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.
郑州轻工业大学附属中学 河南省郑州市-金水区 China 18, 19 4 / 1 Inglês
Software de desenho 3D: Fusion 360
O Aurora Lunar Camp baseia-se na premissa de um ambiente de vida confortável e seguro para os astronautas. Tendo a investigação científica como centro, o Aurora Lunar Camp irá pesquisar e extrair recursos lunares para explorar e adaptar-se ao ambiente lunar. Ao mesmo tempo, como uma estação de transferência de exploração do espaço profundo, para alcançar a função de detecção de cruzamento e fornecimento de energia.
O acampamento está centrado num edifício, montado em duas partes, utilizando a estrutura oca do tubo de lava sob a lua:
O terreno é uma área de investigação científica, utilizada para a análise, armazenamento e desenvolvimento dos recursos lunares. Simultaneamente, a sala de controlo central, a sala de distribuição de energia e o módulo de plantação são instalados para satisfazer o funcionamento normal da base.
No subsolo, encontra-se a zona de estar, utilizada para a vida e a condição física dos astronautas. Para além das instalações básicas, há também salas de chá para cultivar o sentimento. A zona de estar é dominada por cores quentes para aliviar a pressão do trabalho dos astronautas.
Utilizamos um sistema de importação solar para recolher a luz solar como energia de reserva para reduzir o consumo de energia.
Utilizamos o Ecometer, um instrumento portátil multifuncional para controlo de dispositivos, monitorização da saúde dos astronautas e outras funções.
O nosso acampamento lunar tem três objectivos.
A fim de explorar o ambiente geológico lunar, exploração preliminar e adaptação ao ambiente lunar. Continuaremos a extrair o solo e o minério lunares a diferentes profundidades e a analisar o material, a fim de compreender o ambiente geológico da Lua.
Como estação de transferência para outros dispositivos de exploração do espaço profundo. Outras sondas podem aterrar na base para se reabastecerem durante longos períodos de tempo durante as suas missões.
Efectuar a detecção transversal. Refere-se ao laboratório de exploração do espaço profundo que monitoriza outros planetas do sistema solar e asteróides próximos da Terra que ameaçam a Terra e recolhe informações relevantes para a Terra, de modo a realizar o alerta precoce, a defesa, a eliminação, etc.
Decidimos construir um acampamento lunar perto da cratera Shackleton.
Por um lado, a vizinhança do Monte Malapat, perto da cratera Shackleton, é caracterizada por um longo ciclo de luz, e os dispositivos fotovoltaicos podem ser utilizados para adquirir e armazenar energia luminosa para a produção de electricidade.
Por outro lado, os depósitos de gelo (gelo de água) que contêm uma grande quantidade de hidrogénio no centro da cratera podem ser enviados para recolher gelo de água no fundo da cratera e transportá-lo para a base para satisfazer as necessidades da base em termos de combustível e recursos hídricos.
Para o Acampamento Lunar, planeamos adoptar um design aerodinâmico para que a base seja tão bonita como a aurora, sem absorver facilmente o pó lunar.
Iremos aterrar na Lua pelo menos duas vezes. Pela primeira vez, enviaremos alguns robots e módulos de montagem para a Lua. Estes robôs podem combinar-se com diferentes módulos de montagem para realizar funções como a impressão 3D, a fusão de materiais, a exploração do terreno e a extracção mineira. Utilizando estas funções, o robô pode seleccionar um local de construção adequado, efectuar o nivelamento do terreno, recolher solo e rocha lunares, construir cascas protectoras do solo lunar e fundir Fe, Ti e Si para construir o acampamento. construção de painéis solares, radar e módulos de mineração térmica perto do Monte Malapate, e escavação de tubos de lava no centro da base e estabelecimento de uma segunda camada subterrânea nos tubos.
A segunda aterragem lunar terá início após o estabelecimento do acampamento. Desta vez, serão enviados à Lua três astronautas e alguns objectos de sobrevivência. Irão inspeccionar e reparar a construção de várias partes do acampamento e a construção ecológica dentro da base, para que a base possa cumprir os padrões esperados. Se for detectada alguma anomalia, comunicam-na ao lado terrestre e efectuam mais aterragens na Lua.
Para os astronautas, as principais ameaças incluem meteoritos, radiação, poeira lunar, baixas temperaturas e baixos níveis de oxigénio.
Meteoritos: Planeamos utilizar o solo lunar como material de impressão 3D para construir um invólucro de solo lunar à volta da base para resistir a pequenos meteoritos. No caso de meteoritos que não possam ser bloqueados pelo invólucro, todos os astronautas procurarão refúgio em áreas subterrâneas.
Radiação: O revestimento do solo lunar pode fornecer protecção contra a radiação e os materiais de construção do acampamento também podem prevenir eficazmente a radiação.
Pó da lua: A concha de solo lunar e o robô de limpeza serão utilizados para bloquear a poeira lunar e limpar a poeira lunar fixada na concha do acampamento.
Baixa temperatura: Devido à baixa condutividade térmica do revestimento do solo lunar, a temperatura interna pode ser mantida relativamente constante. Entretanto, o invólucro do acampamento adoptará uma estrutura oca para manter constante a temperatura interna do acampamento.
Água: Utilizaremos a tecnologia de extracção térmica para recolher água no solo lunar e condensá-la em gelo. Ao mesmo tempo, utilizaremos robots para recolher gelo de água e rocha lunar na cratera, que serão transportados para a base pelo rover lunar. O gelo e o gelo de água serão convertidos em água, e a rocha lunar será convertida em água através da reacção FeTiO2+H2→Fe+TiO2 +H2O.
As águas residuais e a urina geradas na vida quotidiana serão convertidas em água que pode ser utilizada e bebida através do sistema de reciclagem e purificação no interior da base para realizar a reciclagem da água.
Alimentação: Durante o período inicial da aterragem lunar, os astronautas comerão comida lunar e, após o funcionamento normal na área de cultivo do campo, várias plantas serão utilizadas como alimento principal. Para além disso, cada sonda que chegar poderá trazer alimentos adicionais para o acampamento lunar.
Electricidade: A produção de energia eléctrica será essencialmente fotovoltaica e a produção de energia a partir de combustíveis como forma suplementar de aquisição de energia. O fornecimento de energia solar ao acampamento é efectuado através da utilização de painéis solares como equipamento. A produção de energia a combustível utiliza o hidrogénio obtido a partir de gelo de água como modo de produção de energia, que é o principal modo de produção de energia de base em caso de problemas com a produção de energia fotovoltaica. Também gerimos a distribuição de energia em todo o local através da sala de distribuição de energia.
Ar: O local utilizará água electrolítica, solo lunar electrolítico fundido e alimentação vegetal para fornecer oxigénio. A água electrolítica e a electrólise fundida são, respectivamente, a electrólise das águas residuais e do solo lunar fundido para libertar e recolher oxigénio.
Para os resíduos dos astronautas, o Aurora Lunar Camp está equipado com um sistema de reciclagem que converte a urina em água utilizável. Num dos sistemas de reciclagem, há uma grande quantidade de pellets de plástico em suspensão e misturas no reactor a 35 graus Celsius. À medida que as fezes circulam em torno dos pellets, os micróbios na superfície dos pellets decompõem as fezes em sal e metano. Através da separação do gás sólido, os componentes tóxicos das fezes são separados. Ao mesmo tempo, as bactérias oxidantes do metano foram utilizadas para sintetizar hidratos de carbono e proteínas, de modo a completar o tratamento das fezes.
O Aurora Lunar Camp está equipado com um cortador dedicado que corta e comprime os resíduos espaciais e os armazena num contentor de resíduos, que será enviado para a Terra para ser eliminado quando os abastecimentos Terra-Lua forem trocados.
Comunicações Terra-Lua: O Aurora Lunar Camp tem um radiotelescópio localizado no exterior do acampamento, na montanha Maraport, para bloquear as interferências de rádio de largo espectro da Terra, permitindo que a sala de controlo principal utilize equipamento de comunicações para comunicar Terra-Lua via rádio.
Comunicação interbases na Lua: A sala de controlo principal do Aurora Lunar Camp está equipada com uma rede de comunicações celulares 4G e equipamento relacionado para permitir a comunicação entre os astronautas e o equipamento na Lua. Ao mesmo tempo, cada astronauta e a sala de controlo principal estarão equipados com o Eco Meter, um dispositivo de comunicação versátil e prático, para facilitar a comunicação entre as bases lunares.
A exploração dos recursos minerais lunares será o objectivo principal da investigação. As experiências de cultivo de plantas podem ser realizadas no ambiente de baixa gravidade da Lua, e a instalação de equipamento de detecção de infravermelhos a baixa temperatura, o teste de supercondutividade a baixa temperatura, a detecção de supercondutividade a baixa temperatura do ambiente de partículas espaciais e outras tarefas experimentais podem ser realizadas utilizando a baixa temperatura persistente de algumas crateras na zona de sombra permanente. Deve ser efectuada investigação sobre a ciência e a tecnologia subjacentes à utilização de recursos in situ, incluindo quatro aspectos:
exploração dos principais recursos lunares;
Utilização global do solo lunar;
Utilização eficiente e sustentável da energia lunar;
Protecção dos riscos ambientais e dos direitos e interesses no desenvolvimento e utilização dos recursos lunares. É também possível construir um observatório na montanha Malaput, no pólo sul da Lua, que alargaria a compreensão humana da Via Láctea e do universo, com maior significado simbólico e científico. Construir uma central nuclear na Lua para estudar a fusão controlada do hélio 3.
Em primeiro lugar, seleccionaremos astronautas de entre os candidatos que sejam cidadãos com mestrados em ciências biológicas, informática ou medicina.
Em segundo lugar, teremos cursos de aprendizagem para os astronautas, treino de voo simulado, treino de microgravidade simulada, treino psicológico, treino de emergência.
O curso ensinará os astronautas a utilizar e a manter o equipamento relacionado com a vida no campo e a investigação científica.
O treino de voo simulado inclui o treino de voo simulado para a aterragem na Lua e o treino de voo para o regresso à Terra. O simulador de voo permite aos astronautas completar as tecnologias de voo, como a descolagem, o ajuste de atitude, o controlo, etc. Simultaneamente, proporciona o sentido do movimento, da visão, da audição, etc., para que os astronautas em formação possam familiarizar-se com a utilização de naves espaciais.
O treino em microgravidade simulada permitirá aos astronautas fazer exercício físico no ambiente de microgravidade, simular a vida no campo lunar, utilizar vários instrumentos e outras actividades, para que os astronautas se possam habituar à vida futura e ao trabalho de investigação científica no campo lunar.
A formação psicológica destina-se a prevenir problemas psicológicos, como o stress excessivo, e a reduzir o stress psicológico, fazendo com que os astronautas realizem determinadas tarefas em conjunto para os tornar mais unidos.
O treino de emergência simula uma emergência, como um ataque de meteorito, para aperfeiçoar as capacidades de manuseamento da tripulação.
Precisamos de uma nave espacial baseada nos actuais foguetões espaciais tripulados, com muito espaço livre, que será utilizada para transportar robôs para a construção de campos lunares.
Os nossos veículos no Campo Lunar serão dois rovers que transportarão materiais para o novo campo, robôs que recolherão recursos lunares e equipas que inspeccionarão radiotelescópios e painéis solares.
Quanto à viagem de ida e volta à Terra, planeamos instalar uma plataforma elevatória na Lua, quando for necessário regressar à Terra, a plataforma será levantada para que a nave espacial possa descolar ou aterrar.
Quando explorarmos a Lua para indicar um novo destino, definiremos o destino com antecedência, deixaremos o rover transportar robôs e alimentos e utilizaremos robôs para construir algumas estações de abastecimento no destino e ao longo do caminho para lançar as bases para a exploração subsequente do novo destino.
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