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 5 / 1 Inglês
Software de desenho 3D: Fusion 360
O nosso parque de campismo foi construído numa cratera no pólo sul da lua, consistindo em três compartimentos principais, divididos em área de habitação, área de investigação, área de controlo e área de plantação. A área de habitação pode ajudar-nos a relaxar depois de um trabalho exaustivo, enquanto a área de controlo pode controlar toda a base e estabelecer ligações com a Terra ou outros parques de campismo. A área de investigação tem vários laboratórios e equipamento experimental abundante, que pode conduzir várias experiências e explorar áreas desconhecidas da lua. A área de plantação pode fornecer alimentos. O sistema de defesa contra meteoritos pode proteger o acampamento de ataques de meteoritos.
A nossa inovação reside na capacidade de utilizar a diferença de temperatura entre a superfície lunar e o solo lunar para gerar electricidade, na capacidade de utilizar a energia solar concentrada para impulsionar a produção de energia do ciclo supercrítico do dióxido de carbono, na capacidade de utilizar o sistema de defesa contra mísseis balísticos e o escudo Whipple para resistir ao impacto de meteoritos, na capacidade de utilizar o sistema de tratamento de lixo e o subsistema de tratamento de urina para tratar o lixo e as águas residuais, e na capacidade de utilizar o método de cultivo hidropónico em coluna e a agricultura inteligente para promover o cultivo de plantas.
O principal objectivo da nossa equipa ao criar um acampamento lunar é realizar uma exploração científica. Sendo um dos corpos celestes mais próximos da Terra, a Lua é de grande importância para a exploração e investigação espacial humana. Ao construir um acampamento lunar, podemos preparar e desenvolver antecipadamente a tecnologia e o equipamento necessários para futuras missões lunares e explorar questões científicas como a geologia, a química e as propriedades físicas da Lua, lançando as bases para a exploração humana do espaço e para o desenvolvimento da ciência e da tecnologia. Além disso, a construção de parques de campismo lunares pode também proporcionar uma base de vida e de trabalho para os investigadores das ciências espaciais, facilitando as suas missões espaciais a longo prazo e melhorando a exploração científica e a inovação tecnológica.
Planeamos construir a nossa base lunar perto da Zona da Luz do Dia Eterna de Kriprock na lua, perto do gelo de água na Zona da Noite Eterna. Aproximadamente 70% a 80% do ano aqui estão sob a luz do sol, e a energia solar pode ser usada para fornecer electricidade suficiente para as bases lunares. E há gelo de água, que pode fornecer recursos hídricos e combustível de foguetão para a base. E a diferença de temperatura na região polar é relativamente pequena, o que favorece a sobrevivência dos astronautas.
A nossa base é composta principalmente por três estruturas circulares, bem como por energia solar concentrada, foguetões, radares, satélites, rovers lunares, etc. Transportaremos robôs e outros equipamentos para o local da base com antecedência, recolheremos elementos metálicos do solo lunar, utilizaremos a tecnologia de impressão 3D para construir a estrutura do acampamento lunar e, em seguida, os astronautas instalar-se-ão no acampamento lunar para concluir a construção do interior do acampamento. Recolhemos água para a produção de oxigénio e solo lunar para a construção da base. Precisamos de transportar da Terra carbono, azoto e outros elementos que não estão contidos no solo lunar para a construção do acampamento e o cultivo de plantas. Após a conclusão da construção, os astronautas mudam-se para a base lunar e prosseguem com os passos seguintes do planeamento.
Em termos de necessidades básicas de sobrevivência, a base pode fornecer aos astronautas água, alimentos, electricidade, ar, etc. O nosso acampamento lunar tem um sistema completo de suporte de vida para garantir que os astronautas possam respirar, digerir os alimentos e excretar os resíduos, incluindo sistemas de ventilação, sistemas de eliminação de lixo e casas de banho.
Quando enfrentamos ambientes adversos de baixa temperatura, utilizamos a electricidade gerada pelos painéis solares termoeléctricos e concentrados para aquecer o parque de campismo.
Quando ocorre um ataque de meteoritos, a base está equipada com um Escudo Whipple e um sistema de defesa contra mísseis balísticos. O Escudo Whipple é composto por duas placas de alumínio e líquidos auto-curativos. O sistema de defesa contra mísseis balísticos é composto por um centro de comando, foguetes de intercepção, satélites de aviso, radar de orientação e radar de detecção remota, que têm a capacidade de resistir a impactos de meteoritos de pequena e média dimensão.
Quando os eventos de emergência, como o mau funcionamento da base, são difíceis de responder, existem planos para responder a situações de emergência, sistemas de alerta e naves espaciais tripuladas para garantir a segurança do pessoal.
Água
Na fase inicial, utilizámos o combustível de hidrogénio e oxigénio remanescente do equipamento de aterragem lunar para produzir água, e complementámos as perdas no ciclo reciclando água de outros produtos de combustão de combustível. Na fase posterior, com base na selecção do local da base, os recursos de gelo de água perto da rocha Kripp, na Antárctida, serão automaticamente recolhidos por rovers lunares e transportados para a base para armazenamento e utilização. A base adopta vários dispositivos de poupança de água, como o tratamento da urina e a utilização múltipla de uma água, para poupar recursos hídricos.
Alimentação
A alimentação é uma forma importante de os astronautas obterem nutrientes. Criámos um dispositivo de cultivo de plantas na base lunar para alcançar a auto-suficiência em vegetais básicos e garantir a frescura dos alimentos. Planeamos plantar batatas, Arabidopsis, sementes de colza, etc. E cultivar larvas de farinha amarela na área experimental para fornecer proteínas aos astronautas.
Energia
As nossas fontes de energia incluem a produção de energia termoeléctrica, que utiliza a diferença de temperatura diurna e nocturna entre a superfície lunar e o solo lunar para a produção de energia, e a produção de energia de ciclo supercrítico de CO2 impulsionada pela energia solar concentrada, que é mais eficiente do que a produção de energia solar tradicional. Ao mesmo tempo, a electricidade será armazenada para evitar situações inesperadas.
Ar
Numa fase inicial, utilização de oxigénio comprimido trazido da Terra. Na fase posterior, utilizar a fotossíntese das plantas na área de plantação e o dispositivo electrolítico de água na área experimental para fornecer oxigénio.
O nosso acampamento lunar está equipado com um dispositivo de eliminação de lixo e um sistema de tratamento de urina.
O dispositivo de tratamento de lixo adopta modelos como o mecanismo de íris, a estrutura de empurrar e o mecanismo de rolamento. Ao cooperar entre si e ao adoptar um método de embalagem pescoço de ganso, o contacto manual é reduzido, a vedação é mais forte, a possibilidade de fuga de lixo é reduzida, o volume e o tempo de embalagem do sistema de embalagem são reduzidos e a eficiência da recolha de lixo é melhorada.
O sistema de tratamento de urina utiliza um dispositivo de vapor rotativo, que pode gerar vapor de água a aproximadamente 50 graus Celsius, tornando-o mais eficiente em termos energéticos. A bomba peristáltica pode fornecer diferentes condutas de acordo com os diferentes canais de fluido residual no tracto urinário. E vários componentes são destacáveis, cómodos e rápidos.
Comunicar através de satélites de comunicação lunares. Os satélites de comunicação são satélites artificiais utilizados especificamente para a comunicação por satélite, que são utilizados para transmitir informações e podem ajudar a comunicar entre os futuros acampamentos lunares e a Terra, bem como entre diferentes acampamentos na Lua. Este método de comunicação tem sido amplamente utilizado na Terra e é também uma escolha fiável para utilização na Lua. Elevar o satélite de comunicação a uma órbita sincronizada com a Lua e comunicar com o acampamento lunar através de estações terrestres e estações de retransmissão para conseguir a transmissão de informação na Lua. Para evitar intempéries e outras interferências, os satélites de comunicação dispõem normalmente de um certo mecanismo de auto-protecção. Além disso, para garantir uma cobertura suficiente dos serviços de comunicação, pode ser necessário construir vários satélites de comunicação para conseguir uma conectividade global na Lua.
Biologia: O nosso parque de campismo lunar estabeleceu uma instalação de cultura biológica, que pode não só suplementar as necessidades diárias dos astronautas, mas também estudar as características de sobrevivência dos organismos no ambiente lunar; E o método de cultivo hidropónico de coluna é utilizado no cultivo de plantas, onde a plantação não requer solo e água, e a solução nutritiva pulverizada é utilizada para promover o crescimento das plantas.
Geologia: O nosso rover lunar no nosso acampamento lunar tem uma função de extracção automática, e o solo lunar extraído é transportado de volta para a base para investigação geológica.
Robótica: A base está equipada com robôs, que podem ser utilizados para a investigação de robôs e para a construção de robôs mais avançados na etapa seguinte.
O treino de aptidão física exercita principalmente a aptidão física dos astronautas para resistir a ataques de doenças
O treino de adaptação ao espaço exterior cultiva principalmente a capacidade de adaptação dos astronautas à sobrevivência no espaço exterior.
Formação em saúde psicológica para ajudar os astronautas a desenvolver fortes qualidades psicológicas e a lidar com a vida no espaço.
A formação sobre a utilização de instrumentos permite aos astronautas utilizar rápida e eficazmente os instrumentos para trabalhos de investigação científica.
Formação sobre como lidar com emergências, permitindo aos astronautas lidar rápida e correctamente com emergências e minimizar perdas.
Treino individual e em equipa, permitindo a todos integrarem-se no todo e libertarem a força da equipa.
As futuras missões lunares requerem naves espaciais com elevado impulso e execução de missão reciclável.
O parque de campismo lunar tem veículos de transporte, como pequenos veículos lunares, grandes veículos lunares e naves espaciais tripuladas. Os pequenos rovers lunares podem fazer o levantamento da superfície lunar e explorar o caminho para os grandes rovers lunares. Os grandes rovers lunares podem transportar materiais, equipamento e investigadores para efectuar pesquisas aprofundadas na superfície lunar desconhecida.
O transporte de e para a Lua é efectuado principalmente por naves espaciais tripuladas e a exploração da superfície lunar é realizada principalmente por grandes veículos lunares.
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