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Moon Camp Pioneers 2022 - 2023年项目画廊

在Moon Camp Pioneers中，每个团队的任务是使用他们选择的软件3D设计一个完整的月球营。他们还必须解释他们将如何利用当地资源，保护宇航员免受太空危险，并描述他们月球营地的生活和工作设施。

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郑州轻工业大学附属中学河南省郑州市-金水区中国 17, 18, 19 4 / 1 英语
三维设计软件：Fusion 360

3D项目的外部浏览器

1.1 - 项目描述

我们的基地可以为宇航员在月球上提供更舒适的生活场所，同时也可以为宇航员提供保护，更好地开展天文观测、样品采集等科学活动，并发展航天事业，对月球上各种矿产资源的开采也可以作为人类探索外太空的第一站。

1.2 - 你为什么要建造一个月球营？解释你的月球营的主要目的（例如，科学、商业和/或旅游目的）。

我们的月球营主要用于科学研究。我们计划在月球南极研究月球的物理特性和相关化学成分，并试图通过探索这些地球上没有的极端环境来解决地球上的一些重要问题。月球上独特的矿藏和能源资源也是对地球资源的重要补充和储备。特别值得一提的是，月球土壤中含有氦-3，它是一种清洁、高效、安全、廉价的新型核聚变燃料，在未来可以长期使用，具有广阔的发展前景。此外，研究保持原始状态的月球，有助于了解地球的演化历史；月球表面是一个真空世界，没有大气层，在月球表面建立天文台可以大大提高天文观测能力；月球表面真空度高，直接受到太阳辐射，没有全球偶极磁场，是进行空间物理化学实验和生命科学实验的理想场所。

2.1 - 你想在哪里建造你的月球营？解释一下你的选择。

我们打算在月球的南极建立一个月球营地。月球南极有一个永久的阴影区，那里可能有丰富的水或水冰储备，这是未来建设月球研究站的关键资源。特别是，月球上的南极-艾特肯盆地不仅是月球上最大和最古老的盆地。它所喷出的深层月球物质是其他地区所没有的。对该盆地不同区域的研究将大大推进我们对月球内部结构和演变的了解。以前的月球任务一般连续工作不到14天，但在月球的南极，情况就大不相同了。由于独特的地理位置，探测器可以通过小范围的移动实现超过90%的照射时间，连续照射时间非常长，为长期科学探索提供了非常有利的条件。

2.2 - 你打算如何建造你的月球营地？考虑你如何利用月球的自然资源，以及你需要从地球带来哪些材料。描述一下技术、材料和你的设计选择。

我们月球营地的主要材料是金属纤维防辐射材料，由运载火箭发射和运输，到达月球后，在基地表面覆盖一层月球土壤防辐射。我们将首先通过模拟和微型基地在地球上建立一个测试基地，从而测试营地材料的防辐射保护和基地建设的可行性。然后用货运火箭把营地的主题材料送到月球上，再把航天员和生活、科研用品送到营地，在地球专业人员的辅助指挥下，航天员就可以建设营地了。

2.3 - 你的月球营地如何保护并为你的宇航员提供庇护以抵御月球的恶劣环境？

建立航天员的空地一体化医疗诊治体系。即制定长期飞行疾病谱，建立轨道诊疗能力模型，配置医疗监护和诊疗设备及药品。飞行前，进行医学隔离和放行检查；飞行中，采用定期和按需相结合的医学监护模式，建立在轨健康评估和维护技术，应用药与非药结合、特色中药等医疗技术，保证航天员的健康。
观察、预测和抵御外星的影响
完美的个人紧急疏散设备。在发生紧急情况时，宇航员可以在1分钟内从52.2米的高度通过逃生滑梯安全地滑到塔下的地下设备室，然后跑到附近的安全掩体。

3.1 - 你的月球营将如何为宇航员提供可持续的水、食物、空气和电源等基本需求？

月球表面有富含氧气的矿物质，在月球阴影下有丰富的固体水资源，可以为宇航员提供充足的资源。月球基地的建设就是通过在舱内配备的回收系统和水净化系统来完成水的循环。通过水净化技术，人们的汗水、尿液和其他废水可以被过滤到可饮用的水平。此外，舱内的大部分食物是通过水培和基质培养实现的。通过供应各种营养物质，促进植物的健康生长。

食品 "冻干"

"冻干 "是指真空冻干。冻干食品的优点是可以有效地保持自身的新鲜度和营养成分。冻干技术具有高营养、适口性、高复水、超长保鲜、使用方便等特点。

功能性食品

它可以充分补充航天员身体所需的各种营养物质。这类食品具有更多的天然抗氧化剂含量，如原花青素、Ω-3脂肪酸、植物膳食纤维等。可以预防或改善辐射损伤。

月球营的动力系统主要由太阳能电池翼和储能电池组成，可以将太阳能转化为电能。该动力系统采用 "太阳能发电加储能 "的形式，具有高效、清洁的特点。核心舱配备了一套发电能力为18000瓦的太阳能电池翼，电池采用陶瓷隔膜，具有良好的防止内部短路的性能；同时，电池组内采用阻燃材料，防止高温引起的燃烧，非常安全。

氧气是人类生存的必需品，月球基地必须完成月球上氧气的生产和循环。

月球的雷石，在月球表面有许多岩石和矿物，二氧化硅、氧化铝、氧化铁、氧化镁是月球矿物的主要成分。电解月球雷石中的矿物可以产生更多的氧气。

3.2 - 你的月球营将如何处理宇航员在月球上产生的废物？

生活垃圾和粪便将被真空密封、脱水和储存。当货运飞船为空间站提供材料时，这些生活垃圾将被装入空的货运飞船，然后与空间站分离，减速，然后进入大气层，空气加热产生的高热量将使其燃烧。固体粪便残留物经过生物或化学处理后可用作肥料或直接填埋。以宇航员的尿液、汗水和其他排泄物为例，它们实际上是水的来源。仅尿液就含有96%的水。这些来自人体的废水经过多层净化后，可以得到净化水，并将水以外的物质收集起来，进行包装。至于宇航员的粪便，基本上是食物残渣，目前还没有回收利用的价值，收集粪便后，将其脱水干燥，然后压缩包装在密封袋中，以节省储存空间。

3.3 - 你的月球营将如何与地球和其他月球基地保持通信？

为了完成空间-地面通话，空间站、Skylink中继卫星和地面站需要共同参与。

在营地的核心机舱内，有10多台有线和无线网络摄像机、有线和蓝牙耳机、手机、PADS和笔记本电脑可以作为网络终端使用。这些终端通过有线或无线Wi-Fi将收集到的图像和语音数据连接到舱内以太网交换机，并通过高速通信处理器将其通过主干链路传输到地面。就像在地面上一样，我们要通过手机天线打电话和发短信，空间站和地面之间的大部分联系是由核心舱的中继天线完成的。

有了中继天线，就像把 "手机 "交给了空间站，可以与地面实时取得联系。

实际上，舱内有两套网络，一套是通信网络，另一套是负载网络，两套网络在物理上是一起的，在逻辑上是分开的，数据统一采集到舱内的中继天线终端，通过中继卫星传输到地面，可以与其他营地实时联系。

4.1 - 什么科学课题将是你月球营的研究重点？解释一下你计划在月球上做哪些实验（例如地质学、低重力环境、生物学、技术、机器人学、天文学等主题）。

我们将专注于生物学、地质学和天文学的科学课题。

研究宇航员在太空中身体状况的变化，并根据宇航员的身体变化做出相应的医疗调整。同时，还将对细胞进行研究，研究太空中植物和细胞的生长和光照变化。并研究航天员在种植室中锻炼的好处。同时，还将对月球的土壤地理环境进行更深入的调查和研究。月球表面是一个真空世界，没有大气层，在月球表面建立观测站可以大大提高天文观测能力；月球表面真空度高，直接暴露在太阳辐射下，没有全球偶极磁场，是进行空间物理化学实验和生命科学实验的理想场所。

5.1 - 在你的宇航员培训计划中，你会包括哪些内容，以帮助宇航员为登月任务做好准备？

基础理论训练。如大气、天文学、地球物理学、空间动力学、通信、计算机等，提高这些专业的基础知识可以为将来打下坚实的基础。当然，也包括宇航员的自救训练。
体能训练。航天器和宇宙飞船是特殊的环境因素，宇航员必须通过训练来提高自己的耐受力。训练内容很常见，如长跑、攀登、转椅等。
超重耐力训练。当火箭起飞时，通常有很大的加速度。模拟这样的训练可以保持宇航员的头脑清醒，从而适应并完成任务。
失重训练。在轨道飞行过程中，航天器经常处于微重力环境中，宇航员在这种环境中经常出现头晕，影响操作。因此，必须模拟失重的黄精，让宇航员消除对失重的恐惧。
极端环境下的反应训练。在月球上随时可能出现的一些危险，甚至是非常极端的情况下，宇航员需要保持冷静，迅速分析情况，做出正确判断。这需要在日常生活中磨练顽强的意志，建立坚定的人生信念。

5.2 - 你未来的月球任务将需要哪些航天器？描述在你的Moon camp中发现的飞行器，并考虑你将如何往返于地球，并探索月球表面的新目的地。

月球轨道勘测飞行器主要是为科学研究拍摄月球图像和地图，并为人类在月球和地球之间的往返旅行做准备。月球探测机器人 "极地探测车 "将对月球南极的月球挥发物进行科学调查，所产生的数据将为未来的月球原地资源利用技术提供信息。在月球表面，我们将演示精确着陆，积累经验，不断提高精度，以提高未来人类和机器人的着陆能力。它还将用于运输其他大型货物，直接支持载人月球任务。

着陆器和漫游车提供了一个很好的平台，以展示将实现更强大的月球任务能力的技术，并可应用于月球以外的火星任务。例子包括地面机器人采矿系统和下一代动力储备。多个登陆器将提供月球及其资源的全球视野。漫游者将被用来更广泛地探索表面，携带仪器进行实验，并获得关于可用资源，如氧气和水的可用性和提取能力的详细信息。