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Galleria del progetto Moon Camp Pioneers 2022 - 2023

 

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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郑州轻工业大学附属中学  河南省郑州市-金水区    Cina 19, 18   5 / 2 Inglese
Software di progettazione 3D: Fusion 360



1.1 - Descrizione del progetto

Costruiremo un campo lunare internazionale nell'area del cratere Whipple della Luna.

Il fulcro del campo lunare consiste nell'utilizzare la Luna come "trampolino di lancio" per le missioni di esplorazione umana nello spazio. Gli esperimenti a lungo termine sulla Luna e lo studio della Luna stessa gettano le basi teoriche e sperimentali per l'esplorazione umana del futuro.

Il nostro campo lunare si concentrerà su tre aree di ricerca:

In primo luogo, studiare la geologia lunare, l'evoluzione lunare ed esplorare il rapporto Terra-Luna. (Ricerca geologica)

In secondo luogo, studiare come i microbi e le piante crescono sulla Luna e sviluppare colture più adatte alla crescita nello spazio. (Scienze della vita)

In terzo luogo, la luna sarà utilizzata come un'enorme piattaforma di trasmissione di segnali per monitorare la radiazione cosmica di fondo nell'universo, esplorare la vita extraterrestre, ricevere segnali elettromagnetici cosmici e altre esplorazioni spaziali.

1.2 - Perché volete costruire un campo lunare? Spiegate lo scopo principale del vostro campo lunare (ad esempio, scopi scientifici, commerciali e/o turistici).

L'esplorazione dello spazio esterno è in corso dalla fine degli anni Venti. Tutti i Paesi considerano l'esplorazione dello spazio un campo importante. Nella società odierna, tecnologicamente avanzata, l'esplorazione dello spazio è ancora un campo importante, e non solo per gli obiettivi e i piani originari. Quindi la costruzione del campo lunare non è solo una solida base per l'esplorazione dello spazio, ma anche una dimostrazione di forza nazionale.

Lo scopo principale del nostro campo lunare è la ricerca scientifica, per studiare la luna, per studiare la vita nello spazio, per monitorare l'universo.

2.1 - Dove volete costruire il vostro campo lunare? Spiega la tua scelta.

  1. Secondo la ricerca, si prevede di costruire il cratere HP situato nel polo nord della Luna.

Vantaggi:

  1. La temperatura in questa regione è bassa e gli atomi e le molecole volatili, come l'acqua e l'ossigeno, vengono congelati. Facilitare la raccolta dell'energia di base.
  2. Le caratteristiche di riflessione radar in quest'area sono elevate, adatte all'osservazione spaziale. È conveniente per la base ricevere i raggi cosmici e le emissioni elettromagnetiche.

Grazie alla presenza di luce solare permanente, i pannelli solari della base possono raccogliere meglio la luce solare per il funzionamento della base.

2.2 - Come pensate di costruire il vostro campo lunare? Considerate come potete utilizzare le risorse naturali della Luna e quali materiali dovreste portare dalla Terra. Descrivete le tecniche, i materiali e le vostre scelte progettuali.

Il nostro campo prevede due tipi di attrezzature per la costruzione: un processore di suolo lunare e un robot per la costruzione di telai di porte in 3D.

Processore di suolo lunare: Questo processore può raccogliere da solo il suolo lunare e lavorarlo per ottenere i materiali da costruzione e i materiali energetici necessari. Secondo le ricerche, il suolo lunare contiene ossidi di silicio, alluminio, ferro e titanio. Il trattamento del suolo lunare utilizzerà principalmente la tecnologia di fusione e la tecnologia di ionizzazione per estrarre materie prime come alluminio, titanio e materiali da costruzione ad alta energia come l'ossido di calcio e trasferirli al robot del telaio della porta per la costruzione.

Robot per la costruzione di telai di porte 3D: Questo robot è dotato di tecnologia di intelligenza artificiale, in grado di realizzare una pianificazione autonoma attraverso i dati di costruzione trasmessi al robot da terra. Inoltre, la tecnologia di stampa 3D consente di costruirlo autonomamente. Atterraggio artificiale casuale sulla luna per la costruzione.

I principali materiali da costruzione sono l'alluminio e il titanio. I motivi sono i seguenti: 1. I materiali sono facili da ottenere e il suolo lunare contiene una grande quantità di materie prime che possono essere convertite dalla tecnologia. 2. Il materiale è resistente alla corrosione e può essere utilizzato per lungo tempo.

Quindi basta trasportare due dispositivi sulla Luna e costruirli da terra.

2.3 - In che modo il vostro campo lunare protegge e offre riparo agli astronauti dall'ambiente ostile della Luna?

Il primo è l'area di lavoro - l'edificio principale. Il design dell'edificio principale deriva dallo stile del Tutzi Building di Fujian, in Cina. Non solo è conveniente da costruire, ma ha anche una forte stabilità, che può svolgere un buon ruolo di protezione contro i terremoti multipli e la pioggia di micro-meteore sulla luna.

Poi c'è l'area residenziale. L'area residenziale, oltre a progettare l'armatura delle pareti, il design delle spole, ma anche la progettazione della fuga d'emergenza. Abbiamo progettato gli alloggi in modo che non siano solo robusti, ma anche un mezzo di fuga di emergenza. Quando la base rileverà una catastrofe, verrà attivato un piano di evacuazione di emergenza per la colonia e la staffa fungerà da rampa di lancio per allontanare la colonia dalla luna.

Infine, c'è il frequente vento solare. Abbiamo le catene del vento solare. Gli ioni ad alta energia del vento solare possono essere catturati e trasmessi attraverso trasmettitori a riduzione di energia per il riciclo e la cattura di energia.

3.1 - In che modo il vostro campo lunare fornirà agli astronauti un accesso sostenibile ai bisogni di base come acqua, cibo, aria ed energia?

La base è collegata alla torre energetica centrale.

Acqua: Il reattore inferiore della torre di energia intermedia ionizzerà il processore del suolo lunare e il suolo lunare raccolto da solo, e il ghiaccio dell'acqua separata sarà trasportato attraverso tubi all'interno della base. Il personale potrà utilizzarla all'interno della base.

Cibo: principalmente da aree di coltivazione a due strati, che apriranno un'area per la coltivazione di colture sviluppate per la crescita, come il grano. Per produrre cibo.

Energia: Fonte: 1. Energia solare, pieghevole e rotante, che segue il sole per massimizzare l'uso dell'energia solare. 2. La torre energetica centrale, il reattore superiore per il reattore nucleare, per trasportare l'energia per la base. 3. Il collettore solare del vento, che raccoglie le particelle ad alta energia, invierà l'energia alla base attraverso speciali trasmettitori.

Aria: Fonte: 1. Torre energetica, durante l'acquisizione dell'acqua verrà prodotto ossigeno che verrà trasportato alla base insieme all'acqua.

3.2 - Come gestirà il vostro campo lunare i rifiuti prodotti dagli astronauti sulla Luna?

I rifiuti prodotti dagli astronauti saranno trasportati attraverso tubi sotterranei che collegano le torri energetiche all'edificio principale e agli alloggi. Nel reattore sotto la torre, i rifiuti vengono trattati. L'urina, ad esempio, viene purificata, filtrata, distillata e trasformata in acqua potabile che può essere ripianata, mentre l'urea e così via vengono immagazzinate e trasportate per far crescere le colture. Per quanto riguarda il letame, ne estraiamo l'acqua e la utilizziamo per uso domestico. Le proteine grasse, che vengono immagazzinate per la bioelettricità.

3.3 - Come farà il vostro campo lunare a mantenere le comunicazioni con la Terra e con le altre basi lunari?

Per quanto riguarda la comunicazione reciproca, istituiremo un canale di comunicazione speciale. Il suo scopo è duplice: 1. Non influisce sul funzionamento di altre strutture all'interno della base. 2. Le vie di comunicazione speciali sono dotate di linee di alimentazione speciali per garantire una comunicazione normale nei momenti di emergenza. Se un astronauta esce all'esterno, all'interno della sua tuta spaziale ci sarà un dispositivo di ricezione del segnale per mantenere l'equipaggio in comunicazione.

Per la base, c'è un pannello di segnalazione sul tetto dell'edificio principale per stabilizzare il segnale, e anche il radar del calcio stabilizzerà la ricezione del segnale.

Nella base, ci sarà uno schermo LCD touch-screen a parete per la comunicazione e la sala conferenze sarà dotata di un dispositivo di proiezione virtuale per la proiezione di grandi conferenze.

4.1 - Quale/i argomento/i scientifico/i sarà/saranno al centro della ricerca del vostro campo lunare? Spiegate quali esperimenti pensate di fare sulla Luna (per esempio, nei temi della geologia, dell'ambiente a bassa gravità, della biologia, della tecnologia, della robotica, dell'astronomia ecc.)

In primo luogo, lo studio della geologia lunare. Il suolo lunare utilizzato nell'esperimento è stato ottenuto da un processore di suolo lunare. In primo luogo, faremo alcuni esperimenti di base per capire meglio cosa c'è nel suolo lunare, cosa c'è, cosa c'è, cosa c'è, cosa succede. In secondo luogo, ci concentreremo sulla storia dell'evoluzione della Luna e sulla relazione tra il sistema Terra-Luna per gettare le basi teoriche e pratiche per la futura esplorazione planetaria.

In secondo luogo, si studia l'uso della semina del suolo lunare e quali colture sono più adatte alla semina del suolo lunare. (Biologia) Al secondo piano, l'Istituto Life conduce ricerche sul suolo lunare, utilizzato come importante fonte di cibo per le colture comuni sulla Terra. L'obiettivo principale è esplorare gli effetti del suolo lunare sulle comuni colture terrestri e la crescita in varie condizioni.

Terzo, il rilevamento dell'universo e la continua ricerca di vita extraterrestre. La posizione del campo che abbiamo costruito, la risposta radar è stata forte, adatta per un'ulteriore sorveglianza dell'universo. Allo stesso tempo, useremo la luna come trasmettitore per inviare il nostro messaggio amichevole all'universo.

5.1 - Cosa includereste nel vostro programma di addestramento degli astronauti, per prepararli a una missione sulla Luna?

Per aiutare gli astronauti a prepararsi a una missione lunare, includerei i seguenti contenuti nel mio programma di addestramento per astronauti:

Conoscenza di base delle discipline fisiche e ingegneristiche: Gli astronauti devono comprendere concetti di fisica di base come gravità, cinematica, dinamica, meccanica e termodinamica, nonché conoscenze di base delle discipline dell'ingegneria aerospaziale come progettazione di veicoli spaziali, aerodinamica, sistemi di propulsione, ecc. Queste conoscenze aiuteranno gli astronauti a comprendere le varie problematiche ingegneristiche e i fenomeni fisici della missione lunare.

Simulatori di addestramento: Gli astronauti devono usare i simulatori per simulare vari scenari e situazioni della missione lunare, come i moduli di ascesa e discesa, le passeggiate spaziali, la guida del rover lunare, ecc. L'addestramento tramite simulazione può aiutare gli astronauti a comprendere meglio i requisiti e le procedure della missione e a familiarizzare con i vari metodi di gestione delle emergenze.

Allenamento fisico: Gli astronauti devono sottoporsi a un rigoroso allenamento fisico per adattarsi alla vita e al lavoro nell'ambiente spaziale per un lungo periodo. Questo comprende allenamenti di forza e resistenza, allenamento della funzione cardiorespiratoria, allenamento della postura e dell'equilibrio, ecc.

Formazione psicologica: Gli astronauti devono seguire una formazione psicologica per affrontare lunghi periodi di solitudine e stress. Questo include la gestione dello stress, le capacità di comunicazione, la gestione delle emozioni personali, la cooperazione di squadra, ecc.

Addestramento all'ambiente spaziale: Gli astronauti devono comprendere le varie condizioni speciali e i fattori pericolosi dell'ambiente spaziale, come le radiazioni spaziali, la microgravità, la fatica, la privazione del sonno, ecc. Devono imparare ad adattarsi a queste condizioni e a prevenire e affrontare vari problemi di salute nell'ambiente spaziale.

Capacità di lavoro di squadra e di leadership: Le missioni lunari richiedono agli astronauti di cooperare e guidare in un ambiente complesso e pericoloso. Pertanto, gli astronauti devono ricevere una formazione al lavoro di squadra e alla leadership per garantire il successo e la sicurezza della missione.

In generale, il programma di addestramento degli astronauti deve coprire diverse aree, tra cui scienza, ingegneria, salute fisica e mentale, lavoro di squadra e leadership, ecc. Questo aiuterà gli astronauti a raggiungere il successo nella missione lunare e a garantire la loro sicurezza.

5.2 - Di quali veicoli spaziali avrà bisogno la vostra futura missione sulla Luna? Descrivete i veicoli presenti nel vostro Moon camp e considerate il modo in cui viaggerete da e verso la Terra ed esplorerete nuove destinazioni sulla superficie lunare.

Per completare una futura missione lunare, abbiamo bisogno di un veicolo efficace che possa viaggiare sulla superficie lunare. Questo veicolo deve essere in grado di adattarsi ai vari terreni della superficie lunare e di operare in ambienti diversi, come pendii ripidi, zone desertiche e regioni ghiacciate. Deve avere una capacità di carico sufficiente per consentire agli astronauti di trasportare gli strumenti e le risorse necessarie. Inoltre, questo veicolo deve essere dotato di sistemi di navigazione e comunicazione autonomi e avanzati per garantire che possa viaggiare in sicurezza sulla superficie lunare e rimanere in contatto con il centro di comando sulla Terra.

Per viaggiare avanti e indietro dalla Terra, utilizzeremo un veicolo spaziale e un modulo di ascesa. Il veicolo spaziale deve avere spazio sufficiente per ospitare gli astronauti e le attrezzature e i rifornimenti necessari. Il modulo di ascesa deve avere un'elevata affidabilità e sistemi di controllo precisi per garantire un viaggio sicuro tra la Terra e la Luna.

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