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 19 3 / 1 Inglês
Software de desenho 3D: Fusion 360
A Lua tem características como a ausência de atmosfera, a fraca gravidade, a plataforma estável e a baixa temperatura, que são condições adequadas para armazenar e utilizar instrumentos de observação astronómica. Por conseguinte, estabelecer um observatório na Lua é uma excelente opção. Com base nestes dados, a nossa equipa decidiu estabelecer uma base lunar com o objectivo principal de observação astronómica e estabelecer outras áreas que permitam aos astronautas observar e viver confortavelmente na Lua.
Os telescópios na Terra são afectados pela atmosfera e pelo campo magnético da Terra, o que os impede de atingir a máxima precisão; os telescópios espaciais têm uma precisão melhorada, mas são mais dispendiosos e difíceis de manter, o que resulta numa vida útil curta. Por isso, é muito importante encontrar uma plataforma no espaço onde os telescópios possam ser construídos e onde o pessoal possa viver durante muito tempo. A Lua é a escolha perfeita. O objectivo do campo lunar é utilizá-lo como observatório lunar para realizar actividades de observação que não podem ser realizadas na Terra, para observar as mudanças nas órbitas das estrelas e planetas e outros corpos celestes, de modo a derivar as mudanças para ajudar as pessoas a proteger melhor a Terra e a explorar o espaço.
O nosso acampamento será localizado na Zona Eterna de Luz do Dia, em torno da Cratera Shackleton, na região da Antárctida. A selecção do local tem as seguintes duas vantagens principais：
1. o distrito de Yongdian é rico em recursos solares. A produção de energia fotovoltaica pode ser utilizada para converter a energia solar em energia eléctrica, fornecendo energia para o funcionamento básico da base.
2. a zona de sombra no interior da cratera é rica em recursos hídricos. A exploração e purificação do gelo de água lunar pode assegurar a procura de água por parte dos astronautas.
O acampamento adopta o método de sinterização do solo lunar para fabricar tijolos e encaixes, estendendo-se para baixo em duas camadas. A parte exposta do terreno utiliza o solo lunar para fazer a cobertura como esboço arquitectónico de base. Assegurar a solidez do edifício do acampamento partindo do princípio de que a área necessária está disponível.
Fase 1: Da Terra à Lua para transportar painéis solares, bulldozers/escavadoras lunares, máquinas de fusão e fundição de solo lunar, robôs remotos e outras ferramentas
Fase 2: Construir um pequeno sistema de produção de energia fotovoltaica. É utilizado para fornecer a energia eléctrica necessária para a construção, e utilizar a máquina de fusão e fundição do solo lunar para queimar o solo lunar na forma desejada, e utilizar robôs remotos para construir o acampamento.
A terceira fase: transportar vários telescópios, equipamento de investigação científica e instalações biológicas para a Lua e utilizar robots para os montar e colocar.
Fase 4: Os astronautas instalam-se e realizam as primeiras tarefas de investigação científica.
Actualmente, os principais perigos na Lua incluem: deficiência de oxigénio na água, radiação cósmica, impacto de micro meteoritos, elevada diferença de temperatura entre o dia e a noite e perda óssea causada pela baixa gravidade. Tomámos as seguintes medidas para resolver estes problemas:
A nossa base utiliza totalmente os recursos solares e hídricos da lua. Através de sistemas de produção de energia fotovoltaica e da extracção de gelo de água lunar, este problema pode ser eficazmente resolvido
A parede exterior da base é sinterizada a partir de solo lunar, que tem certas funções de resistência a impactos de meteoritos, isolamento da radiação cósmica e manutenção do calor. Os astronautas também podem fornecer fatos espaciais com as mesmas funções quando saem, maximizando a segurança dos astronautas.
Ao mesmo tempo, equipámos os astronautas com uma sala de fitness e exigimos pelo menos duas horas de exercício todos os dias para melhorar o seu físico e prevenir eficazmente a perda óssea.
Água: O gelo de água lunar na cratera é extraído pelo rover lunar e pode ser purificado antes de ser utilizado nas actividades diárias. Além disso, a base está também equipada com um sistema de controlo ambiental e de suporte de vida que recolhe a humidade, o suor e as águas residuais domésticas e de trabalho exaladas pelos astronautas através de condensação e secagem para purificação e utilização secundária.
Alimentação: Na fase inicial, dependia principalmente da Terra para se abastecer, enquanto plantava cenouras, soja e outras plantas ricas em vitaminas, proteínas e gordura em estufas ecológicas como fontes de alimentação subsequentes. A carne ainda precisa de ser fornecida pela Terra.
Energia: O local é muito rico em recursos de energia solar, utilizaremos o sistema de geração de energia fotovoltaica para converter a energia solar em electricidade, como fonte de energia da base. Ao mesmo tempo, podemos extrair a separação de hélio-3 do solo lunar para obter carbono e outras fontes de energia, para que a vida dos astronautas seja mais segura.
Ar: O oxigénio pode ser preparado por electrólise fundida (aquecendo estas substâncias contendo oxigénio entre 1600 e 2500 graus Celsius e depois electrificando-as, os elementos serão ionizados e os átomos de oxigénio serão combinados para formar oxigénio). Este método de preparação do oxigénio é muito eficaz e abundante. Também é possível preparar oxigénio por electrólise da água.
No interior do nosso acampamento, dispomos de um sistema de biossegurança ambientalmente controlado que recolhe o vapor de água exalado pelos astronautas através de componentes de condensação e secagem, enquanto o gás carbónico produzido será recolhido e encaminhado para o galpão de vegetais para abastecer a respiração das plantas.
A urina produzida pelos astronautas será recolhida em conjunto para obter água pura através de dispositivos de destilação e de separação gás-líquido, e parte dela será utilizada para testes destinados a obter informações sobre o estado físico dos astronautas. O estrume será processado através de uma série de processos de fermentação para produzir fertilizante biológico para o fornecimento de nutrientes na estufa de vegetais.
O nosso acampamento será adoptado da mesma forma que o Chang'e-4, com um satélite retransmissor adicional na parte de trás da Lua como ponte para receber mensagens de comunicação entre a Terra e a Lua, de modo a assegurar a comunicação em qualquer altura. Será construído um grande radiotelescópio na zona do acampamento para receber informações.
A astronomia será o foco da investigação no nosso campo lunar, tal como o foi quando montámos o campo, para criar um observatório lunar que proporcione melhores condições para observações astronómicas.
O estabelecimento de um observatório na superfície lunar proporcionará uma visão excepcionalmente detalhada das estrelas e abrirá novas janelas para o estudo do universo. A resolução das observações na Lua seria dezenas de milhares, se não mesmo 100 000 vezes superior à dos instrumentos ópticos na Terra. Ao mesmo tempo, os observatórios lunares abrirão uma nova janela para o universo detectável a frequências de rádio muito baixas. Poderão mesmo abrir novos ramos da astronomia através do estudo das ondas gravitacionais e das partículas neutras elusivas dos neutrinos.
Assim, realizaremos uma série de actividades de observação na base que não foram ou não podem ser realizadas na Terra, e faremos observações de longa duração e de alta precisão de estrelas e planetas e outros corpos celestes para obter os seus padrões de movimento em mudança e ajudar as pessoas a proteger melhor a Terra e a explorar o espaço.
Os principais objectivos da formação realizada pelos astronautas são
(1) melhorar a aptidão física e mental, bem como a resistência e a adaptabilidade ao ambiente lunar especial;
(2) equipar os astronautas com os instrumentos pertinentes e com os conhecimentos e competências relativos ao ambiente lunar
(3) familiarizar os astronautas com os planos e programas para a aterragem lunar e com os vários procedimentos
(4) Permitir que os astronautas da mesma equipa sejam competentes e capazes de trabalhar bem em conjunto e, se necessário, de executar o trabalho de outros.
Para atingir os objectivos acima referidos, os astronautas serão treinados em quatro fases:
(1) Fase de formação de base. Esta fase de formação centra-se na formação teórica de base, com o objectivo de permitir aos astronautas dominar os conhecimentos básicos necessários na Lua, a fim de lançar as bases para a formação profissional e técnica subsequente.
(2) fase de formação profissional e técnica. O objectivo é fazer com que os astronautas dominem as competências operacionais e os conhecimentos profissionais necessários na Lua. A formação técnica especializada inclui operações em condições normais, mas também avarias e formação em resposta a emergências.
(3) Treino de simulação de missões na superfície lunar. O foco é o treinamento de simulação de missão. Através desta fase de treino, os astronautas compreenderão o plano de voo e os requisitos da divisão da missão. Proficiência em todo o processo de execução da missão.
(4) Formação intensiva e fase de preparação da missão. A tónica é colocada na participação em grandes exercícios conjuntos de preparação para a aterragem lunar e na formação intensiva orientada da equipa de missão em procedimentos de manobra e de voo e em missões simuladas.
O veículo de lançamento será utilizado para a viagem de ida e volta entre a Terra e a Lua, com uma capacidade de cerca de 140 toneladas e um impulso máximo de descolagem de 5.800 toneladas, que pode enviar duas naves espaciais tripuladas de nova geração para a Lua de uma só vez. O veículo de lançamento terá um impulso máximo de descolagem de 800 toneladas e pode enviar duas naves espaciais tripuladas de nova geração para a Lua de uma só vez,
O veículo de exploração lunar será utilizado como veículo principal na Lua, equipado com painéis solares e com um radar a bordo para posicionamento, detecção e exploração em tempo real, a fim de garantir que os astronautas não se perdem durante a missão.
O destino desta missão é a zona permanente de luz do dia fora da cratera Shackleton, no pólo sul da Lua, onde estabeleceremos um observatório lunar após a conclusão da exploração.
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