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Galeria do projecto Moon Camp Pioneers 2022 - 2023

 

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.

Sparks Of Fire

郑州轻工业大学附属中学  河南省郑州市-金水区    China 19   5 / 1 Inglês
Software de desenho 3D: Fusion 360



1.1 - Descrição do projecto

O nosso acampamento está preparado para 4 astronautas, a cabina secundária é dobrável como asas. O material principal é trazido para a Lua com o foguetão, o resto é completado por impressão 3D com matérias-primas lunares, reduzindo muito tempo e custos, de modo a que os astronautas tenham um ambiente de vida confortável pela primeira vez. Aqui, os astronautas estudam principalmente minério e astronomia. No estudo do minério, para além dos instrumentos ópticos básicos, estamos também equipados com camiões, máquinas de limpeza por ultra-sons, trituradores de pedra e braços robóticos gigantes. E ainda acrescentámos exoesqueletos, mochilas a jacto e outros equipamentos auxiliares vestíveis para ajudar os astronautas a transportar, esmagar e outras operações. No estudo da astronomia, dispomos de radiotelescópios para observar e estudar as ondas de rádio dos objectos cósmicos. Utilizámos a RA e a RV em muitos locais para ajudar os astronautas a viver e a trabalhar. A sala de RV pode observar o ecrã de detecção do rover e os dados em tempo real, utilizados para construir bases e estudar o terreno de áreas desconhecidas. A RA pode ser usada em qualquer altura, diante dos olhos, para transmitir dados e controlar o interruptor e o movimento de cada móvel da vida, de forma simples e confortável.

1.2 - Porque é que quer construir um Campo Lunar? Explique o objectivo principal do seu acampamento lunar (por exemplo, fins científicos, comerciais e/ou turísticos).

O nosso principal objectivo é a realização de investigação científica, crateras como Shackleton, que podem derivar a formação da lua e a evolução dos planetas através da observação e estudo de minerais e estrutura geológica, temos locais onde os minerais são processados e estudados; Em primeiro lugar, a temperatura média de menos 183 faz com que o ambiente natural liberte muito poucos raios infravermelhos, o que é propício à utilização de instrumentos de observação de infravermelhos, e a montanha pode proteger contra interferências de rádio de largo espectro da terra, o que é muito adequado para a instalação de um radiotelescópio no poço.

2.1 - Onde queres construir o teu acampamento lunar? Explica a tua escolha.

A cratera Shackleton, localizada na enorme bacia de Aitken, perto do Pólo Sul, nunca esteve exposta à luz solar e armazena grandes quantidades de gelo de água, enquanto o pico da borda da cratera está quase continuamente exposto à luz solar. A construção de uma base lunar perto da cratera Shackleton terá um terreno plano adequado para a descolagem e aterragem de naves espaciais, recursos de luz e água suficientes, e a cratera é também de grande importância para a investigação.

2.2 - Como tencionas construir o teu acampamento lunar? Pensa na forma como podes utilizar os recursos naturais da Lua e nos materiais que terás de trazer da Terra. Descreve as técnicas, os materiais e as tuas escolhas de design.

  • Alguns materiais, como as ligas de titânio, podem ser trazidos por foguetões, e depois começa a construção e o acompanhamento do acampamento. Os materiais de construção de ligas de titânio podem evitar alguns danos e erosão do mundo exterior, especialmente os danos causados pelo excesso de raios ultravioleta.
  • Construir pisos de locais com bulldozers e camiões para recolher minerais do solo. Utilizando o calor da luz solar, a poeira de nanopartículas do solo lunar é fundida num sólido semelhante à cerâmica através da tecnologia de moldagem por deposição fundida de impressão 3D; misturando o material lunar com óxido de magnésio num material de construção e, em seguida, imprimindo este material de construção num sólido semelhante à pedra com sais aglutinantes, esta tecnologia pode atingir 3,5 metros por hora ao nível actual, e a construção de campos lunares no futuro poupará muito tempo e dinheiro.
  • A electrólise extrai ferro, titânio e outros metais do solo lunar, formando depois materiais de construção através da tecnologia de sinterização por microondas para construir o corpo principal do acampamento.

2.3 - Como é que o vosso Acampamento Lunar protege e abriga os vossos astronautas contra o ambiente rigoroso da Lua?

Em termos de isolamento da radiação e manutenção da temperatura, a parte inferior da nossa cabina não toca no solo e existe um abrigo anti-radiação no exterior, que é construído principalmente por impressão 3D (o principal componente dos consumíveis é o solo lunar, que pode proteger eficazmente contra a radiação); A atmosfera da lua é fina e não pode bloquear os raios cósmicos, e os polímeros ricos em hidrogénio podem proteger eficazmente os raios cósmicos, pelo que cobriremos os edifícios do campo com uma camada de plástico rico em hidrogénio; O acampamento está equipado com um sistema termostático inteligente para resistir a mudanças bruscas de temperatura; Para perdas graves de cálcio em ambientes de baixa gravidade, cultivaremos um grande número de culturas ricas em cálcio na estufa e instalaremos equipamento de fitness suficiente para ajudar os astronautas a suplementar o cálcio; Devido ao ambiente lunar rigoroso e imprevisível, desenvolvemos um plano de abrigo de emergência após a destruição da base, e os astronautas podem "hibernar" durante meses em esconderijos de dormência extremamente fortes, à espera de salvamento.

3.1 - Como é que o vosso acampamento lunar proporcionará aos astronautas um acesso sustentável a necessidades básicas como água, alimentos, ar e energia?

Água: Principalmente a partir do impacto do cometa formado pela cratera rica em muito gelo de água, temos uma máquina para filtrar a água, tanto como água doméstica, também pode ser decomposta em hidrogénio e oxigénio, para fornecer combustível e combustão para foguetes, o hidrogénio produzido, misturado com o dióxido de carbono produzido pelos astronautas, também pode produzir água.
Alimentação: Construir áreas ecológicas, plantar plantas, legumes, complementar os elementos básicos do corpo humano, estamos também equipados com máquinas de carne artificial, que podem tornar as refeições dos astronautas menos monolíticas.
Energia: Sob a luz quase ininterrupta dos picos na borda da cratera Shackleton, a energia é obtida através de painéis solares, e as baterias de isótopos radioactivos também podem fornecer uma pequena quantidade de energia estável, e o hidrogénio também pode ser utilizado como combustível.
Ar: Através da fotossíntese das plantas, a energia solar é continuamente fixada como matéria orgânica para a sobrevivência humana, ao mesmo tempo que fornece oxigénio; o oxigénio e o hidrogénio também podem ser produzidos por electrólise da água ou electrólise do solo lunar fundido.

3.2 - Como é que o vosso acampamento lunar vai lidar com os resíduos produzidos pelos astronautas na Lua?

Reciclagem e reutilização: Reciclar e reutilizar o maior número possível de objectos utilizados pelos astronautas é um método muito eficaz. Por exemplo, os resíduos metabólicos dos astronautas são diluídos até terem um odor reduzido e regados em estufas como fertilizante, e a água utilizada para tomar banho é reutilizada novamente através do ciclo da água.
Incineração: O tratamento dos resíduos por incineração a alta temperatura é um método eficaz, que pode converter os resíduos em cinzas ou gás, reduzindo o volume e o perigo dos resíduos.
Aterro sanitário: Os resíduos também podem ser depositados em aterros. Enterrar os resíduos em profundidade na superfície lunar pode reduzir o impacto ambiental, mas é preciso ter cuidado para controlar a profundidade e a quantidade de aterro.
Valor de reciclagem: Alguns resíduos podem ser reciclados e transformados em recursos úteis. Por exemplo, materiais como o metal e o vidro podem ser reciclados e utilizados para fabricar novos equipamentos.

3.3 - Como é que o vosso Acampamento Lunar vai manter as comunicações com a Terra e com outras bases lunares?

Recebemos e transmitimos, registamos, processamos e transmitimos sinais da Terra através da tecnologia de comunicação laser, e podemos comunicar com o pessoal da Terra e outros campos lunares através da tecnologia AR. Quando ocorrem certas emergências, podemos também optar por transmitir informações a longas distâncias através do rover lunar não tripulado. Quando há material para interagir, podemos também conduzir o nosso rover lunar para obter ou fornecer material.

4.1 - Que tópico(s) científico(s) será(ão) o foco da investigação no seu Acampamento Lunar? Explique que experiências planeia fazer na Lua (por exemplo, nos tópicos de geologia, ambiente de baixa gravidade, biologia, tecnologia, robótica, astronomia, etc.).

A investigação sobre o minério será objecto de investigação sobre temas científicos.

Pesquisa de elementos de minério. Através do rover lunar, bem como de exoesqueletos, o minério será explorado, bem como os jogos de meteoritos da base lunar, através de robôs VR, braços robóticos e máquinas de corte a laser, processamento preliminar, o minério obtido. O tipo e o teor de elementos no minério podem ser estudados por microscopia óptica através das propriedades ópticas de diferentes minérios, ou por analisadores elementares.
Explorar se os elementos do minério lunar têm elementos suficientes para o crescimento da soja. O minério é rico em elementos e, depois de o minério ser limpo e lavado por uma máquina de limpeza por ultra-sons, os elementos limpos são regados com soja em estufa para fornecer nutrientes, e o estado de crescimento é observado, e os registos atempados e os nutrientes são complementados.
Investigação astronómica. Na Lua, as ondas do universo mais longínquo são recebidas por radiotelescópios através do sistema de recepção para amplificar o sinal, separar o sinal útil, medir a intensidade do sinal, o espectro, etc. para detectar e descobrir estrelas mais distantes no universo.

5.1 - O que incluiria no seu programa de formação de astronautas, para ajudar a preparar os astronautas para uma missão à Lua?

Pilotagem de naves espaciais. Para garantir o sucesso da missão, os pilotos têm de conseguir uma aterragem suave e segura, o que exige grandes capacidades de condução.
Funcionamento e manutenção do equipamento. As pás, os rovers, os radiotelescópios e outros equipamentos que entram em contacto directo com o ambiente espacial, a superfície lunar relativamente complexa, os micrometeoritos incertos e os raios cósmicos colocam grandes desafios ao trabalho do equipamento, como garantir o funcionamento normal do equipamento, que é inseparável da capacidade de operação e manutenção dos engenheiros e astronautas.
Cultivo de plantas e transformação de alimentos. Independentemente do local onde os astronautas se alimentam, é indispensável, e um abastecimento alimentar razoável pode proporcionar uma garantia sólida para o trabalho e a vida dos astronautas.
Gestão do ecossistema. O ecossistema contém muito conteúdo, e a monitorização e regulação dos vários indicadores para alcançar o equilíbrio é a pedra angular da vida dos astronautas na Lua.
Saúde física e aptidão mental. Os astronautas que trabalham durante muito tempo num espaço fechado e relativamente pequeno num acampamento lunar podem produzir irritabilidade, ansiedade e negativismo, e a microgravidade da Lua provocará a atrofia dos músculos dos astronautas, que têm de ser superados pelos astronautas na vida do acampamento lunar.
Gestão de situações de emergência. As fugas do campo podem ser danificadas a qualquer momento devido a factores imprevisíveis no ambiente espacial, e os astronautas estão totalmente preparados para minimizar os danos e repará-los o mais rapidamente possível.

5.2 - Que veículos espaciais serão necessários para a tua futura missão à Lua? Descreve os veículos que encontras no teu Moon camp e considera como irás viajar de e para a Terra e explorar novos destinos na superfície da Lua.

Os foguetões transportam os astronautas e os materiais do acampamento da Terra para a estação espacial terrestre, onde são transportados para a Lua por naves de carga do espaço profundo. O módulo de reentrada foi lançado de um acampamento lunar para regressar à Terra. Realizar a exploração do solo e fornecer serviços de posicionamento através de satélites lunares, e enviar rovers lunares para o solo lunar para uma exploração mais pormenorizada.

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