月亮营地

Moon Camp Explorers画廊 2021-2022年

在Moon Camp Explorers中,每个团队的任务是使用Tinkercad三维设计一个完整的月球营地。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的危险,并描述生活和工作设施。

Team: Leni and Prudy

西克莫尔学校  印第安纳波利斯    美国 11, 10   2 / 2

外部链接为3D

项目描述

主要目标之一是尽可能多地利用月球上的自然资源来实现可持续性。例如,我们将把庇护所建在靠近南极的地方,那里的冰水可以被取走,氧气可以通过电解从月球泥土中取走,所以旅行时间是最小的。我们的庇护所将建在一个火山口的顶部(减少挖掘工作),作为储水/水池。我们还计划建立一个太阳能系统,用热交换的方式提供电力。

另一个目标是将尽可能少的材料带到月球。例如,我们带来一台3D打印机,这样我们就可以用从月球上取回的材料来打印需要的设备和工具。这将避免依赖让我们的总部为我们带来关键的需求。如果我们幸运的话,我们希望能检索到贵金属,如铂金、铀和黄金。我们还计划建造先进的植物栖息地,这是一个生长室,不仅用于植物研究,还可以作为食物供应,这样我们就不需要担心食物不够用。

最重要的是,我们也希望这个月球营项目将为未来改进和扩展更可持续和宜居的太空栖息地提供宝贵的信息,例如拥有更多自给自足的能源,如氦-3,可用于为其他空间站提供动力,并将减少不必要的太空旅行以提供太空燃料。

限制性。这是在假设地球引力的情况下完成的。

你想在哪里建造你的月球营?

靠近月球两极

你为什么选择这个地方?

我们将在南极附近建立我们的月球营地,因为根据美国宇航局的说法,那里是冰和其他矿物资源的最佳地点。水是人类进一步探索的必需品,因为它有可能被用于饮用、冷却设备、呼吸以及为更远的太阳系任务制造火箭燃料。月球南极的其他极端地区并不那么黑暗和寒冷,有些地区长期沐浴在阳光下,这使我们能够收获阳光,以照亮月球基地,为设备提供动力。

你打算如何建造你的月球营?你将使用哪些材料?

庇护所将建在南极附近,那里的温度相对适合人类,冰水回收的距离较短。漫游者首先挖掘地面,有一条通往地下的通道,进入生活空间,有垃圾压实机的月球厕所,有空气淋浴、冷水槽和热水槽的研究实验室。

聚乙烯将被用来建造一个类似立方体的结构,有一个密闭的门和高于地面的墙壁,有三层的氧气供应。
第一层:水、漫游器、机器人的储存库
第二层:植物室,厨房
第三层:太阳能电池板

食品
电器
空气
保护

水可以从两极取回,我们必须在两极开采,从冰水池中获取水。我们将首先从南极取水,因为它离我们的庇护所更近。我们将派漫游车去定位冰点。之后,漫游车将点火,将月球上的泥土和砾石轰入其类似真空的装置中,水将被分离并储存在水的颗粒中。对于未来的水源,我们将从废物中探索潜在的水循环(例如,利用NASA的技术从尿液中捕获高达85%的水和92%的废物水分)。

当宇航员冒险进入更远的太空时,为宇航员提供食物带来了一些独特的挑战。高级植物栖息地是空间站的一个生长室,用于植物研究和食物供应。它使用LED灯和多孔粘土基质,用控释肥料向植物根部输送水、养分和氧气。另一种新方法是在太空中种植更大的植物,它使用的单元生产成本较低,有更多的持水能力,为根部生长提供更大的空间,是一个完全被动的系统。

一个可扩展的月球栖息地解决方案将涉及一个由多个镜子、经过处理的月球土壤、一个热引擎和热管组成的热交换系统。在白天,发动机可以直接从太阳提供的太阳能中运行,同时也将多余的热量储存在热质中。在夜间,热机通过释放热质中的能量保持运行。冷水槽和热水槽位于地下松散岩层中。

为了收集氧气,我们必须收集月球土壤并对其使用电解。为了做到这一点,我们必须使用一种叫做熔盐电解的方法,包括将石膏放在一个金属篮子里,用熔化的氯化钙盐作为电解质,通过太阳能加热到950℃。施加电流后,它将提取氧气,并将盐迁移到阳极,在那里它可以很容易地被移除。此外,留下的金属是可以使用的。

由于缺乏大气层,月球温度会波动。宇航员可以在白天可怕的热量和辐射中享受浸泡在一个大水池中(从月球两极开采),而在冰冷的夜晚通过一个由镜子、经过处理的月球土壤、热能发动机和热管组成的热交换系统保持温暖。为了预防陨石,智能机器人将被用来探测和射击可能的大流星,因为有些流星可以有房子那么大。

描述一下你们月球营的一位宇航员在月球上的一天吧

在我醒来的那一刻,思乡的感觉就袭来了。作为月球上的两个人类之一,很难不想念家乡的朋友和家人,更不用说由Doordash提供的美味食物的便利性。在月球上,我们必须为氧气、水、食物和电力而努力。好了!我在这里,并准备好迎接我的宇航员日!

早上刷牙和吃胡萝卜早餐前的第一件事,我和我的伙伴需要做我们的日常任务的梳理。

确保氧气水平设置正确
检查高级植物栖息地,确保设置正常,有足够的水。
检查电源系统
准备好我们的机器人,去打捞冰水,变成水。
准备好我们的其他机器人,通过电解从月球污垢中获取氧气
向我们的总部发送一份晨报

当机器人准备好后,我们戴上头盔,穿上防护服,让我们的机器人出去执行任务。当我监测取水机器人时,我的伙伴监测取氧机器人。

在享受了午餐的沙拉和在游泳池里做了一些运动后,我们再次戴上头盔和穿上衣服,迎接我们的机器人从辛苦的工作中回来。在写晚间报告之前,我们对机器人进行清洁和检查,以确保它们是正常的。在享受了轻松的晚餐并在晚上观看了YouTube后,就寝时间到了。夜幕降临!

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