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 19 5 / 3 Inglese
Software di progettazione 3D: Fusion 360
Il nostro progetto di campo lunare si basa sullo sfondo generale del piano di migrazione umana e realizza una concezione completa della ricerca sulla scienza della vita lunare e di altri aspetti, dando piena considerazione alla scienza, all'umanità e alla fattibilità Il nostro progetto di base lunare è un programma di esplorazione scientifica volto a stabilire la prima base lunare umana permanente. Il progetto comprenderà: costruzione di alloggi, impianti di produzione, strutture di ricerca, strutture per il tempo libero al chiuso e all'aperto, nonché infrastrutture di base come acqua, energia e comunicazioni, e utilizzerà tecniche come lo scavo, l'estrazione di minerali e la costruzione di basi sulla superficie lunare.(99)
Lo scopo principale della creazione di una base lunare è quello di raggiungere molteplici obiettivi, come la ricerca scientifica, lo sviluppo commerciale e il turismo.
1.Gli scopi scientifici includono l'esplorazione delle caratteristiche fisiche e chimiche della luna, la comprensione della sua origine e del suo processo evolutivo e lo studio del suo impatto sulla Terra e sul sistema solare.
2.Gli scopi commerciali includono l'utilizzo delle risorse lunari come l'elio-3, il ferro, il titanio, ecc. per l'estrazione mineraria, lo sviluppo energetico e la produzione di materiali da costruzione. La creazione di una base lunare può fornire migliori infrastrutture e supporto alle imprese commerciali, promuovere lo sviluppo e l'utilizzo delle risorse lunari e portare maggiori benefici economici all'umanità.
3.Gli scopi del turismo includono l'offerta di esperienze turistiche più ricche e di opportunità di avventura per gli esseri umani. La creazione di una base lunare può fornire servizi turistici più sicuri e convenienti per i turisti, consentendo a un maggior numero di persone di vivere in prima persona l'emozione dell'esplorazione lunare. Allo stesso tempo, il turismo lunare può anche offrire all'umanità prospettive più ampie e una comprensione culturale più profonda.(150)
Vicino alla stazione base lunare: In primo luogo, il campo lunare dovrebbe essere costruito vicino alla stazione base lunare per facilitare il rifornimento di materiali e tecnologie, nonché per tornare comodamente sulla Terra. La posizione per la costruzione di una base lunare è vicino al Polo Sud lunare, un'area che può fornire luce solare costante, temperature relativamente stabili e presenza di acqua. Inoltre, in quest'area sono presenti molti crateri lunari, che possono servire come rifugi naturali e destinazioni di ricerca.
Evitare i rischi astronomici: In secondo luogo, gli scienziati devono considerare il terreno lunare, la geologia e le continue tempeste solari e altri rischi astronomici per evitare disastri geologici, esposizione alle radiazioni e altri problemi di sicurezza.
Vicino a risorse naturali utilizzabili: Occorre tenere conto delle risorse naturali presenti sulla Luna, come l'acqua, l'ossigeno, l'energia dell'idrogeno e i metalli rari, e l'accampamento dovrebbe idealmente essere costruito in aree ricche di queste risorse.
Terreno e ambiente: La superficie arida della Luna richiede tecniche speciali di costruzione e di ingegneria; pertanto, l'ubicazione del campo lunare dovrebbe essere in un'area pianeggiante e lontana da zone che potrebbero produrre polvere lunare.(137)
Materiali da costruzione relativamente completi, confortevoli e sicuri:
Materiali per le attrezzature di sicurezza: materiali a prova di radiazioni, materiali a prova di collisione e materiali a prova di esplosione, per garantire la sicurezza del personale e delle attrezzature nell'ambiente lunare.
Materiali isolanti per l'edilizia: fogli di alluminio multistrato, materiali espansi, ecc. utilizzati per mantenere la temperatura della base.
Materiali delle attrezzature per l'approvvigionamento energetico: pannelli solari, batterie, ecc.
Materiali per le strutture interne: compresi i depuratori d'aria, la biancheria da letto e le forniture, che devono essere leggeri, resistenti e facili da pulire.
Materiali delle attrezzature di cottura: materiali in acciaio inox utilizzati in ambienti ad alta temperatura, nonché materiali speciali in grado di resistere alle fiamme e al calore elevato.
Materiali per le apparecchiature di comunicazione: materiali che resistono alle interferenze elettromagnetiche lunari, antenne di alta qualità e gusci antiurto.(112)
1, Costruire pannelli solari e batterie per fornire un'alimentazione stabile al campo lunare.
2. Costruire materiali isolanti per mantenere una temperatura interna stabile. Questi materiali possono ridurre la perdita di calore e alleggerire il peso degli astronauti nel controllo della temperatura.
3. Costruire tetti e pareti divisorie più spesse per proteggere gli astronauti dalle radiazioni. Queste pareti possono anche fornire una protezione contro i piccoli impatti di meteoriti sulla Luna.
4. Stabilire un sistema completo di controllo dell'ambiente, che comprenda filtri dell'aria e sistemi di riciclo dell'ossigeno. Questo garantirà agli astronauti di respirare aria pulita e di ridurre la quantità di anidride carbonica nell'aria.
5, dispiegare apparecchiature digitali e sperimentali per monitorare l'ambiente e l'atmosfera, garantendo la sicurezza e la salute fisica degli astronauti.(123)
Acqua: Le risorse idriche sulla Luna sono molto scarse, quindi è necessario un sistema di riciclaggio dell'acqua per riciclare e trattare l'acqua utilizzata dagli astronauti in modo da poterla riutilizzare. Allo stesso tempo, è possibile estrarre risorse idriche dallo strato di ghiaccio sulla superficie della Luna.
Cibo: è impossibile coltivare sulla Luna, quindi per coltivare e produrre cibo sono necessarie tecniche di coltivazione indoor come l'idroponica, la fotosintesi e i fertilizzanti artificiali. Inoltre, è possibile trasportare il cibo dalla Terra alla Luna.
Aria: Sulla Luna non c'è atmosfera, quindi è necessario un sistema di circolazione dell'aria per convertire l'anidride carbonica espirata dagli astronauti in ossigeno e filtrare le sostanze nocive presenti nell'aria.
Elettricità: L'energia solare e l'energia nucleare possono essere utilizzate per fornire elettricità sulla Luna. I pannelli solari possono convertire l'energia solare in elettricità, mentre l'energia nucleare può fornire un'alimentazione più stabile.(162)
Una base lunare dovrà disporre di un sistema completo di gestione dei rifiuti per gestire i vari tipi di rifiuti che gli astronauti produrranno. Un'opzione per la gestione dei rifiuti umani è l'utilizzo di un sistema a ciclo chiuso che ricicla e purifica l'urina e le feci per riutilizzarle come fertilizzante, acqua o carburante. Questo sistema è già in fase di sperimentazione sulla Stazione Spaziale Internazionale e potrebbe essere adattato per l'uso sulla Luna.
I rifiuti alimentari possono essere compostati per produrre terriccio per la coltivazione delle piante, che può anche contribuire a riciclare l'anidride carbonica e a produrre ossigeno per la base. I materiali di imballaggio possono essere riciclati o riutilizzati, se possibile, oppure compattati e conservati per un successivo smaltimento.
Altri tipi di rifiuti, come attrezzature o materiali pericolosi, dovranno essere stoccati e smaltiti in modo sicuro, senza contaminare l'ambiente lunare.(140)
1. Satelliti di comunicazione: La base lunare utilizzerà satelliti di comunicazione per comunicare con la Terra. Questi satelliti possono fornire una trasmissione di dati ad alta velocità e comunicazioni audio e video in tempo reale.
2.Radio: La base lunare può utilizzare la radio per comunicare con altre basi lunari. Questo metodo di comunicazione può funzionare senza supporto satellitare e può comunicare tra diverse località della superficie lunare.
3.Fibre ottiche: La base lunare può utilizzare reti in fibra ottica per comunicare con altre basi e con la Terra. Questo metodo di comunicazione può fornire una trasmissione di dati ad alta velocità e una maggiore larghezza di banda.
4.Rete di comunicazione spaziale: La base lunare può utilizzare la rete di comunicazione spaziale per comunicare con le altre basi e con la Terra. Questa rete può fornire una copertura globale, consentendo alla base lunare di rimanere in contatto con le altre basi e con la Terra in qualsiasi momento e in qualsiasi luogo.(125)
Geologia: Sulla Luna ci sono molte caratteristiche geologiche, come crateri, montagne, canyon e crateri vulcanici. Lo studio di queste caratteristiche può aiutarci a comprendere meglio la storia della formazione e dell'evoluzione della Luna, nonché la storia dell'evoluzione dei pianeti terrestri. Inoltre, possiamo anche studiare le risorse minerarie presenti sulla Luna per fornire riferimenti per future attività minerarie.
Ambiente a bassa gravità: La gravità sulla Luna è solo 1/6 di quella terrestre e questo ambiente a bassa gravità ha molti effetti sul corpo e sulla fisiologia umana, come l'osteoporosi e l'atrofia muscolare. Pertanto, lo studio dell'adattabilità umana e dei problemi di salute in ambienti a bassa gravità può fornire importanti riferimenti per la futura esplorazione dello spazio profondo.
Biologia: Condurre esperimenti biologici sulla Luna può aiutarci a capire l'adattabilità e i cambiamenti fisiologici della vita in ambienti a bassa gravità. Inoltre, possiamo anche studiare la possibile esistenza di microrganismi e altri organismi sulla Luna per comprendere l'origine e l'evoluzione della vita.
Tecnologia: La conduzione di vari esperimenti tecnologici sulla Luna, come la costruzione di basi lunari, la produzione di veicoli spaziali e l'estrazione di minerali, può fornire un supporto tecnico alla futura esplorazione dello spazio profondo e all'industria spaziale.
Robotica: L'uso di robot sulla Luna per vari compiti, come l'esplorazione, il campionamento e la costruzione di basi, può ridurre i rischi e i costi umani e migliorare l'efficienza e l'affidabilità dei compiti.
Astronomia: Stabilendo telescopi e sonde sulla Luna si possono osservare vari corpi celesti e fenomeni dell'universo, come galassie, buchi neri e polvere interstellare, per comprendere l'evoluzione e la struttura dell'universo.
Il programma di addestramento degli astronauti comprende solitamente quanto segue:
Conoscenze di fisica e matematica: Gli astronauti devono padroneggiare le conoscenze fisiche e matematiche per comprendere i principi di base e il funzionamento dell'universo.
Conoscenze ingegneristiche: Gli astronauti devono comprendere i principi di progettazione e ingegneria dei veicoli spaziali, compresi i sistemi di propulsione, i sistemi di navigazione, i sistemi di comunicazione, ecc.
Scienze della vita: Gli astronauti devono comprendere le reazioni fisiologiche e psicologiche del corpo umano in ambienti di microgravità, nonché come affrontare gli effetti a lungo termine del volo spaziale sul corpo e sulla mente.
Addestramento al simulatore: Gli astronauti devono sottoporsi a un addestramento al simulatore a terra per simulare le varie situazioni e i metodi di risposta che si possono incontrare durante le missioni spaziali.
Addestramento alle passeggiate spaziali: Gli astronauti devono sottoporsi a un addestramento per le passeggiate spaziali per adattarsi a camminare e lavorare nello spazio.
Lavoro di squadra e leadership: Gli astronauti devono imparare il lavoro di squadra e la leadership per garantire il buon esito delle missioni spaziali.
Conoscenza di una lingua straniera: Gli astronauti devono padroneggiare almeno una lingua straniera per poter comunicare con le squadre internazionali di astronauti.(175)
1.Le future missioni lunari richiederanno un veicolo spaziale che possa viaggiare sulla superficie lunare e condurre ricerche scientifiche. Questo veicolo spaziale deve avere pneumatici ed energia sufficienti per viaggiare ed esplorare la superficie lunare.
2.Il mezzo di trasporto che si trova nella base lunare potrebbe essere un tipo di veicolo simile a un rover lunare, in grado di viaggiare sulla superficie lunare e di trasportare un numero sufficiente di attrezzature e forniture scientifiche. Questo veicolo deve essere resistente e adattabile per lavorare in vari ambienti della superficie lunare.
3.Per il viaggio di andata e ritorno verso la Terra, le future missioni lunari potrebbero utilizzare un veicolo spaziale simile a una capsula spaziale, in grado di percorrere lunghe distanze nello spazio e di trasportare carburante e provviste sufficienti. Questo veicolo spaziale deve essere resistente e adattabile per lavorare in vari ambienti dello spazio.
4.Nell'esplorazione di nuove destinazioni sulla superficie lunare, le future missioni lunari potrebbero concentrarsi sulla ricerca di risorse idriche e minerali sulla Luna. Queste risorse possono essere utilizzate per i futuri piani di esplorazione e sviluppo spaziale, quindi la loro ricerca sarà fondamentale nelle future missioni lunari. Inoltre, le future missioni lunari potranno anche esplorare le caratteristiche geologiche e astronomiche della luna per comprendere meglio la storia e l'evoluzione della luna e del sistema solare.（205）
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