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 6 / 1 Inglese
Software di progettazione 3D: Fusion 360
La nostra base è stata progettata per essere una base abitativa e per l'esplorazione preliminare della Luna. Vogliamo creare accampamenti sulla Luna e imparare come ottenere acqua, ossigeno, energia e risorse alimentari su altri pianeti. Nel layout generale della base, facciamo riferimento alla forma del loto e dividiamo la base in quattro aree: area abitativa, area degli uffici di intrattenimento, area delle piante e area di ricerca. Il nostro scopo è stabilire una base sulla Luna senza inquinamento e costruire un dispositivo per la produzione di acqua e ossigeno. I componenti di idrogeno e ossigeno presenti nella regolite lunare vengono utilizzati per ottenere ossigeno e acqua, che può essere riciclata tramite un ciclo di purificazione. Abbiamo anche costruito un pannello solare pieghevole, che utilizza l'energia solare per ottenere l'energia necessaria per l'uso quotidiano, nonché dispositivi radar e sistemi missilistici, che possono essere schiacciati quando viene rilevato l'impatto di un meteorite per evitare che il campo riceva danni da meteorite.
Lo scopo del campo lunare è quello di fornire agli astronauti una base a lungo termine per vivere e lavorare sulla superficie lunare, in modo da poter condurre esplorazioni scientifiche e ricerche tecnologiche e risolvere le varie sfide tecniche e di sopravvivenza che si presentano nell'ambiente lunare. Vivendo e lavorando sulla Luna, gli astronauti possono acquisire un bagaglio di esperienze e competenze spaziali. Allo stesso tempo, possono comprendere le proprietà fisiche e chimiche della luna, esplorare la struttura geologica della luna, studiare l'origine e l'evoluzione della luna e cercare risorse idriche sulla luna. Inoltre, la creazione di campi lunari offre anche la possibilità di vivere agli esseri umani in futuro, fornendo nuove condizioni e possibilità per gli esseri umani di sopravvivere e svilupparsi nello spazio in futuro.
Acqua:
L'acqua è la fonte della vita. Affinché il nostro campo lunare abbia un'adeguata disponibilità di acqua, abbiamo progettato un sistema completo di approvvigionamento idrico. Le principali fonti di acqua per il campo lunare sono la produzione intelligente di acqua, l'acqua di fusione polare, l'estrazione dalla roccia e il trasporto terrestre. Per sfruttare al meglio le risorse idriche, abbiamo costruito serbatoi d'acqua, serbatoi di stoccaggio dell'acqua, dispositivi di recupero degli ioni di idrogeno e ossigeno, serbatoi di stoccaggio, rover lunari e altre infrastrutture. L'acqua proveniente dal dispositivo di recupero degli ioni di idrogeno e ossigeno sarà convogliata nel serbatoio e poi nel serbatoio, dove il rover trasporterà l'acqua estratta dalle acque di fusione polari e dai minerali al serbatoio, dove sarà purificata per precipitazione e trasportata al serbatoio di stoccaggio. Il serbatoio di stoccaggio dell'acqua è collegato a quasi tutte le unità per fornire acqua all'intera base.
Cibo:
Al centro del campo, abbiamo allestito un'area di piantagione circolare, creando un ambiente a temperatura costante nell'area di piantagione e allestendo scaffali per le piante e strumenti per il rilevamento degli insetti. Negli scaffali per le piante, utilizziamo luci LED per promuovere la crescita delle piante e accorciare il loro ciclo di crescita. Le luci a LED sono efficienti e hanno una lunga durata, mentre la produzione di calore è bassa. Gli astronauti mangeranno prima cibo portato dalla Terra e, una volta allestite le aree di coltivazione, coltiveremo cibi e verdure a crescita rapida e facili da cucinare, come grano, pomodori, fragole, carote, lenticchie e patate dolci.
Potenza:
In primo luogo, sfruttando l'energia solare (la Luna non ha atmosfera ed è 1,5 volte più efficiente che sulla Terra), utilizziamo dispositivi di raccolta solare pieghevoli per catturare la luce solare disponibile e inviarla a varie parti del campo per generare continuamente elettricità e acqua.
L'altro è l'elio-3, che è naturalmente favorito come combustibile nucleare, ma purtroppo questa risorsa è troppo rara sulla Terra per essere utilizzata per la produzione di energia nucleare su larga scala. Sulla Luna, invece, l'elio-3 è abbondante, con una capacità di stoccaggio stimata in oltre un milione di tonnellate, secondo le indagini lunari. Ed è una risorsa rispettosa dell'ambiente. Nel corso degli anni, credo che tutti voi abbiate avvertito i problemi causati dal riscaldamento climatico. Il motivo principale è l'utilizzo di varie risorse di carbonio, che comporta il rilascio di un numero sempre maggiore di gas serra nell'atmosfera, tanto che l'effetto serra della Terra diventa sempre più forte. L'elio-3, una fonte di energia pulita, non pone questo problema perché non emette gas serra come l'anidride carbonica. Questo ha senso di fronte all'urgente necessità di migliorare l'ambiente.
Aria:
Per produrre ossigeno sulla Luna, il dispositivo può essere utilizzato per l'elettrolisi di fusione. Questa tecnologia può riscaldare e fondere il suolo lunare o la roccia per l'elettrolisi. L'ossigeno verrà rilasciato sotto forma di bolle dalla fusione.
Questa tecnica è semplice, non richiede reagenti aggiuntivi e non considera il recupero e il riciclaggio dei materiali. Oltre all'ossigeno, è possibile ottenere la preparazione di silicio, ferro e altri materiali metallici di elevata purezza.
Secondo Guo Linli, ricercatore dell'Istituto 508 della Quinta Accademia Cinese di Astronautica, l'Istituto 511 della Quinta Accademia Cinese di Astronautica ha condotto esperimenti per produrre ossigeno sulla superficie lunare utilizzando la piattaforma della sonda Chang 'e e un piccolo reattore, ottenendo un certo successo.
In primo luogo, i rifiuti organici e i rifiuti umani prodotti dagli astronauti sulla Luna potrebbero essere scomposti in fertilizzanti da bioreattori, che potrebbero poi essere utilizzati per far crescere le piante. Inoltre, le acque reflue possono essere trasformate in acqua che può essere riutilizzata dagli astronauti attraverso processi di trattamento come l'osmosi inversa e la distillazione.
In secondo luogo, i rifiuti inorganici e le attrezzature dismesse prodotte dagli astronauti sulla Luna possono essere recuperati e riutilizzati. Ad esempio, le apparecchiature e le parti metalliche scartate possono essere trasformate in nuovi pezzi e le batterie usate e i rifiuti elettronici possono essere riciclati. In questo modo non solo si riduce la produzione di rifiuti, ma si massimizza anche l'uso delle risorse. Infine, i rifiuti che non possono essere riciclati o rigenerati devono essere smaltiti correttamente. Ad esempio, costruendo discariche sulla Luna, seppellendo i rifiuti sottoterra o smaltendoli con tecnologie come la fusione ad alta temperatura.
Possiamo comunicare informazioni tra la Luna e la Terra e il campo lunare attraverso satelliti artificiali, e gli zaini del sistema di supporto vitale portatile portati dagli astronauti sono dotati di radio VHF, che possono trasmettere dati sonori e biosensori dalle tute spaziali al centro di controllo, e poi trasmettere informazioni attraverso satelliti artificiali. Possiamo non solo comunicare, ma anche monitorare gli indicatori di salute fisica di ogni persona sul campo lunare attraverso i sensori indossati dalle persone, e proteggere la vita e la salute di tutto il personale del campo lunare.
Nel campo lunare, con il concetto di "città ecologica", trasmettiamo al mondo il concetto esplorativo di integrazione tra biomorfismo, bionica e tecnologia dell'informazione e della comunicazione. Intorno a questo tema, l'orbita satellitare, il parco ecologico ecc. saranno per noi gli esperimenti più interessanti.
Esperimento di orbita satellitare (test dell'orbita, test di comunicazione, test di osservazione, test di sistema, test di collisione, test di vita):
Migliorare la capacità di comunicazione: La costruzione di satelliti di comunicazione nell'orbita lunare può migliorare la capacità di comunicazione tra la Terra e la Luna e fornire un migliore supporto alle comunicazioni per la futura esplorazione lunare e l'allunaggio umano.
Sistema di navigazione e posizionamento lunare: La costruzione di satelliti di navigazione nell'orbita lunare può fornire servizi di posizionamento e navigazione accurati per le sonde e gli astronauti sulla superficie della Luna, simili al sistema GPS sulla Terra.
Osservazione ed esplorazione lunare: La costruzione di satelliti di osservazione nell'orbita lunare può fornire un'osservazione e un'esplorazione completa e continua della superficie lunare, fornendo dati importanti per lo sviluppo delle risorse lunari e la ricerca ambientale.
Ricerca scientifica spaziale: La costruzione di satelliti di ricerca scientifica nell'orbita lunare può condurre esperimenti e ricerche scientifiche spaziali, come lo studio del vento solare, dei raggi cosmici, dell'ambiente di microgravità, ecc.
Base per l'esplorazione dello spazio profondo: I satelliti in orbita lunare possono fungere da trampolino di lancio per l'esplorazione dello spazio profondo, fornendo un importante supporto per la futura esplorazione di Marte e per ulteriori esplorazioni spaziali.
Attualmente l'uomo dispone della tecnologia per inviare satelliti in orbita lunare. Ad esempio, il programma Apollo negli Stati Uniti e la sonda cinese Chang' e hanno tutti portato con successo la sonda in orbita lunare. Sebbene il costo dell'invio di un satellite in orbita lunare sia relativamente alto, si prevede che il costo di lancio si ridurrà gradualmente con l'evoluzione della tecnologia spaziale. Inoltre, i satelliti in orbita lunare possono fornire un importante supporto per la futura esplorazione e sviluppo lunare, e l'investimento vale la pena nel lungo periodo. Da un punto di vista pratico, la costruzione di satelliti in orbita lunare ha senso. In breve, la costruzione di satelliti in orbita lunare è di grande importanza ed è fattibile in termini di tecnologia, economia e praticità. Con l'ulteriore sviluppo della tecnologia spaziale, la costruzione di satelliti in orbita lunare diventerà una realtà in futuro.
Il parco ecologico è un esperimento:
Il parco ecologico lunare deve costruire un ecosistema circolare chiuso per sostenere la sopravvivenza degli esseri umani e di altri organismi. Ciò include la coltivazione di cibo, la fornitura di ossigeno e il trattamento dei rifiuti, ecc. La costruzione di un ecosistema lunare richiede di affrontare molte sfide, come la coltivazione in ambienti a bassa gravità lunare e il mantenimento della stabilità dell'ecosistema. Il parco ecologico lunare può servire come base di ricerca scientifica per lo studio della geologia, della biologia e dell'ambiente lunari. Allo stesso tempo, il parco ecologico lunare può anche diventare una base per lo sviluppo delle risorse lunari e del turismo spaziale.
L'istituzione del parco ecologico lunare è un progetto impegnativo e promettente, che attende la partecipazione di giovani aspiranti!
Gli astronauti sono un tipo di occupazione speciale, impegnati in attività spaziali nello spazio. Devono portare a termine compiti speciali come il monitoraggio del volo, il funzionamento, il controllo, la comunicazione, la manutenzione e la ricerca scientifica in condizioni ambientali speciali, e possono vivere normalmente. Per questo è necessario che svolgano un addestramento rigoroso, in modo da possedere eccellenti qualità fisiche e psicologiche, avere una forte capacità di adattamento ai particolari fattori ambientali del settore aerospaziale, padroneggiare il veicolo spaziale e portare a termine la missione, avere una varietà di conoscenze e competenze. I contenuti dell'addestramento degli astronauti comprendono: esercizio fisico, formazione teorica, addestramento psicologico, addestramento alla resistenza e all'adattabilità a fattori ambientali speciali, addestramento alla sopravvivenza e alla tecnologia del veicolo spaziale, addestramento alla tecnologia dell'ingegneria medica aerospaziale, addestramento alla conoscenza e alla tecnologia delle scienze e delle applicazioni spaziali, addestramento alla sopravvivenza e addestramento completo. È inoltre necessario percepire l'ambiente a bassa gravità nello stato di microgravità del silo galleggiante a gravità zero e adattarsi in anticipo all'ambiente lunare. Per garantire che la qualità fisica e psicologica degli astronauti sia sufficientemente buona per adattarsi rapidamente a un ambiente speciale, è necessario provare l'ambiente a bassa gravità nello stato di microgravità della cabina galleggiante a gravità zero e adattarsi all'ambiente lunare in anticipo. Condurre un addestramento tecnico come quello dei veicoli spaziali, in modo che gli astronauti possano intraprendere alcune ricerche e voli sulla Luna.
Stiamo trasportando la navicella Tianwen-11, sviluppata in modo indipendente dalla Cina e suddivisa nelle seguenti tre parti:
Capsula con equipaggio: trasporta principalmente alcuni scienziati e un piccolo numero di esperienze di campo lunare.
Modulo di comando: la direzione di movimento del veicolo spaziale è controllata dall'intelligenza artificiale e, dopo che la parte principale avrà raggiunto la Luna, rimarrà in orbita lunare per svolgere una funzione di supervisione.
Scomparto di carico: principalmente responsabile del trasporto degli oggetti necessari per il campo lunare, oltre che di un po' di cibo.
Sulla Luna costruiremo il nostro rover e lo trasporteremo.
Normalmente, torneremmo sulla Terra con una capsula con equipaggio. Abbiamo un sistema di interruzione del lancio per fuggire dalla Luna, che serve per le emergenze.
Abbiamo un modulo di comando (cioè un satellite di rilevamento) in orbita lunare, che modificherà il movimento della luna e potrà monitorare la situazione sulla superficie della luna in tempo reale. Noi astronauti possiamo guidare veicoli lunari o sonde per esplorare la luna in base alle condizioni della superficie lunare.
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