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 5 / 1 Inglese
Software di progettazione 3D: Fusion 360
Lo scopo di questo campo lunare è quello di condurre ricerche scientifiche, esplorare e acquisire esperienza per la creazione di una grande base lunare. La ricerca scientifica riguarderà principalmente lo studio del suolo lunare e dei minerali lunari e la mappatura dell'intera superficie lunare per facilitare la futura costruzione. Consentirà inoltre l'osservazione di oggetti extraterrestri.
Nelle prime fasi, ci assicureremo che la base sia stabilita e funzioni correttamente. A medio termine, trasformeremo la base in una stazione di rifornimento delle risorse, consentendo agli esseri umani di espandere la base ad altre parti della superficie lunare da questo centro. Nelle fasi successive, riforniremo le missioni di esplorazione dello spazio profondo e amplieremo la portata dell'esplorazione umana.
Per questo motivo la base dispone di eccellenti strutture abitative e di una ridondanza sufficiente a testare molte nuove tecnologie e a garantire il sostentamento dei primi ricercatori lunari. Inoltre, per il benessere psicologico del personale, ci sono molte strutture sportive e ricreative, oltre a una camera panoramica per il sollievo psicologico diretto, che consente ai ricercatori di vedere il paesaggio terrestre e le loro famiglie e amici in modo coinvolgente.
Nella fase iniziale, vogliamo costruire la base come base di ricerca scientifica, il punto più importante è testare la tecnologia di costruzione di basi lunari su larga scala. In una fase successiva sarà trasformata in una stazione di rifornimento di risorse in situ sulla superficie lunare, utilizzando principalmente il ricco suolo lunare e le risorse minerarie della Luna per realizzare il rifornimento di risorse, ed espandendo gradualmente la stazione di risorse come centro per fornire il rifornimento di risorse per le basi e le stazioni spaziali lunari con equipaggio in altre regioni, consentendo così a queste ultime di essere libere dal problema delle risorse di sopravvivenza e di realizzare pienamente la raccolta di minerali, la ricerca scientifica e altre attività; inoltre, la stazione di rifornimento delle risorse può essere utilizzata anche per le missioni di esplorazione dello spazio profondo per Inoltre, la stazione di rifornimento delle risorse può essere utilizzata anche per le missioni di esplorazione dello spazio profondo, ampliando notevolmente la portata delle attività di esplorazione umana nello spazio profondo.
Il cratere da impatto Cabeus nella regione polare (29. 42° 83. 88° S) è un'area permanentemente illuminata dei poli lunari, esposta alla luce del sole per la maggior parte del tempo, con basse differenze di temperatura e bassi requisiti di progettazione dell'isolamento. È adatta come sito di prova per la costruzione di una base lunare. Nelle vicinanze ci sono anche aree permanentemente ombreggiate dove è possibile raccogliere risorse di ghiaccio d'acqua e utilizzarle per la costruzione della base e per l'uso e la ricerca del personale.
La difficoltà di costruire una base qui non è molto elevata ed è adatta per acquisire esperienza al fine di garantire il raggiungimento degli obiettivi di esplorazione. Inoltre, il cratere da impatto Cabeus presenta un chiaro vantaggio in termini di fabbisogno di risorse idriche ed energetiche, dato che l'abitazione umana sostenibile è la preoccupazione principale.
Utilizzeremo i seguenti due materiali:
calcestruzzo geopolimerico: i vantaggi del calcestruzzo geopolimerico rispetto al calcestruzzo cementizio sono che può essere reso attivo con una piccola quantità di eccitatore per stimolare il suolo lunare e richiede meno materiale cementizio, ma i suoi svantaggi sono che l'acqua di miscelazione è scarsa, non può essere polimerizzato naturalmente e formato in condizioni di ultra-alto vuoto sulla superficie lunare, tutti i processi di preparazione devono essere eseguiti in condizioni sigillate e pressurizzate, non può essere esposto all'ambiente lunare fino a quando non ha sviluppato una resistenza sufficiente, e le condizioni di manutenzione sono più impegnative.
Calcestruzzo lunare autoclavato a secco: i principali vantaggi del calcestruzzo autoclavato a secco per le costruzioni lunari sono il tempo di maturazione relativamente breve rispetto al calcestruzzo cementizio, l'ambiente di maturazione chiuso dell'autoclave, che non risente di influenze esterne, e la relativa stabilità dell'acqua legata nel prodotto risultante. Tuttavia, il materiale di calcio necessario per questo processo deve essere trasportato dalla Terra nelle fasi iniziali, con una quantità di materiale di calcio pari a 10%-15% della massa totale della polvere, e la quantità minima di acqua necessaria per la reazione idrotermale in autoclave per legare l'acqua è di circa 10% della massa totale della polvere. Il processo di preparazione di questo materiale deve stimolare l'attività di reazione del suolo lunare sotto pressione di vapore saturo per far sì che la miscela subisca una reazione di sintesi idrotermale al fine di ottenere resistenza.
Innanzitutto, la nostra base ha una struttura superiore e inferiore. Per i flussi di particelle ad alta energia, possiamo andare al secondo livello di rifugio protetto da lastre di piombo; per i flussi di micrometeoriti, possiamo andare al livello inferiore.
In secondo luogo, la costellazione di satelliti di superficie e di relè lunari dispone di un'ampia gamma di apparecchiature di osservazione che consentono di segnalare tempestivamente i pericoli.
In terzo luogo, nel caso in cui gli strumenti segnalino un pericolo insostenibile per la base, un veicolo può lasciare la superficie lunare e agganciarsi a una stazione spaziale in orbita lunare.
La nostra base impiegherà anche un sistema di difesa dai meteoriti per la difesa attiva, utilizzando missili o cannoni antiaerei per deviare i meteoriti di grandi dimensioni dalle loro orbite, con l'aiuto di una rete di osservazioni satellitari e di radar a fascio. I piccoli micro-meteoriti vengono poi vaporizzati con array di laser.
Acqua: Il campo viene rifornito d'acqua attraverso forniture di accompagnamento nelle prime fasi e attraverso lo sfruttamento delle ricche risorse di ghiaccio dell'acqua polare come principale fonte d'acqua nelle fasi successive. Abbiamo anche costruito un sistema di riciclaggio dell'acqua per riciclare le acque reflue.
Cibo: gli astronauti mangeranno il cibo fornito con i rifornimenti. Inoltre, sintetizzeremo l'amido dall'anidride carbonica ricavata dal ghiaccio secco polare attraverso un sistema pilota di sintesi dell'amido.
Energia: In primo luogo, l'energia solare sarà sfruttata da pannelli solari pieghevoli. In secondo luogo, la generazione di energia e calore attraverso macchine termoelettriche a radioisotopi.
Aria: Sulla superficie della Luna sono presenti ilmenite (formula chimica FeTiO3) e ossido ferroso (FeO), che possono essere utilizzati come materia prima per le reazioni. Riscaldando questi minerali a 1600-2500°C, l'ossigeno può essere preparato in modo più efficiente.
Utilizzando un batterio anaerobico, i microrganismi Shewanella, è possibile sia smaltire i rifiuti che generare elettricità. Ad esempio, gli astronauti possono scaricare i rifiuti domestici in un dispositivo contenente microrganismi, e questi rifiuti domestici diventeranno cibo per i microrganismi. Questo prototipo di processore microbico è costituito da una piccola scatola del peso di circa 2 chilogrammi, le due estremità sono collegate all'anodo e al catodo, la scatola stessa è divisa in due parti da una pellicola, i microrganismi agiscono come catalizzatori per le reazioni elettrochimiche, la spazzatura spaziale produce elettroni liberi dopo l'elaborazione, che si spostano al catodo nel ciclo, dove interagiscono con l'ossidante, dopo che si verifica la reazione di ossidoriduzione, viene prodotta elettricità. Gli astronauti possono immagazzinare l'elettricità generata durante il processo di ossidazione microbica per utilizzarla nella stazione spaziale. Il combustibile per il processore può essere costituito da tovaglioli o da qualsiasi altro rifiuto solido e liquido biodegradabile.
Attraverso il satellite relè per la comunicazione, il nostro satellite relè si trova nel punto di Lagrange, rispetto al satellite relè terrestre, il satellite relè è più alto, e il satellite relè che opera in questa orbita può mantenere uno stato relativamente stabile e stazionario con la terra e la luna, in modo da risparmiare il carburante del satellite e prolungarne la vita. È stata adottata la progettazione di un comando di telemetria di backup multi-sicurezza a distanza, ovvero sono stati preparati a questo scopo alcuni "telefoni cellulari". Gli operatori a terra possono chiamare questi "telefoni cellulari" contemporaneamente e impartire le stesse istruzioni telemetriche, evitando così problemi come l'interruzione del segnale e la trasmissione di informazioni imprecise causate dalla "lunga distanza o da altri fattori sconosciuti". Utilizza inoltre un transponder digitale in banda S per lo spazio profondo. È inoltre dotato di una grande antenna a ombrello con una varietà di bit rate diversi.
In geologia: la ricerca geologica sulla Luna potrebbe fornire una comprensione più approfondita delle sue origini, della sua storia evolutiva e delle sue caratteristiche tettoniche. Ad esempio, si potrebbero prelevare e analizzare campioni di roccia o sondare la struttura interna della Luna con una sonda.
Aspetti degli ambienti a bassa gravità: Gli esperimenti in ambienti a bassa gravità sulla Luna possono aiutarci a comprendere meglio le sfide e le opportunità di sopravvivenza nello spazio per periodi prolungati. Ad esempio, è possibile studiare i fenomeni fisici e chimici in condizioni di bassa gravità e valutare l'adattabilità di edifici e attrezzature.
In biologia: Gli esperimenti biologici sulla Luna potrebbero aiutarci a capire l'adattabilità della vita nello spazio. Ad esempio, si potrebbe studiare la capacità dei microrganismi di sopravvivere sulla superficie lunare ed esplorare l'esistenza di altre forme di vita.
Tecnologia: Gli esperimenti tecnologici sulla Luna potrebbero testare e convalidare la fattibilità e l'efficacia di nuove tecnologie. Ad esempio, si potrebbero condurre ricerche su come costruire strutture per la produzione di ossigeno e acqua sulla Luna ed esplorare l'uso di nuove tecnologie come i pannelli solari per soddisfare il fabbisogno energetico dell'infrastruttura.
In robotica: Gli esperimenti robotici sulla Luna potrebbero aiutarci a padroneggiare le tecniche di manipolazione e movimento robotico in ambienti a bassa gravità. Ad esempio, si potrebbero studiare il movimento e il funzionamento dei robot sulla superficie lunare ed esplorare la sinergia tra robot ed esseri umani.
In astronomia: Le osservazioni astronomiche che sfruttano l'ambiente della superficie lunare e l'assenza di atmosfera possono fornire una migliore comprensione della formazione e dell'evoluzione del sistema solare. Ad esempio, sulla Luna potrebbero essere costruite strutture per l'osservazione astronomica, come l'intensità delle radiazioni e la temperatura, per svolgere lavori di esplorazione sulla superficie lunare e studi di osservazione di altri corpi celesti dell'Universo.
Allenamento fisico:
Per consentire agli astronauti di resistere alle tremende prove di accelerazione durante il decollo e l'atterraggio, per prepararli alle complessità del lavoro in condizioni di bassa gravità e, soprattutto, per mantenerli in forma, il nostro programma di addestramento prevede una componente di allenamento fisico piuttosto rigorosa.
Esercizi muscolari intensi (principalmente su attrezzature), lavoro quotidiano sott'acqua in tute a bassa gravità simulate e occasionali allenamenti in centrifuga e in volo sono organizzati per garantire che il loro corpo sia mantenuto a un livello tale da soddisfare i requisiti della missione.
Allenamento del cervello:
Per dotare gli astronauti delle conoscenze necessarie per la missione, vengono organizzati diversi corsi di conoscenza. Oltre ai corsi di conoscenza generale di base, vengono impartiti diversi corsi specialistici per ottenere un'efficiente divisione del lavoro.
durante la missione.
III. Allenamento mentale:
Per gli astronauti che lavorano lontano dal loro pianeta natale e in un ambiente chiuso per lunghi periodi di tempo, i problemi psicologici sono presi sul serio. Oltre ai corsi di psicologia, gli astronauti avranno accesso regolare a consulenti per verificare la loro capacità di gestire i problemi psicologici.
Le nostre future missioni sulla Luna richiederanno due tipi di navicelle con equipaggio e navicelle cargo. I nostri piani per il viaggio da e verso la Terra sono i seguenti:
Primo, costruire una stazione spaziale in orbita lunare. In secondo luogo, lanciare una navicella spaziale di andata e ritorno sulla superficie lunare per attraccare alla stazione spaziale lunare. Terzo, lanciare una navicella con equipaggio Terra-Luna per consentire agli astronauti di trasferirsi alla navicella di andata e ritorno attraverso la stazione. In quarto luogo, un veicolo spaziale di andata e ritorno viene utilizzato per raggiungere la superficie lunare. Il processo di ritorno sulla Terra è l'inverso delle ultime due fasi.
Le navicelle cargo si assumono quindi la necessità di trasportare materiali tra la Terra e la Luna.
L'esplorazione a lunga distanza sulla Luna viene effettuata dagli astronauti tramite il veicolo spaziale di andata e ritorno. L'esplorazione intorno al campo è assistita da veicoli come droni e veicoli lunari surrogati.
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