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.
郑州轻工业附属中学 河南省郑州市-金水区 China 19 5 / 2 Engleză
Software de proiectare 3D: Fusion 360
Proiectul științific Lunar Base se concentrează pe utilizarea tuburilor de lavă lunară ca structuri de locuit pentru viitoarele misiuni lunare. Proiectul presupune construirea unei baze modulare pe Lună, care poate fi asamblată și dezasamblată în funcție de necesitățile misiunii. Proiectul bazei lunare se concentrează pe utilizarea tuburilor de lavă lunară ca structuri de locuit pentru viitoarele misiuni lunare.
Scopul principal al proiectului este de a explora fezabilitatea utilizării mediului natural al Lunii pentru a crea un mediu sigur și locuibil. Tuburile de lavă de pe Lună sunt habitatele ideale, deoarece oferă protecție naturală împotriva radiațiilor, a micrometeorilor și a fluctuațiilor extreme de temperatură. Vom folosi robotica avansată și tehnologia de imprimare 3D pentru a construi o bază modulară care va fi alimentată cu energie termoelectrică și va avea un sistem de alimentare de rezervă de urgență. Baza va servi, de asemenea, drept platformă pentru testarea noilor tehnologii care vor fi utilizate în cele din urmă în expedițiile umane pe Marte și dincolo de acesta. În general, proiectul are ca scop construirea unei baze lunare durabile și avansate din punct de vedere tehnologic pentru a facilita cercetarea și explorarea pe termen lung a Lunii, reducând în același timp riscurile asociate misiunilor spațiale pe termen lung.
Scopul principal al înființării unei baze lunare de cercetare în tuburile de lavă ale Lunii este de a efectua diverse experimente și observații științifice. Condițiile din interiorul tuburilor de lavă oferă oportunități unice pentru studierea geologiei lunare, pentru a obține informații despre istoria timpurie a Lunii și pentru a explora potențialul de extragere a apei și a altor resurse importante. Mediul controlat al tuburilor de lavă ar putea fi utilizat, de asemenea, pentru cultivarea plantelor și pentru testarea și dezvoltarea de noi tehnologii și instrumente științifice. Prin stabilirea unei baze lunare bazate pe cercetare, oamenii de știință ar putea extinde înțelegerea noastră despre Lună, ar putea îmbunătăți cunoștințele noastre despre sistemul solar și ar putea pune bazele pentru explorarea ulterioară și pentru o potențială colonizare a altor planete sau luni în viitor.
În primul rând, faptul că este subterană protejează baza de mediul lunar dur, inclusiv de radiațiile solare și de fluctuațiile extreme de temperatură. Acest lucru ar reduce nevoia de echipamente grele de protecție, făcând procesul de construcție mai ușor și mai ieftin.
În al doilea rând, tuburile de lavă oferă o sursă ușor accesibilă de resurse, cum ar fi apa, care poate fi extrasă din regolitul înghețat. Întrucât apa este esențială pentru locuirea oamenilor și pentru producerea combustibilului pentru rachete, existența unei surse în apropiere ar reduce semnificativ costul misiunilor de realimentare.
În plus, protecția naturală oferită de tuburile de lavă ar putea fi utilizată pentru cultivarea plantelor într-un mediu controlat, oferind o sursă durabilă de hrană proaspătă.
În cele din urmă, locația craterului Philolaus este avantajoasă din punct de vedere strategic, fiind situată în apropierea polului nord al Lunii. Această locație oferă acces la lumina solară aproape constantă, care poate fi utilizată pentru energia solară, ceea ce ar putea face ca baza să fie autosuficientă din punct de vedere energetic.
Întreaga bază ULS adoptă structura de furnicar bionic, care este construită în conformitate cu tendința conductei de lavă lunară, astfel încât structura clădirii are cea mai mare densitate, materialele necesare sunt cele mai simple, spațiul de utilizare este cel mai mare, iar structura este stabilă și fermă. Conduce la construcția bazei și la extinderea ulterioară.
Faza I: Trimiterea de roboți de explorare a peșterilor pentru a finaliza proiectarea generală a bazei în conformitate cu datele de explorare a terenului, livrarea de provizii necesare și de roboți giganți de imprimare 3D, inserarea coloanei de energie termoelectrică pe suprafața lunară prin inerție la aterizare și utilizarea celulelor de combustibil și a generării de energie termoelectrică pentru construcția timpurie; Tehnologia balonului cu laser este utilizată pentru a transforma în mod rezonabil conducta de lavă, iar apoi structura generală a bazei este imprimată cu ajutorul solului lunar. Clădirile de la suprafață sunt acoperite cu membrane de dializă inversă tipărite de roboți de imprimare 3D și se autoadaptează în funcție de un material plastic programabil și de structura origami pentru a absorbi vântul solar pentru construcția timpurie.
Faza 2: Transportul diverselor echipamente pe Lună, finalizarea construcției zonei de viață de bază B1, astfel încât un număr mic de astronauți să poată intra și asista la viitoarele experimente de bază și B2 (zona de cercetare lunară) și stratul inferior al B3 (zona de locuit și de divertisment).
Faza a treia: Patru sau cinci astronauți vor urca la bordul bazei lunare, iar odată ce baza va fi stabilizată, locuințele vor putea continua să se extindă pentru a găzdui mai mulți astronauți și cercetători.
Amplasarea arhitecturală unică a ULS a rezolvat majoritatea problemelor de supraviețuire a astronauților pe Lună. Intrarea unică în ULS este o structură cu două etaje care utilizează conceptul de proiectare Whipple Shield pentru a rezista eficient la impactul cu meteoriții. Structurile subterane sunt concepute pentru a rezista mediului dur al Lunii, inclusiv radiațiilor solare, fluctuațiilor extreme de temperatură și impacturilor de micrometeoriți. (Conform cercetărilor NASA, este posibil să se mențină o temperatură constantă de 17 până la 19 grade Celsius la o adâncime mai mică de 6 metri pe suprafața Lunii).
În caz de urgență, baza va avea un hub central ca zonă sigură. Centrul va fi echipat cu sasuri și provizii de urgență, cum ar fi oxigen suplimentar, apă și alimente. În plus, baza lunară va fi dotată cu sisteme de alimentare de rezervă și echipamente de comunicații pentru a se asigura că astronauții pot comunica cu Pământul în caz de urgență.
În plus, la bază vor exista facilități medicale pentru a asigura asistență medicală pentru astronauți. Facilitatea va fi dotată cu echipament medical avansat și personal medical instruit pentru a face față oricărei răni sau boli.
Pe scurt, baza științifică lunară va fi proiectată pentru a oferi protecție și adăpost adecvat pentru astronauți. Construcția modulară și ecranarea împotriva radiațiilor vor contribui la protejarea astronauților de mediul lunar dur, în timp ce sistemele avansate de susținere a vieții și proviziile de urgență vor asigura supraviețuirea acestora în caz de urgență.
Pentru a le oferi astronauților nevoi de bază durabile, Lunar Camp implementează o serie de funcții cheie pentru a le satisface nevoile de supraviețuire:
Apă: Pentru a asigura aprovizionarea normală a resurselor de apă, folosim două linii de alimentare cu apă. Pe de o parte, obținem apă prin tuburi de lavă și gheață în zonele permanent umbrite din apropierea Polului Nord; pe de altă parte, membranele de dializă inversă de pe suprafața clădirilor supraterane pot produce apă și oxigen prin captarea ionilor de hidrogen din vântul solar, în timp ce un sistem de reciclare a apei este utilizat pentru a colecta urina și transpirația astronauților în vederea reciclării.
Hrană: În perioada premergătoare misiunii pe Lună, astronauții vor mânca hrană spațială (în principal proteine) pe care o vor aduce de pe Pământ; după ce laboratorul de cultură a apei va fi finalizat, astronauții vor cultiva o varietate de plante comestibile. De asemenea, vom imprima 3D alimente pentru a face carne vegetariană din fibre de soia;
Aer/oxigen: Producem oxigen în trei moduri principale. După încălzirea și topirea solului sau a rocilor lunare, realizăm electroliza electrică. Oxigenul este eliberat sub formă de bule din topitură. Când este încălzită la 1600-2500 ℃, roca care conține oxigen se poate descompune și produce oxigen pur. Plantele din camera hidroponică absorb, de asemenea, dioxidul de carbon eliberat de astronauți pentru a obține un aport constant de oxigen; În plus, mai mult oxigen poate fi obținut prin hidroliză.
Cererea de energie: Adoptăm un sistem de generare a energiei electrice prin diferență de temperatură. Prin intermediul coloanei de generare a diferenței de temperatură, adoptăm un termosifon cu autocirculație cu transfer ridicat de căldură pentru a încălzi solul lunar. Gravitația este folosită ca forță motrice pentru a face refluxul lichidului. Dar, în etapele inițiale, celulele de combustibil servesc și ca surse de energie de rezervă, furnizând căldură și electricitate bazei.
Iată cinci moduri în care ne vom ocupa de diferitele tipuri de deșeuri pe care astronauții noștri le vor produce pe Lună:
Reciclarea: Unele deșeuri pot fi reciclate, cum ar fi apa, care este necesară pentru supraviețuire. Apa poate fi reciclată prin reciclarea transpirației, a urinei și a vaporilor de apă respirați de astronauți.
Compresie și stocare: Deșeurile pot fi comprimate și depozitate pentru a ocupa mai puțin spațiu. Deșeurile solide pot fi comprimate în bucăți mai mici cu ajutorul unui compresor și depozitate într-o pubelă sau într-un container similar.
Arderea: Unele deșeuri organice pot fi eliminate prin ardere. Aceasta transformă deșeurile în cenușă și dioxid de carbon, necesitând condiții adecvate de oxigen și temperatură pentru a realiza acest lucru.
Reutilizare: Deșeurile pot fi refolosite, deșeurile de bucătărie pot fi compostate și refolosite ca sol pentru cultivarea legumelor pe teren.
Combinate, aceste tratamente ar putea contribui la menținerea unei baze lunare curate și durabile, asigurând în același timp că resursele necesare supraviețuirii sunt utilizate pe deplin.
Baza lunară va avea nevoie de sisteme de comunicații eficiente și fiabile pentru a menține contactul cu Pământul și cu alte baze lunare. Principala metodă de comunicare va fi prin transmisii radio de înaltă frecvență. Baza lunară va dispune, de asemenea, de o serie de sateliți de comunicații pe orbită care vor acționa ca relee între bază și Pământ.
În plus, baza lunară va dispune de antene și antene de comunicații pentru comunicații directe și neîntrerupte cu Pământul, precum și de sisteme de comunicații redundante pentru a se asigura că comunicațiile rămân neîntrerupte, chiar și în cazul unor defecțiuni ale sistemului.
Baza lunară va avea, de asemenea, un sistem integrat de comunicații în rețea care va permite comunicarea între diferitele secțiuni ale bazei, precum și cu alte baze lunare. Acest sistem va include cabluri de fibră optică și rețele Wi-Fi pentru transferul de date, permițând o comunicare eficientă și schimbul de informații între diferitele baze lunare.
Într-o bază lunară bazată pe cercetare, situată într-un tub de lavă lunară, există mai multe teme științifice care ar fi în centrul cercetării. Unele dintre domeniile principale de cercetare ar fi geologia lunară, utilizarea resurselor lunare și observațiile astronomice de pe Lună.
Baza lunară va efectua experimente privind geologia lunară, inclusiv studierea compoziției minerale a suprafeței lunare, analizarea comportamentului cutremurelor lunare și examinarea distribuției și mișcării substanțelor volatile, cum ar fi apa, pe Lună. Aceste studii vor oferi informații valoroase despre formarea și evoluția Lunii și vor contribui la avansarea înțelegerii noastre despre univers.
Un alt domeniu de interes este utilizarea resurselor lunare, cum ar fi extragerea apei din solul lunar și utilizarea regolitului lunar ca material de construcție. Aceste resurse ar fi necesare pentru o așezare umană durabilă pe Lună, iar baza lunară va explora modalități de a le utiliza în mod eficient.
În plus, baza lunară va efectua observații astronomice de pe Lună, profitând de poziția sa unică pentru a observa corpuri cerești care nu sunt vizibile de pe Pământ. Baza lunară va fi, de asemenea, o locație ideală pentru monitorizarea mediului terestru și a pericolelor naturale, cum ar fi monitorizarea evenimentelor meteorologice spațiale și detectarea impactului cu meteoroizi.
În general, baza lunară se va axa pe cercetări științifice care ne vor ajuta să înțelegem mai bine Luna, universul și potențialul de așezare umană durabilă pe Lună. Prin cercetarea geologiei lunare, utilizarea resurselor lunare și observațiile astronomice de pe Lună, baza lunară va contribui la progresul diferitelor domenii științifice și va furniza cunoștințe esențiale pentru viitoarele explorări spațiale.
Pentru a-i pregăti pe astronauți pentru luna, un program de pregătire robust ar putea include următoarele:
Pregătirea fizică și fiziologică: Astronauții trebuie să se supună unui antrenament de gravitație, de rezistență, de pregătire cardiovasculară și de întărire a mușchilor pentru perioadele lungi de călătorie în spațiu și pentru misiunile pe suprafața lunară.
Formarea adaptabilității spațiale: formare legată de mediul spațial, inclusiv abilități de operare în condiții de imponderabilitate, abilități de orientare și poziționare în spațiu, psihologie spațială și capacitatea de a face față mediului spațial etc.
Instruire privind operarea navelor spațiale și a echipamentelor: operarea și întreținerea capsulelor spațiale, a aparatelor de recoltat gheață, a roverelor lunare și a altor echipamente.
Formare în domeniul geologiei și al științei lunare: învățați structura geologică, topografia și geomorfologia Lunii pentru cercetare științifică și colectarea de probe.
Formare în situații de urgență: cunoștințe medicale de bază și formare în domeniul intervențiilor de urgență pentru a face față unor eventuale accidente.
Instruire în domeniul simulării misiunilor: Astronauții trebuie să fie instruiți pentru a simula misiuni în medii reale, inclusiv misiuni pe suprafața lunară, operațiuni în capsulă, intervenții de urgență etc.
Formare în domeniul comunicării: Învățați limba, protocoalele și procedurile de comunicare, știți cum să comunicați eficient cu controlul misiunii și să lucrați îndeaproape cu alt personal relevant.
Pregătirea psihologică: pregătirea psihologică a astronauților pentru a se adapta astronautului această ocupație de risc ridicat și particularitatea mediului spațial, este necesar să se efectueze o pregătire psihologică strictă a astronauților, astfel încât aceștia să aibă o calitate psihologică excelentă în capacitatea de gândire rațională, să îndrăznească să facă sex, compatibilitate psihologică și să nu fie haotici în fața crizei, capacitatea de a face față unei crize bruște.
Pe scurt, astronauții trebuie să primească o pregătire completă pentru a se asigura că sunt competenți pentru misiunea de a ajunge pe Lună.
Pentru viitoarele misiuni pe Lună sunt necesare nave spațiale capabile să transporte oameni și echipamente între Pământ și Lună, precum și rachete cu echipaj uman. Iar pentru a transporta încărcături, preferăm să folosim vehicule de lansare mari, precum SLS sau Saturn V.
În plus față de aceste nave spațiale, o bază lunară ar avea nevoie de o varietate de vehicule pentru a se deplasa pe suprafața lunară. Am proiectat vehiculul lunar RV, designul unic al șasiului se poate adapta mai bine la suprafața lunară, iar cutia de marfă spațioasă oferă, de asemenea, posibilitatea de a parcurge distanțe lungi și de a ieși mult timp. Designul modular îi permite, de asemenea, să completeze încărcarea unor instrumente specifice pentru a finaliza o varietate de sarcini speciale.
Mașina de recoltat gheață lunară este proiectată de noi pentru colectarea și transportul de mărfuri. Aplicarea cutiei de marfă detașabile inteligente și a inteligenței artificiale permite mașinii de recoltat gheață să îndeplinească sarcina de extragere a gheții în mod independent.
English 
Chinese 
Czech 
Danish 
Estonian 
Finnish 
French 
German 
Greek 
Hungarian 
Italian 
Latvian 
Lithuanian 
Dutch 
Norwegian 
Polish 
Portuguese (Portugal, AO90) 
Romanian 
Slovak 
Slovenian 
Spanish 
Swedish 