il veicolo spaziale, il rover lunare e l'acceleratore di massa come strumenti di trasporto. I saloni, i ristoranti, le palestre e le sale mediche, integrati dalla ricerca sull'intelligenza artificiale, garantiscono agli astronauti una vita sana e confortevole di alta qualità. Inoltre, fornisce acqua, aria, cibo ed energia.
Lunar Optimum non solo come booster per l'esplorazione della Luna, ma anche come stazione di passaggio per l'esplorazione umana di Marte e di pianeti più misteriosi.
Nel progetto del campo lunare, lo scopo principale del campo lunare che abbiamo creato è quello scientifico. A tal fine, abbiamo creato due laboratori di ricerca, uno per l'osservazione dello spazio e l'altro per la biomedicina. Per facilitare la ricerca sull'osservazione spaziale, abbiamo creato un osservatorio astronomico e una sala di controllo centrale per controllare l'osservatorio astronomico; per quanto riguarda la ricerca biomedica, produciamo spettrometri di massa al plasma accoppiati induttivamente (ICP-MS), utilizzati per l'analisi qualitativa, semiquantitativa e quantitativa di uno o più elementi in campioni di materiale, nonché carrelli di distribuzione medica per facilitare la comunicazione con le sale mediche.
Abbiamo in programma di costruire un campo nel più grande bacino del sistema solare, il Bacino di Aitken sul Polo Sud della Luna. Con un diametro di 2.500 chilometri e una profondità di 12 chilometri, questo cratere non solo è un luogo perfetto per studiare la struttura interna e l'evoluzione della Luna, ma offre anche condizioni favorevoli per la costruzione di accampamenti in grado di resistere alle basse temperature e alle radiazioni ad alta energia. È inoltre ricco di acqua ghiacciata, elio 3, luce solare, metalli e altre risorse scarse. La pendenza e la levigatezza del terreno facilitano l'atterraggio sicuro del lander e la temperatura dell'area è stabile e adatta. Alcune alture facilitano le comunicazioni Terra-Luna e migliorano le condizioni di vita degli astronauti.
Abbiamo in programma di fare un uso razionale delle risorse lunari, utilizzando principalmente la stampa 3D e la tecnologia di trasporto terra-luna, che si articola principalmente in tre fasi:
1. "Fase di preparazione": nella fase iniziale, il campo non può essere autosufficiente. In primo luogo, il trasporto Terra-Luna sarà utilizzato per trasportare alcune necessità per la costruzione lunare, come cibo, stampanti 3D, macchinari e attrezzature per la raccolta e l'elaborazione, e saranno costruite alcune strutture lunari di base.
2. "Fase di costruzione": vagliatura e sinterizzazione dello strato atmosferico sulla superficie lunare, che è composto principalmente da silicati, ossidi, ecc. ed è un'eccellente materia prima per la stampa 3D; con l'aiuto di adesivi e catalizzatori, sarà possibile stampare parti o strutture per una vasta gamma di applicazioni. La stampa 3D sarà accompagnata da test di coltivazione di piante lunari, produzione di ossigeno, lavorazione del ghiaccio combustibile e raccolta di energia solare per rendere il campo autosufficiente.
3. "Fase conclusiva": Le parti o le strutture stampate in 3D saranno assemblate e la tecnologia lunare sarà gradualmente perfezionata e maturata, in modo da realizzare l'autosufficienza del campo per l'esplorazione lunare.
Poiché la Luna è priva di un campo magnetico e di un'atmosfera, i nostri campi lunari prendono ulteriori precauzioni per proteggersi dalle radiazioni e tenersi al caldo. Gli esperimenti hanno dimostrato che il suolo lunare è un buon materiale antiradiazioni e isolante termico, quindi utilizziamo le stampanti 3D per stampare una parete protettiva di 1,6 metri di spessore sulla superficie dell'edificio della base lunare. Per quanto riguarda la polvere lunare, il nostro corpo di base chiuso la isolerà. Quando usciamo, il rover e la tuta spaziale sono il nostro ombrello. Per quanto riguarda i meteoriti, sotto la nostra base verrà costruito un rifugio di emergenza (nel rifugio ci sono le risorse di base per la vita) in cui potremo nasconderci quando i meteoriti colpiscono; naturalmente, la nostra parete protettiva di 1,6 metri di spessore proteggerà anche la nostra base in una certa misura e, quando la crisi sarà maggiore, guideremo anche la navicella lunare in un luogo sicuro per aspettare i soccorsi.
Metodi di acquisizione dell'acqua: portare (iniziale), riscaldare il suolo lunare ed estrarre ghiaccio d'acqua. I nostri corpi hanno lenti convesse che riflettono e concentrano il calore solare per riscaldare il suolo lunare e il ghiaccio d'acqua per produrre acqua. Per risparmiare e sfruttare appieno le risorse idriche, è indispensabile un sistema di riciclaggio dell'acqua.
Inizialmente, il cibo degli astronauti veniva preparato sulla Terra e trasportato sulla Luna, includendo pasti pronti, frutta e verdura surgelata e cibi e bevande reidratati per soddisfare il fabbisogno di zuccheri, grassi, vitamine e micronutrienti degli astronauti. Una volta che il campo sarà stabile, l'ecosistema sperimenterà la coltivazione di alimenti di base come patate e grano, verdure come lattuga e pomodori e persino pesce, consentendo agli astronauti di coltivare e mangiare il proprio cibo per risparmiare sui costi di trasporto.
Per l'acquisizione dell'ossigeno, le rocce del suolo lunare vengono prima elettrolizzate. Dopo che il suolo lunare e le rocce sono stati riscaldati e fusi, l'ossigeno verrà rilasciato sotto forma di bolle. In secondo luogo, l'acqua elettrolitica, grazie allo sfruttamento tardivo delle risorse di acqua e ghiaccio diventate sufficienti, l'acqua elettrolitica può produrre ossigeno a sufficienza, mentre l'idrogeno sottoprodotto può essere utilizzato come combustibile. L'aria viene riciclata e trasportata in ogni cabina attraverso il sistema di circolazione dell'aria del campo.
Abbiamo due modi per ottenere elettricità: la generazione di energia fotovoltaica e la generazione di energia termica. Il sito del nostro campo ha da 80% a 90% di luce solare in un anno, quindi i pannelli solari possono essere utilizzati per ottenere molta energia. Il materiale per la generazione di energia termica sul veicolo lunare ha un duplice uso: generazione di energia e progetto di acqua di fusione.
Per lo smaltimento dei rifiuti domestici, come scarti di cibo, carta, plastica e altri rifiuti solidi, il campo utilizzerà metodi di riciclaggio e incenerimento.
Per il trattamento dei gas di scarico, che comprendono principalmente anidride carbonica e formaldeide, vengono adottati il trattamento di assorbimento e il trattamento REDOX: il nostro campo dispone di depuratori d'aria e dispositivi di trasporto di circolazione, per assorbire i gas di scarico attraverso il trattamento assorbente, come l'adsorbimento dell'anidride carbonica attraverso il setaccio di carbonio, l'adsorbimento della formaldeide attraverso il carbone attivo, in modo da ottenere l'effetto di rimozione dei gas di scarico. I gas di scarico vengono trattati attraverso reazioni REDOX, come la riduzione dell'anidride carbonica in ossigeno e carbonio e l'ossidazione della formaldeide in CO2 e H2O.
Per il trattamento delle acque reflue, disponiamo di un dispositivo di purificazione dell'acqua. Il depuratore adotta il principio della microfiltrazione (MF), dell'ultrafiltrazione (UF), della tecnologia NF e dell'osmosi inversa (RO) per filtrare le sostanze in sospensione e le impurità presenti nelle acque reflue e sterilizzarle.
Comunicazioni via satellite, collocheremo diversi satelliti in orbita lunare per comunicare con i satelliti di comunicazione sulla Terra. Questi satelliti di comunicazione possono trasmettere i segnali alle stazioni di comunicazione sulla Terra prima di inoltrarli ad altre basi lunari. La comunicazione radio, meno efficace quando si comunica su lunghe distanze, ma molto efficace per le comunicazioni a corto raggio. Possiamo usare sistemi di comunicazione radio per comunicare con altre basi lunari vicine, oppure possiamo usare radiotelescopi per inviare segnali alla Terra.
Al campo lunare, l'osservazione dello spazio e la biomedicina sono al centro del nostro campo lunare.
Il primo è l'osservazione spaziale, perché la Luna ha caratteristiche quali la quasi assenza di atmosfera, l'assenza di campo magnetico, il campo gravitazionale debole e una struttura geologica stabile, per cui è molto più facile lanciare una sonda spaziale profonda dalla Luna che dalla Terra. La creazione di una rete di osservazione sulla superficie lunare può non solo effettuare osservazioni astronomiche continue a tutto tondo, ma anche monitorare e studiare la struttura geologica e i cambiamenti ambientali della Terra, in particolare la possibile minaccia rappresentata dallo spazio vicino alla Terra e persino da piccoli oggetti dello spazio profondo, in modo da proteggere gli esseri umani.
In secondo luogo, biomedicina, laboratori naturali e basi di produzione di materiali speciali Grazie alla particolare struttura geografica e all'ambiente naturale unico della Luna, molte ricerche ed esperimenti che non possono essere condotti sulla Terra possono essere portati a termine con successo sulla Luna, il che giocherà un ruolo inaspettato nella promozione della ricerca medica e della coltivazione delle piante. Il nostro campo lunare ha un'ecosfera perfettamente funzionante, attraverso la quale l'intero processo di germinazione dei semi, la crescita delle piantine e la fioritura delle piante in condizioni di bassa gravità e forti radiazioni, o la schiusa delle uova, la crescita e lo sviluppo delle larve e la rottura dei bozzoli in farfalle, verificano la respirazione dei semi e la fotosintesi delle piante nell'ambiente lunare. Se gli animali e le piante sono in grado di adattarsi alla luce lunare per crescere, in futuro gli esseri umani potranno costruire una base sulla Luna e svolgere lavori di ricerca scientifica a lungo termine, il che è di grande importanza per la futura sopravvivenza degli esseri umani sui pianeti extraterrestri.
Gli astronauti sono persone impegnate in attività spaziali con un'occupazione speciale, che vogliono completare il monitoraggio del volo, il funzionamento, il controllo, la comunicazione, la manutenzione e la ricerca scientifica all'interno e all'esterno della cabina in condizioni ambientali speciali, e possono vivere una vita normale. Ciò richiede un addestramento rigoroso, in modo che abbiano un'eccellente qualità fisica e psicologica, una forte capacità di adattamento agli speciali fattori ambientali della Luna e la padronanza di tutti i tipi di conoscenze e abilità necessarie per sopravvivere sulla base lunare.
L'addestramento che gli astronauti devono svolgere prima dell'allunaggio comprende generalmente l'esercizio fisico, l'istruzione teorica, l'addestramento psicologico, l'addestramento alla resistenza e all'adattabilità a particolari fattori ambientali, l'addestramento alla sopravvivenza e alla tecnologia dei veicoli spaziali, l'addestramento alla tecnologia dell'ingegneria medica aerospaziale, l'addestramento alla conoscenza e alla tecnologia delle scienze e delle applicazioni spaziali, l'addestramento alla sopravvivenza e l'addestramento completo. I requisiti specifici e i contenuti dell'addestramento variano a seconda della categoria e della professione degli astronauti. Gli astronauti professionisti, come i piloti e gli esperti di missione, hanno maggiori contenuti formativi, requisiti rigorosi e tempi di formazione lunghi, che generalmente richiedono circa 3 anni. Gli astronauti non professionisti, come gli specialisti del carico utile o gli astronauti scienziati, hanno sessioni di formazione minori e più brevi. Sulla base di un addestramento completo, verranno svolti addestramenti chiave su aspetti quali la tecnologia della stazione spaziale, le attività extraveicolari, il controllo del braccio robotico, l'adattamento psicologico, il lavoro e la vita in orbita. Ogni astronauta ha bisogno di oltre 6.000 ore di addestramento per assicurarsi di essere ben preparato per la missione.
La nostra missione sulla Luna richiederà navicelle cargo e con equipaggio:
In primo luogo, le strutture lunari iniziali necessarie, come cibo, stampanti 3D e macchinari per la raccolta e la lavorazione, saranno trasportate sulla Luna dalla navicella cargo, che potrà servire come residenza temporanea iniziale di un astronauta. In seguito, quando il campo sarà completato, potrà essere smontato e riadattato come veicolo per esplorare la superficie lunare.
In secondo luogo, la navicella con equipaggio ha portato altri tre astronauti sulla Luna e potrebbe essere utilizzata come navetta tra la Terra e la Luna.
In terzo luogo, installeremo sulla Luna un rover lunare e un veicolo spaziale lunare per trasportare persone, raccogliere ed esplorare le risorse lunari.
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