În Moon Camp Pioneers, misiunea fiecărei echipe este de a proiecta 3D o tabără lunară completă folosind un software la alegere. De asemenea, trebuie să explice cum vor folosi resursele locale, cum vor proteja astronauții de pericolele spațiului și cum vor descrie spațiile de locuit și de lucru din tabăra lunară.
Shanghai Qingpu Senior High School Senior High School Shanghai-Qingpu China 15, 16 6 / 2 Engleză
Software de proiectare 3D: Fusion 360
În cei șaizeci și doi de ani de când oamenii au intrat în spațiu, tehnologia a avansat dramatic. Vrem să părăsim din nou Pământul pentru a face ceva mai mare. Pentru a explora pe deplin Luna și pentru extinderea ulterioară și locuirea pe termen lung, dorim să construim câteva tabere lunare pentru a susține astronauții și oamenii de știință.
Tabăra noastră lunară este protejată de o cupolă circulară pentru a reduce disiparea căldurii. Zona din mijloc este împărțită într-o zonă de cercetare, o zonă de depozitare a alimentelor, o zonă medicală, o zonă de locuit, o zonă de depozitare a echipamentelor, o zonă de plantare și un adăpost subteran, care are forma unei sfere conectate în unghi, luând în considerare stabilitatea și caracterul practic. Celelalte două zone sunt fuziunea nucleară, electroliza, zona de tratare a apelor uzate și zona de fitness și recreere. Acestea sunt conectate la zona centrală sub forma unei jumătăți de alună, arătând stabilitatea și siguranța generală a triunghiului, în timp ce sunt pe deplin funcționale, pentru a satisface toate nevoile celor trei astronauți.
În ceea ce privește materialele de construcție, folosim un beton compozit și un material pe bază de nitrură de bor adus din pământ pentru fundație și nivelul inferior al clădirii. Pentru suprastructură și cupolă se utilizează metal cu memorie și sticlă rezistentă la radiații, ceea ce face ca tabăra să fie rezistentă și protejată de interferențele radiațiilor.
Facem suficientă inginerie pentru a asigura taberele noastre lunare cu apă, hrană, aer, combustibil și energie și pentru a fi autosuficienți pe termen lung.
Cercetările noastre se concentrează pe astronomie, botanică și geologie, precum și pe experimente pe Lună pentru a face progrese în știință.
Ne propunem să avansăm știința, să dezvoltăm noi materiale din solul lunar și să facem din tabăra lunară un nou cămin.
Luna, fiind cea mai explorată planetă de către oameni, este una dintre principalele noastre ținte de explorare în prezent. Pentru a explora pe deplin Luna, trebuie să realizăm o locuire pe termen lung pe Lună, așa că trebuie să construim tabere lunare pentru a susține supraviețuirea umană, pentru a asigura oxigenul, stocarea alimentelor, dezvoltarea energiei și alte funcții.
Participarea la Tabăra Lunii va permite ca imaginația noastră privind taberele lunare să fie realizată prin modelare, iar în procesul de modelare, ne va permite, de asemenea, să învățăm mai multe despre Lună și despre tehnologiile de explorare lunară disponibile.
Vrem să construim o tabără lunară în crater. Criteriile de alegere a craterului sunt următoarele: în primul rând, există gheață și apă în apropiere, astfel încât să se poată obține apă direct prin reflectarea luminii solare cu ajutorul unei oglinzi. Doi, în cadrul vârfului zilei perpetue, astfel încât să se poată asigura o energie solară stabilă ca modalitate de garantare a aprovizionării cu energie. Trei, în apropierea stratului de intemperii, deoarece stratul de intemperii al solului lunar poate fi folosit ca materie primă pentru oxigen.
Construcția este împărțită în șapte etape:
În prima fază, se construiește o zonă de staționare într-o locație desemnată pentru a pregăti construcția ulterioară a bazei și transportul materialelor.
În cea de-a doua fază, modulul de aterizare este lansat de la stația de staționare la locul țintă, iar modulul de aterizare transportă o sondă, echipamente de explorare științifică, echipamente de comunicații și panouri solare pentru a îndeplini sarcinile unei stații de preenergie și ale unei stații de comunicații, pentru a efectua explorarea preliminară a locului selectat și pentru a oferi sprijin pentru infrastructura necesară construcției ulterioare.
În cea de-a treia etapă, landerul va fi lansat de la stația de pregătire, iar robotul lunar și materialele de construcție vor fi trimise pe suprafața lunară de către lander, iar betonul compozit va fi pregătit folosind solul lunar și materialele aduse, iar construcția structurii principale a bazei, a infrastructurii și a domului extern va fi realizată prin tehnologia de imprimare 3D pentru a finaliza construcția locului de aterizare a materialelor, precum și desfășurarea și întreținerea ulterioară a tuturor tipurilor de echipamente. În acest moment, baza lunară poate fi transportată și schimbată de către roboții de pe suprafața lunară, constituind un sistem de schimb de informații, energie și materiale, iar capacitatea inițială de interacțiune a fluxului de informații, a fluxului de energie și a fluxului de materiale între roverele bazei lunare, iar prototipul bazei lunare este finalizat.
În cea de-a patra fază, sistemul de lansare de pe suprafața lunară și locul de aterizare sunt desfășurate, iar modulul de aterizare poate fi lansat pentru a ajunge în zona de pregătire pentru a transporta provizii și a le aduce înapoi la bază, iar instalațiile de protecție privind decolarea de pe suprafața lunară sunt desfășurate la locul de aterizare pentru a configura un set de vehicule de întoarcere pentru bază.
În cea de-a cincea fază, modulul de aterizare este folosit pentru a se întoarce la bază cu echipamentul intern al bazei, iar desfășurarea inițială de către robotul de suprafață lunară pentru a satisface nevoile activităților personalului.
În cea de-a șasea fază, va avea loc o aselenizare cu echipaj uman. În această fază, astronauții vor staționa pentru desfășurare, vor efectua instalarea echipamentelor interne și cercetarea științifică a bazei și vor construi inițial o bază lunară. Modulul de aterizare va transporta vehiculul de întoarcere în timpul aselenizării cu echipaj uman, formând o relație de rezervă cu vehiculul de întoarcere configurat pe suprafața lunară, pentru a proteja viața personalului în caz de urgență.
În cea de-a șaptea fază, astronauții finalizează instalarea și operarea interiorului bazei, iar activitatea de cercetare științifică și misiunile de extracție a resurselor încep oficial.
În timpul procesului de construcție, va fi necesar să se transporte de pe Pământ sonde, roboți de pe suprafața lunară, diverse tipuri de echipamente de bază și materiale de construcție, iar structura principală a bazei va conține o cantitate mare de sol lunar, ceea ce va reduce nevoia de transport de materiale și timpul de construcție consumat.
În ceea ce privește forma, deoarece rezistența la presiune și la încărcare a domului și a domului este mai puternică decât același volum al clădirilor, în funcție de amplasamentul bazei lunare, intenționăm să construim o structură domoală deasupra craterului pentru a reduce impactul diferențelor de presiune, pentru situații bruște și neașteptate, datorită rezistenței la încărcare a domului, se poate câștiga timp pentru ca baza să reacționeze și să ia măsuri pentru a reduce pierderile inutile.
În ceea ce privește materialele, din cauza mediului special, care trebuie să se ocupe de vid înalt, temperatură ultra-înaltă, temperatură ultra-joasă etc., cupola pe care am ales să folosim metalul de memorie ca schelet, combinat cu materiale speciale de beton, poate rezista la temperaturi ridicate. În același timp, utilizarea sticlei rezistente la radiații poate filtra razele cosmice pentru a proteja baza de interferențele radiațiilor, iar designul închis în mod normal poate împiedica pătrunderea prafului lunar în interior pentru a afecta progresul cercetării științifice; pentru clădirea principală a centrului am ales un perete de construcție cu două straturi, stratul interior folosind beton special, iar stratul exterior folosind sol lunar, puternic, poate rezista diferențelor de presiune, poate oferi un mediu de cercetare sigur pentru astronauți, controlând în același timp intervalul de transfer de căldură, pentru a menține temperatura pentru a preveni pierderile de căldură.
În ceea ce privește siguranța, se intenționează să se stabilească măsuri suplimentare de protecție în locurile predispuse la impactul cu meteoriți pentru a evita impactul cu meteoriții, să se selecteze meteoriții mici pentru distrugere și fragmentele acestora pentru cercetare științifică, să se stabilească dispozitive de colectare a meteoriților pentru explorări și cercetări relevante, și inițierea unor măsuri de urgență în cazul unui meteorit foarte mare sau al unui alt accident extrem de distructiv pentru tabăra lunară, utilizând un lansator de la suprafața lunară pentru a scăpa spre punctul Lagrange, cu ajutorul sateliților care reflectă rapid situația și trimit informații pe Pământ, iar cercetătorii așteaptă la punctul Lagrange un răspuns de pe Pământ și un nou program științific. Sateliții reflectă rapid situația și trimit informații pe Pământ, în timp ce cercetătorii așteaptă la punctul Lagrange un răspuns de pe Pământ și un nou program de cercetare.
Pentru aprovizionarea cu apă, inițial transportăm o parte din apa de pe Pământ pe Lună pentru a face față ferestrei goale, înainte de a putea extrage în mod constant apă înghețată. Lichidul rezidual produs de astronauți în viața lor este apoi fracționat, filtrat și alte etape pentru a obține o parte din apa curată, iar restul este fie trimis în zona de plantare, fie evacuat în spațiul cosmic.
Pentru aprovizionarea cu alimente, cultivăm cartofi, varză, broccoli, roșii, ardei și multe alte legume și aducem câteva conserve de carne de pe Pământ. Pentru a satisface nevoile nutriționale ale astronauților.
În ceea ce privește partea de aer, folosim anumiți compuși activi din solul lunar ca și catalizatori pentru a transforma apa și dioxidul de carbon în oxigen, hidrogen, metan și metanol folosind tehnici de fotosinteză artificială cu ajutorul luminii solare simulate. Cu toate acestea, oxigenul obținut de aici nu este suficient. Aprovizionarea cu oxigen se bazează în principal pe electroliza apei, iar hidrogenul, produsul secundar al acesteia, este alimentat în reactorul Sabatier pentru a produce metan
Pentru a ne adapta la mediul lunar și pentru a furniza energie stabilă pe termen lung pentru tabăra lunară, folosim energie solară pentru faza inițială a taberei. Ulterior, vom folosi componente extrase din solul lunar ca și catalizatori de fotosinteză artificială pentru a pregăti combustibilul pentru generarea de energie, precum și o tehnologie curată și eficientă de generare a energiei prin fuziune nucleară ca soluție de rezervă pentru întreaga tabără lunară. În același timp, stocăm excesul de energie în baterii pentru a face față majorității condițiilor meteorologice extreme posibile, obținând o soluție sigură de alimentare cu energie.
Deșeurile generate de astronauți sunt în principal urină, fecale și dioxid de carbon. Urina este separată de apa distilată prin distilare cu compresie de vapori și trimisă la modulul de tratare a apei pentru filtrare ulterioară și reacții de oxidare catalitică pentru a obține apă parțial curată; restul deșeurilor și fecalele pot fi folosite ca îngrășământ în modulul de creștere sau pot fi evacuate direct în spațiu. Dioxidul de carbon este trimis în modulul de plantare pentru fotosinteză, iar dacă există un surplus, acesta este trimis în reactorul Sabatier, unde reacționează cu hidrogenul pentru a obține apă și metan sub acțiunea catalizatorului.
Deșeurile menajere produse de astronauți vor fi sortate cu strictețe, deșeurile umede vor fi trimise în zona de plantare; prosoapele de hârtie, pungile de plastic și alte deșeuri uscate vor trece printr-o serie de etape, cum ar fi comprimarea, tezaurizarea etc., și apoi vor fi introduse în atmosfera Pământului pentru incinerare, pentru a reduce poluarea în spațiu.
Pentru comunicații folosim tehnologia de retransmisie prin satelit. Trei sateliți sunt plasați deasupra Lunii, asigurându-se că fiecare parte a Lunii este acoperită de cel puțin un satelit și folosind banda S UHF, care poate penetra ionosfera Pământului fără deviații sau reflexii, permițând o comunicare eficientă prin releu de microunde între tabere și Pământ și între taberele de pe Lună.
Pentru transportul de provizii, echipamente științifice și personal. Utilizăm punctul lagrangian din spațiul Pământ-Lună, unde forțele gravitaționale ale celor două corpuri principale Pământ-Lună se anulează reciproc, iar obiectele situate în acest punct pot rămâne relativ echilibrate. Trebuie doar să dăm o mică împingere în acest punct pentru a face ca ceea ce dorim să transportăm să se deplaseze în direcția împingerii. Teoretic, există cinci puncte lagrangiane în sistemul Pământ-Lună, iar cel pe care îl folosim noi se află la o distanță de aproximativ 323 110 km de Pământ. Mai întâi lansăm nava spațială către stația de staționare din punctul lagrangian, unde adăugăm propulsoare și, în același timp, lansăm un lander de pe Lună pentru a prelua nava spațială și a transporta ceea ce dorim să livrăm de la stația de staționare pe Lună. În acest fel, nava spațială nu ar mai trebui să transporte propulsor pentru aterizarea pe Lună și pentru decolare și întoarcere atunci când părăsește Pământul și nici nu ar trebui să transporte un modul lunar, costurile de transport ar fi mult reduse, iar modulul lunar ar putea fi folosit de mai multe ori, deoarece Luna nu are atmosferă.
Cercetarea grupului nostru în tabăra lunară se concentrează pe astronomie, botanică și geologie.
Vom observa cu ajutorul telescoapelor obiectele din apropierea Lunii și de pe spatele Lunii, iar NASA a propus deja posibilitatea de a construi un observator pe spatele Lunii pentru a evita poluarea luminoasă și a comunicațiilor de pe Pământ. Prin urmare, vom construi radiotelescoape cu lungimi de undă ultra-lungi pe partea din spate a Lunii. În comparație cu telescoapele astronomice de pe Pământ și de pe orbita apropiată de Pământ, construirea de radiotelescoape cu lungimi de undă foarte mari pe partea din spate a Lunii prezintă avantaje extraordinare, printre care: telescoapele astronomice cu lungimi de undă ultra-lungi observă universul la lungimi de undă mai mari de 10 metri (cu frecvențe mai mici de 30 MHZ), ceea ce poate reflecta ionosfera Pământului, care nu a fost explorată de oameni până în prezent; Luna acționează ca un strat de barieră fizică naturală Luna acționează ca un strat de barieră fizică naturală pentru a ajuta telescoapele astronomice cu baza pe Lună să izoleze efectele surselor de zgomot radio de pe Pământ, ionosfera, sateliții pe orbita Pământului și semnalele de interferență radio de la Soare în timpul nopților lunare. Prin urmare, este necesar să se implementeze o grilă metalică cu diametrul de 1 km pentru a forma un reflector în formă de calotă sferică cu un raport adecvat între adâncime și diametru.
În botanică, vom studia solul lunar colectat de roboții lunari și semințele și răsadurile de plante aduse de pe Pământ, folosind microscopia și experimente chimice pentru a afla dacă oligoelementele din solul lunar pot oferi plantelor suficientă energie și nutrienți. În laboratorul de științe, vom cultiva, de asemenea, diferite semințe de plante în solul lunar pentru a găsi plante care sunt mai potrivite pentru a crește pe Lună. În timpul procesului de incubație, plasăm semințele cu solul lunar într-un termostat cu lumină albastră și roșie pentru a asigura o rată maximă de creștere a semințelor.
Din punct de vedere geologic, caracteristicile topografice ale suprafeței lunare pot fi clasificate aproximativ în trei categorii: înălțimi, cratere de impact ale mării lunare și topografie vulcanică. Vom folosi roverul lunar pentru a colecta eșantioane relevante și vom investiga morfologia suprafeței lunare și caracteristicile de distribuție a materialelor de la suprafața lunară prin studierea celor trei tipuri de eșantioane recuperate de pe suprafața lunară: roci icoase cristaline, brecii și soluri lunare și particule de sticlă, iar în cele din urmă se vor folosi pe deplin eșantioanele de mai sus.
În plus, roverul lunar va fi proiectat și fabricat în zona de cercetare, va avea funcția de colectare a probelor lunare și va fi echipat cu imprimante 3D, echipamente medicale și materiale de trai pe vehicul pentru a se asigura că astronauții de pe roverul lunar își pot desfășura activitatea, precum și viața și odihna.
Luna are foarte puțină gravitație, un teren ondulat și multe explorări lunare trebuie efectuate de astronauți în afara capsulei, așa că îi vom antrena pe astronauți în condiții de imponderabilitate și de simulare a mediului lunar, astfel încât aceștia să se poată adapta din timp la imponderabilitate pentru a reduce disconfortul fiziologic și pentru a ajuta explorarea în aer liber să decurgă mai ușor.
Luna este un mediu extrem de periculos și necunoscut pentru oameni, iar astronauții care explorează în exterior trebuie să își asigure propria siguranță, iar apoi să asigure siguranța însoțitorilor lor, așa că vom fi instruiți și vom face simulări pentru gestionarea unor posibile situații de urgență.
Confruntați cu un astfel de mediu necunoscut, astronauții trebuie să suporte o mare presiune psihologică pentru a merge pe Lună, pentru a ieși din capsula de cercetare etc. Prin urmare, pentru ca aselenizarea să fie mai ușoară, vom oferi astronauților îndrumare psihologică pentru a reduce presiunea psihologică și disconfortul psihologic, astfel încât astronauții să finalizeze misiunea cu o atitudine pozitivă.
Luna are o mulțime de materiale neexplorate și nestudiate, iar astronauții trebuie să aibă o bună înțelegere a Lunii înainte de a merge pe Lună și îi vom lăsa pe astronauți să învețe să folosească mașinile avansate din taberele lunare pentru a efectua cercetări și investigații asupra materialelor de pe Lună.
În mediul imponderabil, mușchii astronauților pot dispărea treptat, înainte de a merge pe Lună, astronauții vor efectua o pregătire fizică riguroasă și o dietă rezonabilă pentru a se asigura că în misiunea pe termen lung își vor menține sănătatea și puterea fizică.
Misiunile includ nave spațiale cu echipaj uman folosite pentru a zbura de pe Pământ pe Lună, vehicule de lansare folosite pentru a reface proviziile și materialele, sonde folosite pentru a explora mediul înconjurător și multe altele. În tabăra lunară, astronauții pot, de asemenea, să controleze de la distanță mici roboți de explorare în interior pentru explorarea avansată și colectarea de mostre pe Lună, în timp ce există, de asemenea, conexiuni orbitale cu diverse clădiri pentru transportul rapid pe distanțe lungi.
Luna are o gravitație redusă și nu are atmosferă, așa că, în prezent, putem folosi vehiculul pentru a inversa impulsul pentru a trimite nava spațială înapoi pe Pământ. În viitor, putem folosi, de asemenea, dispozitive de catapultare electromagnetică pentru a lansa nave spațiale mici și nave spațiale, ceea ce este mai rapid și mai convenabil decât manipularea directă a navelor spațiale și poate fi refolosit, mai puțin poluant pentru mediu, atât eficient cât și practic.
English 
Chinese 
Czech 
Danish 
Estonian 
Finnish 
French 
German 
Greek 
Hungarian 
Italian 
Latvian 
Lithuanian 
Dutch 
Norwegian 
Polish 
Portuguese (Portugal, AO90) 
Romanian 
Slovak 
Slovenian 
Spanish 
Swedish 