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 6 / 2 Inglês
Software de desenho 3D: Fusion 360
O corpo principal do Lunar Optimum tem a forma de um coelho, que é uma combinação da cultura ocidental da Páscoa e da cultura do zodíaco chinês. A forma de coelho e a cor clara são o tema, não só para dar um pouco de diversão e calor aos astronautas que vivem na base lunar, mas também para a atividade dos futuros astronautas, como o coelho, vigoroso e cheio de vitalidade.
Utilizaremos a tecnologia de impressão 3D para construir o acampamento. A maior parte das cabanas estão no corpo principal. A estrutura relativamente intacta e fechada do acampamento ajuda os astronautas a protegerem-se do ambiente lunar rigoroso. A disposição compacta permite-nos controlar melhor o acampamento. A Lunar Optimum centra-se na investigação científica, com exploração e utilização de recursos espaciais, biomedicina, criação de animais e plantas e outros equipamentos de investigação científica, sendo as naves espaciais, o rover lunar e o acelerador de massa instrumentos de transporte. As salas de estar, os restaurantes, os ginásios e os quartos médicos, complementados pela investigação em IA, proporcionam aos astronautas uma vida de alta qualidade, saudável e confortável. Também fornece água, ar, alimentos e energia.
Lunar Optimum não só como um impulsionador para a exploração da Lua, mas também como uma estação de passagem para a exploração humana de Marte e de planetas mais misteriosos.
No projeto do campo lunar, o principal objetivo do campo lunar que criámos é científico. Para o conseguir, criámos dois laboratórios de investigação, um para a observação do espaço e outro para a biomedicina. Para facilitar a investigação da observação espacial, criámos um observatório astronómico e uma sala de controlo central para controlar o observatório astronómico. Na investigação biomédica, fabricamos espectrómetros de massa com plasma indutivamente acoplado (ICP-MS), que são utilizados para a análise qualitativa, semi-quantitativa e quantitativa de um ou mais elementos em amostras de materiais, bem como carrinhos de distribuição médica para facilitar a comunicação com as salas médicas.
Planeamos construir um acampamento na maior bacia do sistema solar, a Bacia de Aitken, no Pólo Sul da Lua. Com um diâmetro de 2.500 quilómetros e uma profundidade de 12 quilómetros, esta cratera não só é um local perfeito para estudar a estrutura interna e a evolução da Lua, como também oferece condições favoráveis para a construção de acampamentos que resistam a baixas temperaturas e a radiações de alta energia. É também rica em água gelada, hélio 3, luz solar, metais e outros recursos escassos. O declive e a suavidade do terreno facilitam a aterragem segura do lander e a temperatura na zona é estável e adequada. Alguns dos terrenos elevados facilitam a comunicação Terra-Lua e proporcionam melhores condições de vida aos astronautas.
Planeamos fazer uma utilização racional dos recursos lunares, utilizando principalmente a impressão 3D e a tecnologia de transporte Terra-Lua, que se divide principalmente em três fases:
1. "Fase de preparação": Na fase inicial, o acampamento não pode ser autossuficiente. Em primeiro lugar, o transporte Terra-Lua será utilizado para transportar algumas necessidades para a construção lunar, tais como alimentos, impressoras 3D, maquinaria e equipamento de recolha e processamento, e serão construídas algumas instalações lunares básicas.
2. "Fase de construção": triagem e sinterização da camada de intemperismo na superfície da lua, que é composta principalmente de silicatos, óxidos, etc., e é uma excelente matéria-prima para a impressão 3D, com a ajuda de adesivos e catalisadores, será possível imprimir peças ou instalações para uma ampla gama de aplicações. A impressão 3D será acompanhada de testes de cultivo de plantas lunares, produção de oxigénio, processamento de gelo combustível e recolha de energia solar para tornar o campo autossuficiente.
3. "Fase de encerramento": As peças ou instalações impressas em 3D serão montadas, e a tecnologia lunar será gradualmente aperfeiçoada e amadurecida, de modo a concretizar a autossuficiência do campo para a exploração lunar.
Uma vez que a Lua não possui um campo magnético nem uma atmosfera, os nossos acampamentos lunares tomam precauções adicionais para se protegerem da radiação e se manterem quentes. As experiências provaram que o solo lunar é um bom material anti-radiação e de isolamento térmico, pelo que utilizamos impressoras 3D para imprimir uma parede protetora de 1,6 metros de espessura na superfície do edifício da base lunar. Para a poeira lunar, o nosso corpo fechado da base isolá-la-á. Quando sairmos, o rover e o fato espacial são o nosso guarda-chuva. Para os meteoritos, será construído um abrigo de emergência debaixo da nossa base (existem recursos básicos para a vida no abrigo) para nos escondermos quando os meteoritos nos atingirem. Claro que a nossa parede protetora de 1,6 metros de espessura também protegerá a nossa base até certo ponto e, quando a crise for maior, também conduziremos a nave lunar para um local seguro para esperar pelo salvamento.
Métodos de obtenção de água: trazer (inicial), aquecer o solo lunar e extrair gelo de água. Os nossos corpos têm lentes convexas que reflectem e concentram o calor solar para aquecer o solo lunar e o gelo de água para produzir água. A fim de poupar e utilizar plenamente os recursos hídricos, o sistema de reciclagem de água é indispensável para nós.
Inicialmente, a comida dos astronautas era preparada na Terra e transportada para a Lua, incluindo refeições prontas a comer, frutas e legumes congelados e alimentos e bebidas reidratados para satisfazer as necessidades de saúde dos astronautas em termos de açúcares, gorduras, vitaminas e micronutrientes. Quando o acampamento estiver estável, o ecossistema experimentará o cultivo de alimentos básicos como batatas e trigo, legumes como alface e tomate, e até peixe, permitindo aos astronautas cultivar e comer os seus próprios alimentos para poupar nos custos de transporte.
Para a aquisição de oxigénio, as rochas do solo lunar são primeiro electrolisadas. Depois de o solo lunar e as rochas serem aquecidos e derretidos, o oxigénio será libertado sob a forma de bolhas. Em segundo lugar, a água electrolítica, através da exploração tardia dos recursos hídricos de água e gelo, torna-se suficiente, a água electrolítica pode produzir oxigénio suficiente, o hidrogénio subproduto também pode ser utilizado como combustível. O ar é reciclado e transportado para cada camarote através do sistema de circulação de ar do acampamento.
Temos duas formas de obter eletricidade: a produção de energia fotovoltaica e a produção de energia térmica. O local do nosso acampamento tem 80% a 90% de luz solar num ano, pelo que os painéis solares podem ser utilizados para obter muita energia. O material de produção de energia térmica no veículo lunar é uma utilização dupla da produção de energia e do projeto de água de fusão.
Para a eliminação dos resíduos domésticos, tais como restos de comida, papel, plástico e outros resíduos sólidos, o campo utilizará métodos de reciclagem e incineração.
Para o tratamento de gases residuais, incluindo principalmente dióxido de carbono e formaldeído, será adotado o tratamento de absorção e o tratamento REDOX: o nosso acampamento tem purificadores de ar e dispositivos de transporte de circulação, para absorver os gases residuais através de tratamento absorvente, como a adsorção de dióxido de carbono através de peneira de carbono, adsorção de formaldeído através de carvão ativado, de modo a alcançar o efeito de remoção de gases residuais. Os gases residuais são tratados através de reacções REDOX, tais como a redução do dióxido de carbono a oxigénio e carbono e a oxidação do formaldeído a CO2 e H2O.
Para o tratamento das águas residuais, dispomos de um dispositivo de purificação de água. O purificador de água adopta o princípio da tecnologia de microfiltração (MF), ultrafiltração (UF), NF, osmose inversa (RO) para filtrar a matéria em suspensão e as impurezas das águas residuais e esterilizá-las.
Comunicações por satélite, colocaremos vários satélites em órbita lunar para comunicar com os satélites de comunicações na Terra. Estes satélites de comunicações podem transmitir sinais para estações de retransmissão de comunicações na Terra antes de os reencaminharem para outras bases lunares. A comunicação por rádio, que é menos eficaz quando se comunica a longas distâncias, mas é muito eficaz para comunicações de curto alcance. Podemos utilizar sistemas de comunicação por rádio para comunicar com outras bases lunares próximas, ou podemos utilizar radiotelescópios para enviar sinais para a Terra.
No acampamento lunar, a observação do espaço e a biomedicina são o foco do nosso acampamento lunar.
A primeira é a observação espacial, porque a Lua tem características como a quase ausência de atmosfera, ausência de campo magnético, fraco campo gravitacional e estrutura geológica estável, pelo que é muito mais fácil lançar uma sonda espacial profunda a partir da Lua do que da Terra. O estabelecimento de uma rede de observação na superfície lunar pode não só realizar observações astronómicas contínuas e abrangentes, mas também monitorizar e estudar a estrutura geológica e as alterações ambientais da Terra, especialmente a possível ameaça que o espaço próximo da Terra e mesmo pequenos objectos do espaço profundo representam para a Terra, de modo a proteger os seres humanos.
Em segundo lugar, a biomedicina, os laboratórios naturais e as bases de produção de materiais especiais Devido à estrutura geográfica especial e ao ambiente natural único da Lua, muitas investigações e experiências que não podem ser realizadas na Terra podem ser concluídas com êxito na Lua, o que desempenhará um papel inesperado na promoção da investigação médica e do cultivo de plantas. O nosso campo lunar tem uma ecosfera totalmente funcional, através da qual todo o processo de germinação das sementes, crescimento das plântulas e floração das plantas em condições de baixa gravidade e forte radiação, ou a eclosão dos ovos, o crescimento e desenvolvimento das larvas e a transformação dos casulos em borboletas, verificam a respiração das sementes e a fotossíntese das plantas no ambiente lunar. Se os animais e as plantas se conseguirem adaptar à luz lunar para crescerem, então os seres humanos poderão construir uma base na Lua no futuro e efetuar trabalhos de investigação científica a longo prazo, o que é de grande importância para a futura sobrevivência dos seres humanos em planetas extraterrestres.
Os astronautas são pessoas envolvidas em actividades espaciais com uma ocupação especial, que pretendem completar a monitorização do voo, a operação, o controlo, a comunicação, a manutenção e a investigação científica dentro e fora da cabina, em condições ambientais especiais, e podem viver uma vida normal. Para tal, é necessário um treino rigoroso, para que tenham uma excelente qualidade física e psicológica, uma forte capacidade de adaptação aos factores ambientais especiais da Lua e dominem todos os tipos de conhecimentos e competências necessários para sobreviver na base lunar.
A formação que os astronautas têm de realizar antes da aterragem na Lua inclui, em geral, exercício físico, formação em conhecimentos teóricos, formação psicológica, formação em resistência e adaptabilidade a factores ambientais especiais, formação em sobrevivência e formação em tecnologia de naves espaciais, formação em tecnologia de engenharia médica aeroespacial, formação em conhecimentos e tecnologia de ciências e aplicações espaciais, formação em sobrevivência e formação abrangente. Os requisitos específicos e o conteúdo da formação variam consoante a categoria e a profissão dos astronautas. Os astronautas profissionais, como os pilotos e os peritos em missões, têm mais conteúdos de formação, requisitos rigorosos e um longo período de formação, que dura geralmente cerca de 3 anos. Os astronautas não profissionais, como os especialistas em carga útil ou os astronautas cientistas, têm menos sessões de formação e mais curtas. Com base numa formação abrangente, será realizada uma formação-chave em aspectos como a tecnologia da estação espacial, actividades extravegetativas, controlo do braço robótico, adaptação psicológica, trabalho em órbita e vida. Cada astronauta precisa de mais de 6.000 horas de formação para garantir que está bem preparado para a missão.
A nossa missão à Lua exigirá carga e naves espaciais tripuladas:
Primeiro, as instalações lunares iniciais necessárias, como alimentos, impressoras 3D e máquinas de recolha e processamento, serão transportadas para a Lua pela nave espacial de carga, que pode servir de residência temporária inicial de um astronauta. Mais tarde, quando o acampamento estiver concluído, pode ser desmontado e reequipado como um veículo para explorar a superfície lunar.
Em segundo lugar, a nave espacial tripulada transportava três outros astronautas para a Lua e podia ser utilizada como um vaivém entre a Terra e a Lua.
Em terceiro lugar, instalaremos na Lua um rover lunar e uma nave espacial lunar para transportar pessoas, recolher e explorar recursos lunares.
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