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
Lo scopo principale della costruzione della base è quello di condurre ricerche scientifiche nell'ambiente lunare, e nel complesso può essere suddivisa in cinque grandi aree funzionali: area di supporto alla sopravvivenza, area della fabbrica intelligente, area di lancio per soddisfare il lancio e la ricezione di razzi o sonde, area di generazione di energia e area delle risorse lunari.
La prima fase: utilizzando i materiali trasportati dalla Terra, costruire prima il generatore di ossigeno e il sistema di circolazione dell'acqua nella zona di sopravvivenza, e il campo solare nella zona di produzione di energia, e infine il centro di fusione nella zona delle risorse lunari.
A medio termine: utilizzare i materiali da costruzione e la tecnologia di stampa 3D forniti dal centro di fusione per costruire ulteriormente ogni area.
Fase avanzata: Dopo la costruzione di tutti gli edifici, si effettueranno ulteriori ricerche per lanciare sonde nello spazio profondo o migliorare i sistemi robotici. Utilizzare la stazione di monitoraggio centrale per supervisionare l'intera base sotto tutti gli aspetti.
In futuro, la base potrà ottenere risorse dalla Terra attraverso l'area di ricezione del lancio e la struttura stessa della base potrà supportare il funzionamento continuo della base, in base al quale la base potrà essere ulteriormente migliorata e ampliata.
Come dice il proverbio, "il desiderio dell'uomo per lo spazio deriva da un desiderio primitivo di esplorazione". La costruzione di un campo lunare può aiutare l'umanità a comprendere la verità dell'universo e può anche fornire un importante supporto allo sviluppo scientifico e tecnologico dell'uomo.
Pertanto, lo scopo principale del nostro campo lunare è quello di riuscire a realizzare un insediamento sulla Luna e di svolgere allo stesso tempo diversi lavori scientifici. Infine, si ottiene il risultato di avere astronauti in servizio nel breve periodo e di utilizzare l'intelligenza senza equipaggio per operare nel lungo periodo.
L'obiettivo della ricerca scientifica dovrebbe essere raggiunto e la base dovrebbe essere utilizzata come stazione di transito verso il lontano spazio profondo; estrarre le risorse lunari e costruire unità di fusione in grado di operare normalmente nell'ambiente lunare; costruire un laboratorio per renderlo un luogo ideale per esperimenti multidisciplinari.
Pensiamo di stabilire la nostra base a 88,9°S sulla Luna. Sul bordo orientale del cratere de Gerach, il cratere si trova quasi al polo sud. Allo stesso tempo, grazie all'alta latitudine, può disporre di energia solare quasi permanente e di una grande quantità di depositi di ghiaccio d'acqua, che forniscono una forte convenienza per l'accesso all'acqua e all'energia nella base. In particolare, il tasso di luce solare sul versante settentrionale del cratere da impatto raggiunge circa 97%, e l'alto versante settentrionale ha l'effetto di resistere ai meteoriti. L'altitudine della fossa è stabile, il terreno è pianeggiante e l'area è ampia, il che favorisce la costruzione della base.
All'inizio della costruzione del campo, gli astronauti vivranno temporaneamente in navicelle spaziali adeguate all'atterraggio lunare. In questa fase, l'apparecchiatura di stampa 3D senza equipaggio, arrivata contemporaneamente agli astronauti, ha iniziato la costruzione della base e i materiali da costruzione provenienti dalla terra saranno utilizzati nella fase iniziale della costruzione, quindi lo strato di regolite sulla superficie lunare può essere fuso attraverso il dispositivo di fusione e i peptidi dello strato di regolite e l'alluminio mescolato con fibre di vetro dalla terra e fibre plastiche composite sono utilizzati come materiali di stampa 3D.
Nel processo di costruzione, la superficie dell'edificio è progettata come una struttura di isolamento sottovuoto, in modo da gestire meglio la differenza di temperatura tra il giorno e la notte della luna, e la sua struttura di isolamento sottovuoto può risolvere efficacemente il problema dei meteoriti, quando il meteorite cade sulla superficie dell'edificio, questa struttura sottovuoto può disperdere la forza d'impatto del meteorite, in modo da risolvere il problema dei meteoriti.
Quando abbiamo costruito il campo lunare, abbiamo tenuto conto dei danni agli astronauti causati da radiazioni, meteoriti e fluttuazioni di calore. Pertanto, nella fase iniziale abbiamo utilizzato una combinazione di pannelli termoisolanti sottovuoto e materiali antiradiazioni per raggiungere lo scopo di prevenire le radiazioni e ridurre la temperatura nella cabina. Dopo la costruzione del dispositivo di fusione lunare, le risorse lunari come il suolo lunare sono state utilizzate per costruire i materiali da costruzione. Poiché il suolo lunare stesso ha le caratteristiche di scarsa conducibilità termica e forte capacità antiradiazioni, può svolgere un buon ruolo di protezione.
Antiradiazioni: suolo lunare, materiali antiradiazioni
Differenza di temperatura: La stazione di monitoraggio centrale viene utilizzata per rilevare la temperatura e controllare la temperatura della base, mentre l'utilizzo di pannelli isolanti sottovuoto all'esterno della base rallenta le variazioni di temperatura nella base stessa.
Meteorite: La topografia unica della selezione del sito della base e la struttura di isolamento a vuoto della piastra di isolamento a vuoto sulla superficie dell'edificio possono disperdere la forza d'impatto del meteorite.
Acqua: Poiché la base si trova a 88,9°S sulla Luna, utilizzeremo veicoli di estrazione dell'acqua senza equipaggio per ottenere ghiaccio d'acqua nel permafrost al polo sud della Luna. Grazie alle potenti strutture di riciclaggio dell'acqua della base, le acque reflue utilizzate vengono riciclate e purificate prima dell'uso. Migliorare l'efficienza idrica.
Cibo: nella fase iniziale, gli astronauti mangeranno cibo reidratato portato dalla Terra (un cibo di piccole dimensioni prima del contatto con l'acqua, trasportato ed espanso in cibo commestibile dopo il contatto con l'acqua) per sopravvivere alla fase iniziale della costruzione. A medio termine, utilizzando il centro di sintesi dell'amido completato, l'anidride carbonica espirata dagli astronauti viene raccolta in base alla teoria della biologia sintetica e infine convertita in cibo organico attraverso una serie di reazioni. Nelle fasi successive della costruzione della base, il cibo può essere ottenuto piantando la base allo stesso tempo.
Elettricità: Sul versante settentrionale del cratere, la costruzione di campi solari sfrutta efficacemente grandi aree in condizioni di luce per generare energia, utilizza l'idrogeno prodotto nella produzione di ossigeno per elettrolizzare l'acqua, sviluppa l'energia dell'idrogeno e sfrutta l'elio-3 presente nel suolo lunare per la fusione nucleare controllata.
Aria: L'ossigeno è prodotto dall'elettrolisi dell'acqua ottenuta dal permafrost, l'ossigeno può essere ottenuto anche coltivando alghe ricche di ossigeno nella base di impianto, e l'ossigeno all'interno del metallo ossidato sulla superficie lunare può essere ottenuto attraverso un dispositivo di fusione, che viene convertito in ossigeno attraverso un dispositivo di conversione.
Trasporteremo le acque reflue generate nella vita degli astronauti nel nostro super sistema di circolazione dell'acqua, e le acque reflue saranno decontaminate e purificate dopo essere passate attraverso il purificatore dell'acqua, in modo che le acque reflue possano essere pienamente utilizzate. Per quanto riguarda gli altri rifiuti generati dalla vita, utilizzeremo dei processori microbici per far sì che questi rifiuti domestici diventino cibo per i microrganismi e, allo stesso tempo, sfrutteremo il principio della reazione redox per utilizzare questi microrganismi per generare elettricità per varie apparecchiature sulla stazione spaziale. Allo stesso tempo, gli astronauti vengono raccolti per espirare l'anidride carbonica e l'anidride carbonica viene riutilizzata utilizzando dispositivi per la generazione di cibo a base di anidride carbonica.
Comunicheremo con i satelliti lunari attraverso un radar fotonico a microonde, e poi comunicheremo con la Terra e le altre basi lunari attraverso i satelliti, per garantire che la comunicazione possa avvenire senza ritardi. Con il collegamento dei segnali a microonde, il sistema digitale gemello del nostro campo lunare può essere rilevato e controllato sia dal campo che dalla Terra, in modo da ottenere la trasmissione in tempo reale di varie informazioni nel campo.
Nel nostro campo lunare, le società di robotica, botanica e astronomia sono al centro della nostra ricerca scientifica, e la fabbrica intelligente del nostro campo può produrre varie macchine come veicoli lunari, veicoli minerari e robot di servizio, mentre gli astronauti possono affidarsi alla fabbrica intelligente per condurre ricerche sulla robotica e creare prodotti migliori per le macchine. Il progetto studia principalmente come mantenere il normale funzionamento del robot e il movimento di guida mensile nello stato di bassa gravità e utilizza principalmente il sistema di gemelli digitali per monitorare i dati sullo stato di funzionamento del robot e dei componenti di guida mensili.
Nel modulo di impianto, studieremo la crescita delle piante in condizioni di bassa gravità e utilizzeremo la tecnologia transgenica per produrre piante in grado di adattarsi meglio all'ambiente lunare a bassa gravità, analizzando i dati di crescita delle piante, in modo da fornire cibo per la sopravvivenza a lungo termine sulla Luna.
Nella baia di lancio dei razzi possiamo effettuare l'esplorazione spaziale, nella baia di lancio possiamo non solo ricevere vari rifornimenti dalla terra, ma anche prepararci per ulteriori esplorazioni spaziali.
Per garantire che gli astronauti possano completare con successo la missione lunare, ogni astronauta deve sottoporsi a un "addestramento del diavolo" a terra prima di andare sulla Luna, in modo che gli astronauti possano muoversi e operare nell'ambiente a bassa gravità della Luna.
Prima di andare sulla Luna, gli astronauti eseguono principalmente l'addestramento al funzionamento delle apparecchiature connesse nella base lunare e l'addestramento alle attività esterne nella base lunare su quattro apparecchiature: il simulatore di addestramento fuori cabina, il serbatoio dell'ambiente a bassa gravità, il modulo di prova della tuta extraveicolare e l'addestratore di realtà virtuale, che include l'addestramento al funzionamento normale e alle procedure, nonché l'addestramento all'identificazione, al giudizio e all'elaborazione dei guasti. L'addestratore di realtà virtuale può simulare completamente le varie attività degli astronauti sulla Luna e simulare esercizi di addestramento congiunto con il personale di terra.
Oltre ai vari allenamenti speciali mirati di cui sopra, gli astronauti devono anche effettuare allenamenti di forza fisica; l'allenamento della forza degli astronauti comprende l'allenamento della forza degli arti superiori e l'allenamento della forza del nucleo per garantire la salute fisica a lungo termine degli astronauti in un ambiente a bassa gravità.
La nostra missione sulla Luna richiede rifornimenti, razzi e veicoli spaziali. Prima di atterrare sulla Luna, gli astronauti si affidano a razzi per il trasporto dei materiali utilizzati per la costruzione della prima base nell'area designata, e poi utilizzano veicoli spaziali per inviare gli astronauti ai siti di atterraggio designati. Nella fabbrica intelligente del campo lunare, costruiremo veicoli lunari per esplorare la superficie lunare, veicoli minerari per estrarre la regolite lunare e camion d'acqua per estrarre il permafrost in Antartide. Riutilizzare la navetta spaziale che trasporta gli astronauti sulla Luna da e verso la Terra; al ritorno sulla Terra, la navetta spaziale viene riparata e ispezionata per garantire il successo della consegna successiva. Gli astronauti utilizzeranno veicoli lunari per esplorare nuove destinazioni sulla superficie lunare.
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