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.
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Software de desenho 3D: Fusion 360
O nosso parque de campismo lunar é utilizado principalmente para a investigação científica, explorando os mistérios do universo, a origem da humanidade e os recursos da lua. Que recursos existem que podem satisfazer melhor e mais facilmente as necessidades de oxigénio, água e energia na Lua. Utilizado para explorar o cultivo de plantas lunares, como plantá-las bem e como tornar as plantas da Terra mais produtivas. Estes estudos científicos contribuíram significativamente para o projeto de levar mais pessoas a viver na Lua.
Planeamos construir o nosso acampamento lunar na Bacia Antárctica de Aitken, no Mare Smythii. O Mare Smythii está localizado na parte de trás da lua. O seu centro está localizado a 87,7 graus de latitude sul e 126,9 graus de longitude oeste. Existem 11 crateras de impacto de rutura de fundo Yuhai de escala média. Pode haver algumas depressões profundas ou fendas por baixo delas, para que o gelo de água possa ser armazenado de forma estável. A área selecionada tem níveis elevados de FTA, OL e CPX, que podem ser utilizados para produzir oxigénio e extrair metais como o ferro e o titânio para satisfazer as potenciais necessidades humanas a longo prazo. Do ponto de vista da manutenção da energia necessária para o funcionamento das estações de investigação científica, esta área tem a maior intensidade de luz da superfície lunar e é uma das áreas mais ideais para obter energia solar durante o dia na Lua.
Para a construção da base, planeamos construir o nosso acampamento lunar em três etapas:
Etapa 1: Planeamos simular primeiro o processo de montagem na Terra e depois enviar o módulo da área de habitação para a Lua, utilizando um robô para montar a base. Os materiais utilizados são provenientes da Terra, como o titânio, o alumínio, o ácido silícico, etc
Etapa 2: Enviar os astronautas e os módulos subsequentes para a Lua, melhorando gradualmente a área experimental, a área de plantação, etc. A área de plantação pode ser combinada com a cratera, que é propícia à extração de gelo lunar.
Etapa 3: Planeamos extrair localmente materiais da camada de meteorização do solo lunar e utilizar um grande dispositivo de impressão 3D para construir uma camada de proteção contra a radiação com 1,6 metros de espessura no exterior dos módulos necessários.
Além disso, planeamos fornecer energia a partir da cintura terrestre (painéis solares, geradores, etc.), compressores de oxigénio e purificadores de ar, estruturas de apoio (incluindo edifícios, pilares, conectores, suportes e dobradiças de expansão, etc.), sistemas de abastecimento de água (equipamento avançado de purificação e recuperação de água), equipamento de comunicação (incluindo satélites de comunicação, equipamento de comunicação, computadores, ligações de rede, etc.), sistemas de apoio à vida (incluindo sistemas de apoio à vida, casas de banho, camas, catering, etc.), equipamento de investigação científica (incluindo equipamento astronómico, equipamento de laboratório, etc.).
Consideramos principalmente a radiação, os micro meteoritos e as questões de temperatura relacionadas com os perigos na Lua.
Depois de estabelecida a base, os astronautas utilizarão rovers lunares para transportar ferramentas de extração e robôs para extrair gelo lunar nas proximidades, derretendo-o, filtrando-o e purificando-o para obter água pura. Planeamos fazê-lo duas a três vezes por semana, com alguma água transportada diretamente para a área de habitação e outra armazenada em dispositivos de armazenamento de água. Além disso, o filtrado da urina também pode ser transformado quimicamente num adesivo, convertendo os grupos ácidos da cadeia polimérica em grupos ésteres, alterando as suas propriedades.
A alimentação é essencial para os astronautas, e os primeiros astronautas consumirão alimentos trazidos da Terra. Claro que a comida trazida não durará muito tempo, por isso os astronautas construirão uma área de plantação depois de as instalações básicas estarem estabelecidas e utilizarão técnicas de cultivo hidropónico e aéreo para plantar algumas plantas: beringelas, batatas, tomates e outras plantas que possam suplementar diferentes nutrientes. Considerando o desenvolvimento a longo prazo, estamos também a preparar-nos para estudar a forma de utilizar o solo lunar para cultivar plantas.
No nosso sistema de energia, serão utilizados painéis solares para a produção diária de energia básica e utilizaremos também uma grande quantidade de hélio-3 na Lua para reabastecer a nossa energia eléctrica. Converta-a em corrente contínua e armazene-a numa bateria utilizando energia química. Quando a eletricidade for necessária, converta a energia química em corrente contínua e depois converta-a em corrente alternada para o fornecimento de energia.
Inicialmente, extrairíamos algum oxigénio da camada de meteorização lunar ou das rochas (o que requer a mistura de gases de oxigénio e azoto de acordo com a composição da atmosfera da superfície para que o corpo humano possa respirar diretamente). Para o azoto, trá-lo-íamos da Terra. Podemos também utilizar a eletrólise do fundido para extrair ar. Estamos também a preparar-nos para utilizar uma lente para aquecer o solo a 2500 graus para extrair oxigénio.
Reciclagem e reutilização: O nosso parque de campismo lunar estabelecerá um ambiente fechado semelhante ao da Estação Espacial Internacional, permitindo que os resíduos gerados pelos astronautas sejam reciclados e reutilizados. Por exemplo, as fezes e a urina podem ser transformadas em fertilizante ou água, que podem ser usados para sistemas de suporte de vida ou para fins de cultivo.
Decomposição oxidativa: Os resíduos podem ser oxidados e decompostos através de um reator de oxidação. Um reator de oxidação envolve a mistura de resíduos orgânicos com oxidantes, como o peróxido de hidrogénio, e a sua colocação num recipiente para reação em condições de alta temperatura. Através desta reação, as substâncias orgânicas reagem com os oxidantes para produzir substâncias mais seguras, como a água e o dióxido de carbono. Em seguida, a água e o dióxido de carbono são utilizados para a fotossíntese, produzindo alimentos e fornecendo oxigénio.
Armazenamento comprimido: Os resíduos sólidos, grandes pedaços de lixo, etc., podem ser comprimidos e armazenados em contentores especiais, à espera de futuras tarefas de reciclagem ou de limpeza do lixo.
O nosso acampamento lunar utilizará torres de sinalização e radares para estabelecer comunicação com satélites, que podem ser utilizados para receber sinais da Terra e fornecer um caminho de retorno para a transmissão de informações como imagens, dados e voz, mantendo a comunicação entre o acampamento e a Terra. Em seguida, estabelecer contacto com a Terra e outros acampamentos lunares. Para além disso, o rádio também pode ser utilizado para estabelecer comunicação com a Terra. Após a conclusão da manutenção e da colocação em funcionamento, o rádio deve ter em conta factores como a propagação de ondas electromagnéticas para garantir uma comunicação de alta qualidade.
Além disso, o nosso parque de campismo lunar dispõe de um dispositivo de ejeção eletromagnético que utiliza o eletromagnetismo para ejetar cápsulas em forma de cápsula. Depois de definir a velocidade e planear a rota, estas podem ser transmitidas a outros acampamentos lunares para estabelecer uma comunicação cara a cara entre os astronautas.
A geologia será o nosso foco de investigação.
Recolha de rochas e solos: Para compreender a história geológica e as características da Lua, podem ser recolhidas amostras para análise. Estas amostras podem ser recolhidas através de perfurações ou robots e analisadas quanto às suas propriedades químicas e físicas.
Monitorização sísmica: A sismicidade na Lua é menor do que na Terra, mas os sismos fornecem informações úteis sobre a estrutura interna da Lua. Os sensores de monitorização de sismos podem ser instalados na superfície lunar para registar e analisar os dados recolhidos.
Medição da gravidade: Medindo o campo gravitacional na Lua com um gravímetro, é possível compreender a estrutura interna e a composição da Lua. Estas medições podem ser feitas a partir de orbitadores de baixa altitude ou de landers.
Medição do campo magnético: Através da medição do campo magnético na superfície da Lua, é possível compreender os processos físicos no seu interior. Estas medições podem ser efectuadas através de orbitadores ou aviões.
Levantamento topográfico da superfície: Para estabelecer o mapa geológico da superfície da Lua, podem ser utilizados altímetros laser ou radares e outros instrumentos para o levantamento topográfico da superfície. Estas medições podem ajudar a determinar o tamanho e a forma de várias características geológicas na Lua.
Medição do fluxo de calor: Medindo o gradiente de temperatura à superfície e por baixo da Lua, é possível compreender o fluxo de calor e a história geológica no interior da Lua. Estas medições podem ser efectuadas com instrumentos de perfuração ou com robôs.
Os astronautas têm de se submeter a três tipos de formação:
O primeiro tipo é a formação profissional de base: como astronauta, o primeiro passo é receber formação em conhecimentos teóricos profissionais de base, como a atmosfera, a astronomia, a geofísica, a dinâmica espacial, as comunicações, os computadores, etc. Estas formações estão todas relacionadas com o sector aeroespacial, a medicina e a fisiologia. Ao melhorar os conhecimentos básicos destas áreas, é possível criar uma base sólida para o futuro.
O segundo tipo é o treino para missões de voo: os astronautas devem ter um físico robusto e, por isso, devem também ser submetidos a um treino físico rigoroso. Treino de resistência ao excesso de peso: Os foguetões têm normalmente uma aceleração extremamente elevada durante a descolagem e, sem treino, o corpo do astronauta não a consegue tolerar. A simulação deste tipo de treino pode ajudar os astronautas a manter a mente clara e a adaptar-se e completar as tarefas de voo; Treino de ausência de peso: Durante o voo orbital, a nave espacial encontra-se frequentemente num ambiente de microgravidade, no qual os astronautas têm frequentemente tonturas, o que afecta o funcionamento. Por conseguinte, é necessário simular a ausência de peso de Huangjing para ajudar os astronautas a eliminar o seu medo da ausência de peso. Em condições de ausência de peso, os astronautas têm de efetuar exercícios como vestir e despir os fatos espaciais, comer e caminhar. O universo e a nave espacial são factores ambientais especiais e os astronautas têm de melhorar a sua tolerância através do treino.
O terceiro tipo é a formação de competências profissionais: os astronautas têm de permanecer na Lua durante muito tempo, realizar algumas experiências, investigação científica, exploração de recursos e outros conteúdos. Também precisam de dominar o conhecimento da realização de experiências científicas e a capacidade de operar várias máquinas.
O objetivo destas formações é permitir que os astronautas tenham uma vida normal na Lua, realizem investigação científica e explorem a Lua.
A nave espacial da missão lunar tem de ser capaz de acomodar e transportar uma carga suficientemente grande, uma vez que viajar da Terra para a Lua requer o transporte de muitos materiais e provisões, e a nave espacial tem de ser capaz de suportar estas coisas. A nave espacial irá acoplar com a estação espacial no espaço, reabastecer a energia da estação e voar para a lua.
Na Lua, os astronautas montam módulos destacáveis de rovers lunares trazidos da Lua, que podem completar a exploração e recolha de recursos. (Estes rovers lunares amovíveis e robôs de exploração são todos módulos configurados a partir da Terra e montados na Lua)
Na Lua, pequenos foguetões trazidos da Terra serão montados e controlados por membros da Terra para voarem para a Terra
Montamos um robô de deteção que pode detetar recursos e terreno, analisar a adequação do local para a construção de uma base e fornecer feedback aos astronautas.
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