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
Il nostro campeggio lunare è utilizzato principalmente per la ricerca scientifica, per esplorare i misteri dell'universo, l'origine dell'umanità e le risorse presenti sulla Luna. Quali sono le risorse che possono soddisfare meglio e più facilmente il fabbisogno di ossigeno, acqua ed energia sulla Luna. Utilizzato per esplorare la coltivazione delle piante lunari, come piantarle bene e come rendere più produttive le piante terrestri. Questi studi scientifici hanno dato un contributo significativo al progetto di far vivere più persone sulla Luna.
Abbiamo intenzione di costruire il nostro campo lunare nel bacino antartico di Aitken, nel Mare Smythii. Il Mare Smythii si trova sul dorso della Luna. Il suo centro si trova a 87,7 gradi di latitudine sud e 126,9 gradi di longitudine ovest. Ci sono 11 crateri da impatto di media scala a rottura del fondo di Yuhai. Al di sotto di essi potrebbero esserci delle profonde depressioni o fessure che consentono di immagazzinare stabilmente il ghiaccio d'acqua. L'area selezionata presenta alti livelli di FTA, OL e CPX, che possono essere utilizzati per produrre ossigeno ed estrarre metalli come ferro e titanio per soddisfare le potenziali esigenze di vita umana a lungo termine. Dal punto di vista del mantenimento dell'energia necessaria per il funzionamento delle stazioni di ricerca scientifica, quest'area presenta la più forte intensità luminosa della superficie lunare ed è una delle zone più ideali per ottenere energia solare durante il giorno sulla Luna.
Per la costruzione della base, prevediamo di realizzare il nostro campo lunare in tre fasi:
Fase 1: Si prevede di simulare prima il processo di assemblaggio sulla Terra e poi di inviare il modulo abitativo sulla Luna, utilizzando un robot per assemblare la base. I materiali utilizzati provengono dalla Terra, come il titanio, l'alluminio, l'acido silicico, ecc.
Fase 2: inviare gli astronauti e i moduli successivi sulla Luna, migliorando gradualmente l'area sperimentale, l'area di impianto, ecc. L'area di impianto può essere combinata con il cratere, che favorisce l'estrazione del ghiaccio lunare.
Fase 3: prevediamo di estrarre localmente i materiali dallo strato atmosferico del suolo lunare e di utilizzare un grande dispositivo di stampa 3D per costruire uno strato di protezione dalle radiazioni di 1,6 metri di spessore all'esterno dei moduli necessari.
Inoltre, prevediamo di fornire energia dalla cintura terrestre (pannelli solari, generatori, ecc.), compressori di ossigeno e depuratori d'aria, strutture di supporto (tra cui edifici, pilastri, connettori, staffe e cerniere a espansione, ecc.), sistemi di approvvigionamento idrico (apparecchiature avanzate per la purificazione e il recupero dell'acqua), apparecchiature per la comunicazione (tra cui satelliti per la comunicazione, apparecchiature per la comunicazione, computer, connessioni di rete, ecc.
Consideriamo soprattutto le radiazioni, i micro meteoriti e le questioni relative alla temperatura per quanto riguarda i pericoli sulla Luna.
Una volta stabilita la base, gli astronauti utilizzeranno i rover lunari per trasportare gli strumenti minerari e i robot per estrarre il ghiaccio lunare vicino, sciogliendolo, filtrandolo e purificandolo per ottenere acqua pura. Si prevede di farlo due o tre volte alla settimana, con una parte trasportata direttamente nella zona di vita e una parte conservata in dispositivi di stoccaggio dell'acqua. Inoltre, il filtrato dell'urina può essere trasformato chimicamente in un adesivo, convertendo i gruppi acidi della catena polimerica in gruppi esterici, modificandone le proprietà.
Il cibo è essenziale per gli astronauti e i primi astronauti consumeranno cibo portato dalla Terra. Naturalmente, il cibo portato dalla Terra non durerà a lungo, quindi gli astronauti costruiranno un'area di coltivazione dopo aver stabilito le strutture di base e utilizzeranno tecniche di coltivazione idroponica e aerea per piantare alcune piante: melanzane, patate, pomodori e altre piante che possono integrare diversi nutrienti. Considerando lo sviluppo a lungo termine, ci stiamo preparando anche a studiare come utilizzare il suolo lunare per coltivare le piante.
Nel nostro sistema energetico, i pannelli solari saranno utilizzati per la produzione quotidiana di energia di base, e utilizzeremo anche una grande quantità di elio-3 sulla Luna per rifornirci di energia elettrica. Convertirla in corrente continua e immagazzinarla in una batteria utilizzando l'energia chimica. Quando sarà necessaria l'elettricità, convertiremo l'energia chimica in corrente continua e poi in corrente alternata per l'alimentazione.
Inizialmente, estrarremmo un po' di ossigeno dallo strato atmosferico lunare o dalle rocce (il che richiede la miscelazione di ossigeno e azoto in base alla composizione dell'atmosfera di superficie, affinché il corpo umano possa respirare direttamente). Per quanto riguarda l'azoto, lo porteremmo dalla Terra. Possiamo anche usare l'elettrolisi fusa per estrarre l'aria. ci stiamo anche preparando a usare una lente per riscaldare il terreno a 2500 gradi per estrarre l'ossigeno.
Riciclaggio e riutilizzo: Il nostro campeggio lunare creerà un ambiente chiuso simile alla Stazione Spaziale Internazionale, consentendo di riciclare e riutilizzare i rifiuti prodotti dagli astronauti. Ad esempio, le feci e l'urina possono essere trasformate in fertilizzante o in acqua, che può essere utilizzata per i sistemi di supporto vitale o per le coltivazioni.
Decomposizione ossidativa: I rifiuti possono essere ossidati e decomposti attraverso un reattore di ossidazione. Un reattore di ossidazione consiste nel mescolare i rifiuti organici con ossidanti come il perossido di idrogeno e nel collocarli in un contenitore per la reazione in condizioni di alta temperatura. Attraverso questa reazione, le sostanze organiche reagiscono con gli ossidanti per produrre sostanze più sicure, come acqua e anidride carbonica. L'acqua e l'anidride carbonica vengono poi utilizzate per la fotosintesi, producendo cibo e fornendo ossigeno.
Stoccaggio compresso: I rifiuti solidi, i rifiuti di grandi dimensioni, ecc. possono essere compressi e conservati in appositi contenitori, in attesa di un futuro riciclaggio o della pulizia dei rifiuti.
Il nostro campo lunare utilizzerà torri di segnalazione e radar per stabilire una comunicazione con i satelliti, che possono essere utilizzati per ricevere segnali dalla Terra e fornire un percorso di ritorno per trasmettere informazioni come immagini, dati e voce, mantenendo la comunicazione tra il campo e la Terra. In seguito, si stabilisce un contatto con la Terra e con altri campeggi lunari. Inoltre, la radio può essere utilizzata per comunicare con la Terra. Dopo il completamento della manutenzione e della messa in funzione, la radio deve considerare fattori come la propagazione delle onde elettromagnetiche per garantire una comunicazione di alta qualità.
Inoltre, il nostro campeggio lunare è dotato di un dispositivo di espulsione elettromagnetica che sfrutta l'elettromagnetismo per espellere le capsule a forma di capsula. Dopo aver impostato la velocità e pianificato il percorso, possono essere trasmesse ad altri campeggi lunari per stabilire una comunicazione faccia a faccia tra astronauti.
La geologia sarà il nostro obiettivo di ricerca.
Raccolta di rocce e suolo: Per comprendere la storia geologica e le caratteristiche della Luna, si possono raccogliere campioni da analizzare. Questi campioni possono essere raccolti attraverso trivellazioni o robot e analizzati per le loro proprietà chimiche e fisiche.
Monitoraggio sismico: La sismicità sulla Luna è minore che sulla Terra, ma fornisce informazioni utili sulla struttura interna della Luna. I sensori per il monitoraggio dei terremoti possono essere dispiegati sulla superficie lunare per registrare e analizzare i dati raccolti.
Misurazione della gravità: Misurando il campo gravitazionale sulla luna con un gravimetro, si può capire la struttura interna e la composizione della luna. Queste misure possono essere effettuate da orbiter o lander a bassa quota.
Misurazione del campo magnetico: Misurando il campo magnetico sulla superficie della Luna, è possibile comprendere i processi fisici al suo interno. Queste misurazioni possono essere effettuate tramite orbiter o aerei.
Rilievo topografico di superficie: Per stabilire la mappa geologica della superficie lunare, si possono usare l'altimetro laser o il radar e altri strumenti per il rilevamento topografico della superficie. Queste misurazioni possono aiutare a determinare le dimensioni e la forma di varie caratteristiche geologiche sulla luna.
Misurazione del flusso di calore: Misurando il gradiente di temperatura sulla superficie e sotto la luna, si può capire il flusso di calore e la storia geologica all'interno della luna. Queste misurazioni possono essere effettuate con strumenti di perforazione o robot.
Gli astronauti devono sottoporsi a tre tipi di addestramento:
Il primo tipo è la formazione professionale di base: come astronauta, il primo passo è quello di ricevere una formazione professionale sulle conoscenze teoriche di base, come l'atmosfera, l'astronomia, la geofisica, la dinamica spaziale, la comunicazione, i computer, ecc. Queste formazioni sono tutte legate al settore aerospaziale, alla medicina e alla fisiologia. Migliorando le conoscenze di base di queste specializzazioni, si possono gettare solide basi per il futuro.
Il secondo tipo è l'addestramento alle missioni di volo: gli astronauti devono avere un fisico robusto e su questa base devono anche sottoporsi a un rigido allenamento fisico. Allenamento di resistenza al sovrappeso: I razzi di solito hanno un'accelerazione estremamente elevata durante il decollo e, senza allenamento, il corpo dell'astronauta non può tollerarla. La simulazione di questo tipo di addestramento può aiutare gli astronauti a mantenere la mente lucida e ad adattarsi ai compiti di volo e a portarli a termine; addestramento in assenza di peso: Durante il volo orbitale, la navicella si trova spesso in un ambiente di microgravità, in cui gli astronauti soffrono spesso di vertigini, che ne compromettono il funzionamento. Pertanto, è necessario simulare l'assenza di peso di Huangjing per aiutare gli astronauti a eliminare la paura dell'assenza di peso. In condizioni di assenza di peso, gli astronauti devono completare esercizi come indossare e togliere le tute spaziali, mangiare e camminare. L'universo e la navicella spaziale sono fattori ambientali speciali e gli astronauti devono migliorare la loro tolleranza attraverso l'allenamento.
Il terzo tipo è l'addestramento alle competenze professionali: gli astronauti devono rimanere sulla Luna per un lungo periodo, completare alcuni esperimenti, la ricerca scientifica, l'esplorazione delle risorse e altri contenuti. Devono anche padroneggiare le conoscenze per completare gli esperimenti scientifici e la capacità di far funzionare vari macchinari.
Questi addestramenti hanno lo scopo di consentire agli astronauti di vivere una vita normale sulla Luna, di portare a termine ricerche scientifiche e di esplorare la Luna.
Il veicolo spaziale della missione lunare deve essere in grado di ospitare e trasportare un carico sufficientemente grande, poiché il viaggio dalla Terra alla Luna richiede il trasporto di molti materiali e rifornimenti e il veicolo spaziale deve essere in grado di sopportarli. La navicella si aggancerà alla stazione spaziale nello spazio, si rifornirà di energia dalla stazione e volerà verso la Luna.
Sulla Luna, gli astronauti assemblano moduli rover lunari staccabili portati dalla Luna, che possono completare l'esplorazione e la raccolta di risorse. (Questi rover e robot di esplorazione lunare staccabili sono tutti moduli configurati dalla Terra e assemblati sulla Luna).
Sulla Luna, piccoli razzi portati dalla Terra saranno assemblati e controllati dai membri della Terra per volare verso la Terra.
Abbiamo assemblato un robot di rilevamento in grado di rilevare le risorse e il terreno, analizzare l'idoneità del sito per la costruzione di una base e fornire un feedback agli astronauti.
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