No Moon Camp Pioneers, a missão de cada equipa é desenhar em 3D um acampamento lunar completo utilizando o software da sua escolha. Têm também de explicar como vão utilizar os recursos locais, proteger os astronautas dos perigos do espaço e descrever as instalações para viver e trabalhar no seu acampamento lunar.
Escola Secundária de Shangai Qingpu Shanghai-Qingpu China 16 6 / 2 Inglês
Software de desenho 3D: Fusion 360
Definimos o nome da equipa como Epovator, que é uma combinação de duas palavras: epoch (época) e innovator (inovador), que significa era inovadora. Chamámos ao nosso acampamento lunar "SECOND FOUNDATION". Vem da famosa ficção científica de Asimov "Fundação". Não se trata apenas de homenagear o grande escritor que contribuiu para a literatura e a ciência humanas, mas também de expressar a nossa determinação em explorar a Lua: Construir uma segunda pátria na Lua, onde o ser humano possa estabelecer o seu lar e utilizá-la como estação de trânsito para a exploração humana do universo. Por razões de segurança, o corpo principal do acampamento foi construído na caverna de lava e apenas o equipamento de detecção e o equipamento de comunicação necessários foram colocados na superfície da lua. Utilizamos um estilo de decoração minimalista, que se adequa às tendências da moda do futuro. A concha da base é uma imagem de uma borboleta, que exprime o nosso amor pelo ambiente natural da Terra. Para além disso, a borboleta é um símbolo de beleza e liberdade na cultura tradicional chinesa, conhecida como "flores voadoras". O esquema de cores adopta o azul e o amarelo Heung do Outono. Em consonância com a estética clássica chinesa.
O nosso acampamento lunar tem como objectivo permitir que os cientistas realizem investigação científica, estudos ao ar livre e uma maior exploração do universo na Lua durante muito tempo. O campo dispõe de laboratórios de reprodução espacial e de laboratórios espaciais para a investigação de problemas genéticos das plantas e dos efeitos dos diferentes raios cósmicos nas plantas, análise de materiais do solo lunar, experiências físicas e químicas em ambientes de baixa gravidade e uma maior exploração do espaço. Para além disso, o campo tem também como objectivo assumir a liderança na resolução do problema da vida humana a longo prazo na Lua. Por conseguinte. Criámos a área de circulação, a área de entretenimento, a área de habitação, a área de plantação e a área de reprodução para satisfazer as necessidades materiais e espirituais dos seres humanos no ambiente remoto.
Num tubo de lava perto da antiga área vulcânica do Monte Marius. Trata-se de uma estrutura geológica que se forma naturalmente no interior de um fluxo de lava, semelhante a um tubo. A sua caixa pode não só desempenhar o papel de preservação do calor, mas também tornar-se um dispositivo de protecção natural, porque é muito dura. A parte interna pode garantir a sobrevivência da vida. O diâmetro da entrada é de cerca de 65 metros, e há uma gruta horizontal quase vertical 50 metros abaixo da entrada, que se curva para baixo e se estende para ambos os lados. O espaço interior é muito grande, de acordo com os dados. Estende-se por 50 quilómetros de comprimento e a análise relevante sugere que pode haver ar relativamente rarefeito no interior. Isto não só ajudará o projecto de construção da base, como também ajudará a resolver os problemas respiratórios dos astronautas na base.
O acampamento lunar da nossa equipa foi construído num tubo de lava perto da antiga região vulcânica do "Monte Marius", dividido principalmente em edifícios interiores do tubo de lava e edifícios exteriores à volta da abertura do tubo de lava. O principal material de construção do primeiro é o "betão lunar" misturado com solo lunar de origem local e urina, enquanto o segundo se baseia no "betão lunar" com liga de silício magnésio alumínio como camada protectora do edifício. Vale a pena mencionar que todos estes materiais podem ser obtidos na Lua, poupando o custo do transporte de materiais entre a Terra e a Lua.
O processo de construção do betão divide-se em três etapas: primeiro, será produzido na Terra um lote de instrumentos de precisão de elevada procura, que será depois lançado directamente para a Lua; a segunda parte utiliza a tecnologia de impressão 3D para construir a estrutura principal do acampamento com "betão lunar" como matéria-prima. A terceira etapa consiste em utilizar os minerais existentes na Lua (Si, Al, Mg, Ti, Fe, etc.) para completar a camada protectora do edifício de superfície e a construção de outras instalações no interior do edifício.
Em resposta ao problema do impacto de meteoritos, o dispositivo de segurança da superfície lunar está equipado com uma arma laser, que pode efectivamente esmagar grandes meteoritos e eliminar a sua ameaça para os acampamentos lunares. Uma vez que o acampamento se encontra quase inteiramente em tubos de lava e que as instalações e o equipamento necessários para os astronautas se encontram abaixo da superfície da Lua, um impacto de meteoritos de pequena dimensão não constituirá uma grande ameaça para o acampamento.
No que diz respeito ao problema dos raios cósmicos e outras radiações, o tubo de lava em si tem uma forte capacidade de protecção contra as radiações. No entanto, como se refere na pergunta anterior, por razões de segurança, é acrescentada à parede do tubo de lava uma parede fina de material de liga de silício e magnésio e alumínio para melhorar ainda mais o efeito de protecção contra as radiações e reforçar a resistência do acampamento lunar.
Tendo em conta o facto de a lua ser aquecida de forma desigual e de quase não existir atmosfera, haverá portões de dupla camada à entrada do acampamento lunar para garantir uma pressão de ar estável e a fuga de calor. Existe um sistema de circulação no interior para manter a atmosfera, a pressão e a temperatura relativamente constantes. Existe um dispositivo de monitorização dos componentes do ar na base, que, em caso de anomalia, pode ser eficazmente filtrado com carvão activado, zeólito e outros materiais, purificando o ar.
A base tem uma área médica para os astronautas que se possam magoar em serviço. Existem máquinas de raios X, máquinas de ressonância magnética e outros equipamentos de teste, mas também estão equipados com analgésicos, agulhas e outro equipamento médico simples, para lidar com situações inesperadas. Ao mesmo tempo, um sistema de comunicação mês a mês na base pode assegurar a comunicação instantânea e contactar especialistas em terra para problemas médicos que os astronautas não consigam resolver.
Água: Existem recursos consideráveis de água doce na superfície da Lua. O acampamento está equipado com um rover lunar biónico que pode apanhar gelo lunar e transportá-lo de volta para a base. Entretanto, a Destilação por Compressão de Vapor no acampamento pode ser utilizada para tratar a urina, e o processador de membranas de osmose inversa pode ser utilizado para purificar a água produzida pela transpiração das plantas em áreas de cultivo, águas residuais sanitárias e gelo de água lunar para a sobrevivência humana.
Alimentação: Nas primeiras fases da sua existência, os astronautas comiam alimentos selados a vácuo transportados da Terra. Depois de as culturas no parque de plantação estarem maduras, podem confeccionar pratos de acordo com receitas saudáveis, tais como frutos que contêm fibras alimentares, vegetais de folha verde ricos em vitaminas, legumes ricos em proteínas. Além disso, o campo também cria Tenebrio molitor que se alimenta de plantas na área de cultivo. Pode fornecer proteínas ricas, o que pode resolver o problema da carne no período posterior, após tratamento adequado.
Ar: Existe um sistema completo de circulação e filtragem do ar. O oxigénio é produzido de duas formas principais. Inicialmente, os astronautas queimavam pó de clorato de sódio transportado da Terra para produzir grandes quantidades de oxigénio. Após a obtenção de uma grande quantidade de água líquida através de um sistema de reciclagem de água, o oxigénio pode ser fornecido através da electrólise da água.
Electricidade: Os dois principais modos de produção de electricidade são a produção de energia fotovoltaica e a produção de energia térmica. Os painéis solares são colocados à volta do acampamento para absorver a radiação solar; o principal combustível para a produção de energia térmica são os resíduos domésticos e o hidrogénio produzido por reacção electrolítica da água. Ao mesmo tempo, a passadeira e a bicicleta na área desportiva estão carregadas com pequenos equipamentos de produção de energia. Toda a energia será concentrada no quadro de armazenamento da sala central de controlo de recursos para uma programação racional dos recursos.
Excrementos: Recolheremos o metano produzido pela fermentação dos excrementos dos astronautas, a ureia produzida pela urina no processo de destilação por compressão de vapor para a produção de energia a partir de biogás ou para a regeneração de recursos hídricos
Resíduos respiratórios: No caso do dióxido de carbono exalado, este é primeiro absorvido e concentrado através da utilização de tecnologia de aminas sólidas actualmente madura, sendo depois parcialmente introduzido na área de plantação para fotossíntese. O resto participa na reacção de redução da metanação para gerar metano e água, que é depois novamente electrolisada para conseguir a regeneração do oxigénio.
Resíduos de papel: Utilizar o processador de resíduos de papel no acampamento para processar papel reciclado.
Outros resíduos: Para proteger o ambiente espacial, o lixo, como os produtos de plástico, não será descarregado para o espaço no acampamento, mas será armazenado de forma centralizada, comprimido no vácuo e queimado quando a nave espacial regressar à atmosfera.
Decidimos utilizar o satélite retransmissor "Queqiao", que se encontra na órbita do ponto de translação L2 Terra-Lua, para o reencaminhamento do sinal, a fim de completar a comunicação Terra-Lua, o que permite uma elevada cobertura dos sinais. A comunicação entre as bases lunares adoptará a comunicação por rádio UHF, porque uma grande quantidade de poeira lunar interferirá na transmissão do sinal, enquanto os sinais emitidos pela banda de frequência UHF têm uma forte penetração e são menos afectados pelas alterações climáticas. A tecnologia do terminal está madura, o que pode facilitar a comunicação na superfície lunar. Ao mesmo tempo, podemos também utilizar o Micius, o primeiro satélite de experiências científicas quânticas espaciais da China. Este satélite pode ultrapassar o limite da distância e efectuar a comunicação entre a Lua e a Terra através da tecnologia de comunicação quântica. Devido ao estado emaranhado da comunicação quântica, pode não só garantir a rapidez da comunicação, mas também a segurança da informação.
O principal tópico e foco de investigação do nosso acampamento é como resolver a sobrevivência a longo prazo dos seres humanos em ambientes de baixa gravidade. Para o efeito, o nosso parque de campismo está equipado com vários equipamentos sofisticados e de alta qualidade para realizar investigação científica em vários aspectos e domínios. Em termos de geologia, a nossa base está equipada com um detector de composição do solo lunar e um dispositivo de microscopia electrónica para fazer uma investigação aprofundada dos materiais disponíveis na Lua. Também tentamos utilizar o solo lunar como material de impressão 3D para poupar no dispendioso custo de transporte de materiais de construção. Em termos de energia química, a base tem um pequeno dispositivo de centrifugação a vácuo para estudar o impacto do movimento centrífugo na eficiência das reacções electrolíticas no ambiente lunar de baixa gravidade. Isto ajuda a melhorar a eficiência energética e estabelece as bases para a habitação humana a longo prazo no futuro. Em termos de biologia, existem não só áreas de plantação para estudar o crescimento das culturas terrestres no solo lunar, mas também caixas experimentais de cultivo biológico profissional para modificação genética e enxertia no ambiente único de baixa gravidade da Lua, para adaptação ao ambiente de plantação do solo lunar. Estes estudos têm implicações significativas na exploração do espaço exterior no futuro. Em termos de astronomia, o telescópio astronómico do nosso campo tira partido das condições favoráveis da Lua, com menos interferências, um ambiente mais estável, uma transmissão de dados mais conveniente e um tempo de detecção contínua mais longo. Acredita-se que a utilização do telescópio no nosso campo nos ajudará a explorar o vasto universo.
Treino de resistência e adaptabilidade ao excesso de peso. O seu objectivo é permitir que os astronautas suportem grandes sobrecargas e se mantenham acordados durante o processo de subida e descida da nave espacial;
treino da função vestibular. É utilizado principalmente para treinar a função vestibular dos astronautas, melhorar a estabilidade da função vestibular e prevenir a ocorrência de enjoos espaciais;
Treino de impacto na aterragem. Simular o ambiente de impacto de uma nave espacial que regressa à Terra para reforçar a resistência ao impacto dos astronautas e estudar várias medidas de protecção.
Treino em tanque de flutuabilidade neutra. Proporcionar aos astronautas um ambiente de treino com simulação de ausência de gravidade, propício ao treino das actividades extra-veiculares dos astronautas, especialmente actividades extra-veiculares como a marcha extra-veicular, a montagem e a manutenção extra-veiculares;
Formação em actividades de saída. A aprendizagem teórica é combinada com a formação prática, que inclui tanto a formação numa única operação como a formação em programas, tais como a simulação de formação do programa de saída da cabina, a formação em realidade virtual e a formação em identificação, avaliação e processamento de falhas.
A formação em qualidade psicológica divide-se em quatro partes. A primeira parte é uma formação abrangente, que treina principalmente a estabilidade psicológica dos astronautas no mau ambiente; A segunda parte é a formação psicológica profissional destinada a aliviar as emoções negativas, como o nervosismo, a irritabilidade e a ansiedade; A terceira parte é a formação de compatibilidade psicológica para melhorar a compreensão tácita entre os astronautas, a fim de melhor realizarem o trabalho; A quarta parte é a formação de imagens, que permite aos astronautas simular todas as operações do processo de aterragem lunar num estado descontraído, a fim de reduzir os erros no processo de operação real e aumentar a segurança.
Actualmente, a República Popular da China está a desenvolver a nova geração de foguetões de transporte pesado Longa Marcha-9, que pode satisfazer plenamente as necessidades da exploração lunar tripulada até à Lua e vice-versa num futuro próximo.
O veículo no acampamento lunar foi um rover concebido pela minha equipa. O rover utiliza a energia solar como fonte de energia principal e o biogás gerado pelos resíduos domésticos do acampamento como fonte de energia auxiliar. Tem uma autonomia de condução garantida e uma capacidade de transporte considerável.
Novos destinos para a exploração da superfície lunar estão a ser preparados para explorar mais tubos de lava lunar e o lado mais distante da lua. O tubo de lava lunar é um local ideal para construir a base lunar no futuro e é de grande valor para a exploração humana. O lado mais afastado da lua, que tem sido menos explorado, é também um novo destino digno de registo.
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