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 5 / 3 Inglês
Software de desenho 3D: Fusion 360
O nosso projeto de acampamento lunar baseia-se no contexto geral do plano de migração humana e leva a cabo uma conceção abrangente da investigação das ciências da vida lunar e de outros aspectos, tendo plenamente em conta a ciência, a humanidade e a viabilidade O nosso projeto de base lunar é um programa de exploração científica destinado a estabelecer a primeira base lunar humana permanente. O projeto incluirá: construção de habitações, instalações de produção, instalações de investigação, instalações de lazer interiores e exteriores, bem como infra-estruturas básicas como água, eletricidade e comunicações, e empregará técnicas como a escavação, a extração de minerais e a construção de bases na superfície lunar.(99)
O principal objetivo da criação de uma base lunar é atingir múltiplos objectivos, como a investigação científica, o desenvolvimento comercial e o turismo.
1. os objectivos científicos incluem a exploração das características físicas e químicas da lua, a compreensão da sua origem e processo de evolução e o estudo do seu impacto na Terra e no sistema solar.
2. os objectivos comerciais incluem a utilização dos recursos lunares, como o hélio-3, o ferro, o titânio, etc., para a exploração mineira, o desenvolvimento energético e o fabrico de materiais de construção. O estabelecimento de uma base lunar pode proporcionar melhores infra-estruturas e apoio às empresas comerciais, promover o desenvolvimento e a utilização dos recursos lunares e trazer mais benefícios económicos para a humanidade.
3. os objectivos do turismo incluem proporcionar experiências turísticas mais ricas e oportunidades de aventura para os seres humanos. O estabelecimento de uma base lunar pode proporcionar serviços turísticos mais seguros e mais cómodos para os turistas, permitindo que mais pessoas experimentem em primeira mão o entusiasmo da exploração lunar. Ao mesmo tempo, o turismo lunar pode também trazer perspectivas mais alargadas e uma compreensão cultural mais profunda à humanidade.(150)
Perto da estação base lunar: Em primeiro lugar, o acampamento lunar deve ser construído perto da estação base lunar para facilitar o fornecimento de materiais e tecnologia, bem como para regressar convenientemente à Terra. A localização para a construção de uma base lunar é perto do Pólo Sul lunar, Esta área pode fornecer luz solar constante, temperaturas relativamente estáveis e presença de água. Além disso, existem muitas crateras lunares nesta zona, que podem servir de abrigos naturais e destinos de investigação.
Evitar os riscos astronómicos: Em segundo lugar, os cientistas devem ter em conta o terreno lunar, a geologia, as tempestades solares contínuas e outros riscos astronómicos para evitar desastres geológicos, exposição a radiações e outras questões de segurança.
Perto de recursos naturais utilizáveis: Os recursos naturais da Lua, como a água, o oxigénio, a energia do hidrogénio e os metais raros, devem ser tidos em conta e, idealmente, o acampamento deve ser construído em áreas abundantes nestes recursos.
Terreno e ambiente: A superfície estéril da Lua requer técnicas especiais de construção e engenharia, pelo que a localização do acampamento lunar deve ser numa área de terreno plano e longe de áreas que possam produzir poeira lunar.(137)
Materiais de construção relativamente completos, confortáveis e seguros:
Materiais de equipamento de segurança: materiais à prova de radiação, materiais à prova de colisão e materiais à prova de explosão, garantindo a segurança do pessoal e do equipamento no ambiente lunar.
Materiais de isolamento para construção: materiais de folha de alumínio de várias camadas, materiais de espuma, etc., utilizados para manter a temperatura da base.
Materiais de equipamento de fornecimento de energia: painéis solares, baterias, etc., fornecem eletricidade.
Materiais para as instalações internas: incluindo purificadores de ar, roupa de cama e materiais, que têm de ser leves, duradouros e fáceis de limpar.
Materiais do equipamento de cozedura: materiais em aço inoxidável utilizados em ambientes de alta temperatura, bem como materiais especiais que podem resistir a chamas e a calor elevado.
Materiais para equipamentos de comunicação: materiais resistentes às interferências electromagnéticas lunares, antenas de alta qualidade e invólucros à prova de choque.(112)
1、Construir painéis solares e baterias para fornecer uma fonte de energia estável para o acampamento lunar.
2、Construir materiais de isolamento para manter uma temperatura interior estável. Esses materiais podem reduzir a perda de calor e aliviar a carga sobre os astronautas no controle de temperatura.
3、Construir telhados mais espessos e paredes divisórias para proteger os astronautas da radiação. Essas paredes também podem fornecer proteção contra pequenos impactos de meteoritos na lua.
4、Estabelecer um sistema completo de controlo do ambiente, incluindo filtros de ar e sistemas de reciclagem de oxigénio. Isso garantirá que os astronautas respirem ar puro, reduzindo a quantidade de dióxido de carbono no ar.
5、Distribuir equipamentos digitais e experimentais para monitorar o ambiente e a atmosfera, garantindo a segurança e a saúde física dos astronautas.(123)
Água: Existem muito poucos recursos hídricos na Lua, pelo que é necessário um sistema de reciclagem de água para reciclar e tratar a água utilizada pelos astronautas, de modo a poder ser reutilizada. Ao mesmo tempo, é possível extrair recursos hídricos da camada de gelo na superfície da Lua.
Alimentos: É impossível cultivar na Lua, pelo que são necessárias técnicas de plantação e cultivo em interiores, como a hidroponia, a fotossíntese e os fertilizantes artificiais, para cultivar e produzir alimentos. Para além disso, também é possível transportar alimentos da Terra para a Lua.
Ar: Não existe atmosfera na Lua, pelo que é necessário um sistema de circulação de ar para converter o dióxido de carbono exalado pelos astronautas em oxigénio e filtrar as substâncias nocivas no ar.
Eletricidade: A energia solar e a energia nuclear podem ser usadas para fornecer eletricidade na Lua. Os painéis solares podem converter a energia solar em eletricidade, enquanto a energia nuclear pode fornecer uma fonte de energia mais estável.(162)
Uma base lunar terá de ter um sistema de gestão de resíduos abrangente para lidar com os vários tipos de resíduos que os astronautas produzirão. Uma opção para gerir os resíduos humanos é utilizar um sistema de ciclo fechado que recicle e purifique a urina e as fezes para reutilização como fertilizante, água ou combustível. Este sistema já está a ser testado na Estação Espacial Internacional e poderá ser adaptado para ser utilizado na Lua.
Os resíduos alimentares podem ser compostados para produzir solo para o cultivo de plantas, o que também pode ajudar a reciclar o dióxido de carbono e a produzir oxigénio para a base. Os materiais de embalagem podem ser reciclados ou reutilizados sempre que possível, ou compactados e armazenados para posterior eliminação.
Outros tipos de resíduos, como equipamentos ou materiais perigosos, terão de ser armazenados e eliminados de forma segura, de modo a não contaminar o ambiente lunar.(140)
1. satélites de comunicação: A base lunar utilizará satélites de comunicação para comunicar com a Terra. Estes satélites podem fornecer transmissão de dados a alta velocidade e comunicação áudio e vídeo em tempo real.
2.Rádio: A base lunar pode utilizar o rádio para comunicar com outras bases lunares. Este método de comunicação pode funcionar sem apoio de satélite e pode comunicar entre diferentes locais na superfície lunar
3.Fibra ótica: A base lunar pode utilizar redes de fibra ótica para comunicar com outras bases e com a Terra. Este método de comunicação permite a transmissão de dados a alta velocidade e uma maior largura de banda.
4) Rede de comunicações espaciais: A base lunar pode utilizar a rede de comunicações espaciais para comunicar com outras bases e com a Terra. Esta rede pode fornecer uma cobertura global, permitindo que a base lunar se mantenha ligada a outras bases e à Terra em qualquer altura e em qualquer lugar.(125)
Geologia: Existem muitas características geológicas na Lua, tais como crateras, montanhas, desfiladeiros e crateras vulcânicas. O estudo destas características pode ajudar-nos a compreender melhor a história da formação e evolução da Lua, bem como a história da evolução dos planetas terrestres. Para além disso, podemos também estudar os recursos minerais da Lua para fornecer referências para futuras explorações mineiras.
Ambiente de baixa gravidade: A gravidade na Lua é apenas 1/6 da gravidade na Terra, e este ambiente de baixa gravidade tem muitos efeitos no corpo e na fisiologia humanos, como a osteoporose e a atrofia muscular. Por conseguinte, o estudo da adaptabilidade humana e dos problemas de saúde em ambientes de baixa gravidade pode fornecer referências importantes para a futura exploração do espaço profundo.
Biologia: A realização de experiências biológicas na Lua pode ajudar-nos a compreender a adaptabilidade e as alterações fisiológicas da vida em ambientes de baixa gravidade. Para além disso, podemos também estudar a possível existência de microorganismos e outros organismos na Lua para compreender a origem e a evolução da vida
Tecnologia: A realização de várias experiências tecnológicas na Lua, como a construção de bases lunares, o fabrico de naves espaciais e a extração de minerais, pode fornecer apoio técnico à futura exploração do espaço profundo e à indústria espacial.
Robótica: A utilização de robôs na Lua para várias tarefas, como a exploração, a recolha de amostras e a construção de bases, pode reduzir os riscos e os custos humanos e melhorar a eficiência e a fiabilidade das tarefas.
Astronomia: O estabelecimento de telescópios e sondas na Lua pode observar vários corpos celestes e fenómenos no universo, tais como galáxias, buracos negros e poeira interestelar, a fim de compreender a evolução e a estrutura do universo.（254）
O programa de formação de astronautas inclui normalmente o seguinte:
Conhecimentos de física e de matemática: Os astronautas precisam de dominar conhecimentos de física e de matemática para compreenderem os princípios básicos e o funcionamento do universo.
Conhecimentos de engenharia: Os astronautas precisam de compreender a conceção e os princípios de engenharia dos veículos espaciais, incluindo os sistemas de propulsão, os sistemas de navegação, os sistemas de comunicação, etc.
Ciências da vida: Os astronautas precisam de compreender as reacções fisiológicas e psicológicas do corpo humano em ambientes de microgravidade, bem como a forma de lidar com os efeitos a longo prazo do voo espacial no corpo e na mente.
Treino em simulador: Os astronautas precisam de ser treinados em simuladores no solo para simular várias situações e métodos de resposta que podem ser encontrados durante as missões espaciais.
Treino de caminhada no espaço: Os astronautas precisam de fazer um treino de caminhada no espaço para se adaptarem a andar e trabalhar no espaço.
Trabalho de equipa e liderança: Os astronautas precisam de aprender a trabalhar em equipa e a liderar para garantir a boa execução das missões espaciais.
Domínio de línguas estrangeiras: Os astronautas têm de dominar pelo menos uma língua estrangeira para poderem comunicar com as equipas internacionais de astronautas(175).
1. As futuras missões lunares necessitarão de uma nave espacial que possa viajar na superfície lunar e efetuar investigação científica. Esta nave precisa de ter pneus e energia suficientes para viajar e explorar a superfície da Lua.
2 - O transporte encontrado na base lunar poderá ser um tipo de veículo semelhante a um rover lunar que possa viajar na superfície da Lua e transportar equipamento científico e provisões suficientes. Este veículo tem de ser durável e adaptável para trabalhar em vários ambientes na superfície lunar.
3) Para as viagens de ida e volta à Terra, as futuras missões lunares poderão utilizar uma nave espacial semelhante a uma cápsula espacial que possa percorrer longas distâncias no espaço e transportar combustível e provisões suficientes. Esta nave precisa de ser durável e adaptável para trabalhar em vários ambientes no espaço.
4) Ao explorar novos destinos na superfície lunar, as futuras missões lunares poderão centrar-se na procura de água e de recursos minerais na Lua. Estes recursos podem ser utilizados em futuros planos de exploração e desenvolvimento espacial, pelo que a sua descoberta será crucial em futuras missões lunares. Além disso, as futuras missões lunares podem também explorar as características geológicas e astronómicas da Lua para compreender melhor a história e a evolução da Lua e do sistema solar.
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