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 e o espaço exterior sempre tiveram muitos segredos para nós. A fim de aumentar a compreensão do espaço exterior, construímos um acampamento lunar para explorar mais a lua, explorar o futuro para ir à lua e construir a nossa própria casa na lua.
O nosso acampamento está dividido em duas partes: uma é o rover lunar exterior, o satélite, o gerador de oxigénio, o dispositivo de purificação de água, a estação de transferência, o painel solar e outro equipamento; a segunda é constituída por quartos interiores, salas de jantar, áreas de fitness, salas médicas e outras áreas.
Devido à dureza do ambiente lunar e à escassez de recursos, utilizaremos a tecnologia de reciclagem para aproveitar ao máximo a água, o oxigénio, os alimentos, etc. Em termos de comunicação, foi ligado à Terra, informando em tempo real sobre o estado físico das pessoas que vivem no campo lunar e registando que tipo de ambiente é mais adequado para a habitação humana.
O nosso acampamento lunar tem como principal objectivo explorar que tipo de ambiente é mais adequado para a migração humana.
A gravidade da Lua e muitos ambientes naturais são muito diferentes dos da Terra, pelo que algumas explorações experimentais que requerem ambientes específicos são mais apropriadas na Lua. Com o desenvolvimento da civilização humana, a maior parte dos recursos minerais da Terra foram explorados, pelo que a Lua, rica em recursos minerais, é actualmente o objecto de desenvolvimento mais adequado para os seres humanos. Desde a antiguidade, os seres humanos têm estado cheios de fantasias sobre o vasto céu estrelado e o universo sem limites, e agora a exploração da Lua é apenas o primeiro passo da exploração humana do universo, e a criação de bases de trânsito de foguetões e naves espaciais na Lua pode ajudar os seres humanos a explorar planetas mais distantes.
Optámos por estar rodeados de recursos abundantes que podem satisfazer as necessidades de utilização do campo lunar; o terreno é relativamente plano, o que é propício à descolagem e aterragem da nave espacial como local do campo.
A Lua é uma área ideal para estabelecer acampamentos lunares nos pólos. A região polar lunar está exposta à luz solar cerca de 70%～80% do tempo, e a energia solar pode fornecer energia suficiente para o acampamento lunar; A diferença de temperatura na zona polar é pequena, tornando o ambiente do acampamento mais ameno; As regiões polares são distribuídas com um grande número de mares lunares, e há uma grande quantidade de material de gelo de água para reabastecer os recursos hídricos.
Tecnologia: Como a construção de acampamentos lunares consome muitos materiais, os materiais locais são uma excelente escolha, planeamos utilizar o rover lunar para extrair e recolher materiais de construção na Lua e utilizar a tecnologia de impressão 3D para construir acampamentos, e alguns materiais especiais que não podem ser obtidos na Lua são considerados para transportar alguns da Terra.
Material: liga de silício-alumínio (peso leve, boa condutividade térmica, e certa força, dureza e resistência à corrosão); materiais de nitreto de boro (com propriedades mecânicas, termoeléctricas, eléctricas, ópticas e de barreira únicas); vidro de sílica de alumínio (com elevada transparência, adequado para endurecimento químico, etc., e a utilização de vidro multicamada, protecção mais eficaz contra a radiação espacial).
Opções de design: Liga de silício-alumínio para o equipamento exterior, paredes do campo espessadas, design de deflector em forma de concha para as secções de vidro para fazer face a impactos mais fortes.
Temperatura: Detecção em tempo real da temperatura interna do acampamento e controlo da temperatura através de determinados equipamentos.
Meteorito: Os satélites de radar estão instalados junto ao acampamento para monitorizar em tempo real se há perigo e emitir avisos para lembrar os membros do acampamento de tomarem as medidas correspondentes ou evacuarem a tempo.
Radiação: Materiais anti-radiação mais eficazes para acampamentos e equipamento de exterior, e paredes mais espessas para bloquear a radiação.
Astronautas individuais: formulação de normas dietéticas razoáveis para aumentar a imunidade; preparação física na área de fitness para aumentar a aptidão física; criação de plataformas de observação, comunicação em tempo real com duas bolas, etc., para resolver os problemas psicológicos dos astronautas.
Na fase inicial, serão utilizados os recursos hídricos transportados da Terra, e a construção de um sistema de circulação de água e a extracção de gelo de água lunar serão realizadas na Lua ao mesmo tempo, e a água doméstica e a urina geradas pelo acampamento serão recicladas. Simultaneamente, também reabastece a fonte de água através da extracção do material geo-gelo polar.
Alimentação: A primeira são alguns alimentos comprimidos e enlatados, bem como larvas de farinha que podem fornecer proteínas animais ricas, construir uma ecosfera simples, cultivar alguns vegetais com ciclos de crescimento curtos e adequados para a sobrevivência na lua, e garantir alimentos suficientes.
Energia: A energia solar é utilizada para recolher totalmente a energia luminosa gerada pelo sol durante o dia e armazená-la, de modo a armazenar a electricidade necessária durante a noite e, ao mesmo tempo, resolver o consumo de electricidade durante o dia, de modo a manter o funcionamento estável a longo prazo do acampamento.
Ar: O oxigénio é uma condição indispensável para a sobrevivência do pessoal do acampamento, considerando que não pode ser transportado da Terra em grandes quantidades, decidimos utilizar materiais locais, utilizando a tecnologia de produção de oxigénio do solo lunar, a reacção de electrólise do solo lunar para obter oxigénio, mas também recolher o oxigénio produzido pela fotossíntese das plantas.
Os resíduos sólidos, tais como fezes humanas, ramos mortos e folhas de plantas, carcaças de animais e resíduos alimentares são tratados por fermentação aeróbica a alta temperatura, e os produtos tratados podem ser aplicados como fertilizante orgânico, e o dióxido de carbono produzido durante o processo de fermentação também pode ser passado para a cabine da planta como matéria-prima para a fotossíntese da planta.
A urina humana, bem como as águas residuais produzidas diariamente, serão purificadas por sistemas de purificação de água e recicladas ou utilizadas para a irrigação das plantas.
O nosso acampamento tem dois radares que não só prevêem a chegada do perigo, como também se mantêm em contacto com o planeta. A Terra e a Lua estão ligadas por satélites como pontes.
E o nosso acampamento tem muito equipamento de comunicação. Manter o contacto com a Terra não é apenas para informar sobre o estado da investigação dos astronautas na Lua em qualquer altura, mas também para proteger a psicologia dos astronautas.
O objectivo da investigação do nosso campo lunar é explorar mais a lua, explorar a futura migração para a lua e construir uma pequena casa lunar.
Ambiente de baixa gravidade: Uma vez que a gravidade na Lua é um sexto da gravidade na Terra, a saúde humana será muito ameaçada num ambiente de baixa gravidade, pelo que é necessário que nós, humanos, nos adaptemos a um ambiente de baixa gravidade e, quando não há gravidade, não só as gotículas não caem, como também a matéria em suspensão não se afunda e a tensão superficial desempenha um papel importante no líquido. O aspecto mais atractivo do ambiente de microgravidade são os efeitos nos líquidos e gases, como o desaparecimento da convecção de calor e a eliminação de recipientes para líquidos. Isto reduz a interferência nos fenómenos de difusão e nas experiências de transporte atómico, permitindo testar teorias com maior precisão e conceber novas experiências. Traz também novas possibilidades para o estudo do transporte global, da cristalização, da nucleação e do sobrearrefecimento dos materiais.
Ausência de atmosfera: Com a massa e o volume da Lua, esta deveria ser capaz de formar uma certa atmosfera, mas não é o caso. Actualmente, os cientistas especulam sobre três causas possíveis: o gás da lua move-se mais depressa do que a velocidade de escape do planeta, a lua não tem campo magnético e a lua é frequentemente atingida por asteróides.
Aptidão física: Para se tornar astronauta, para além de mais de 1000 horas de voo e de uma boa aptidão física básica, é necessário passar o "teste técnico" das instalações únicas da cidade espacial, incluindo: uma cadeira giratória com 24 rotações por minuto para verificar a sua tolerância às vibrações e vertigens; um baloiço eléctrico com uma amplitude de 15 metros é balançado para a frente e para trás para testar o enjoo espacial que pode ocorrer no corpo humano quando a nave entra em órbita.
O objectivo da formação de base é, em primeiro lugar, permitir que os candidatos a astronautas dominem e completem os conhecimentos científicos e as competências necessárias para os voos espaciais tripulados e, em segundo lugar, melhorar a sua aptidão física e qualidade psicológica. O treino físico e mental a que os astronautas têm de se submeter, como a exposição a centrifugadoras com uma gravidade 10 vezes superior à da Terra e o treino numa câmara de silêncio durante longos períodos de tempo, é inimaginavelmente difícil.
A nave espacial do futuro está equipada com um emissor de laser no nariz, que é o penetrador através do qual a nave espacial atravessa a atmosfera. E o vidro da cabina é um vidro anti-laser, que não só permite ver claramente a direcção no universo, como também torna o vidro difícil de partir. No entanto, para evitar que o enorme calor gerado pela fricção derreta o vidro, é necessário instalar uma folha de protecção de elevação por cima do vidro.
Depois de atingir a órbita da lua, haverá um módulo de controlo e um módulo de serviço, e o módulo lunar acoplar-se-á novamente a eles, aguardando que os astronautas entrem no módulo de serviço, o módulo lunar deixará de ser necessário, apenas o módulo de comando e o módulo de serviço regressarão à órbita da Terra sob o controlo do astronauta e entrarão na Terra.
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