月亮营地
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Moon Camp Explorers 2022 - 2023项目画廊

 

在Moon Camp Explorers中,每个小组的任务是使用Tinkercad三维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的危险,并描述他们月球营地的生活和工作设施。

AMAGI

上海越光宝高级中学/上海社区国际学校(SCIS)  上海-上海    中国 13   0 / 英语



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1.1 - 项目描述

我们建立的月球营地是一个完整的、有依赖性的营地,它可以自行运行,并满足宇航员的日常生活和月球研究的需要。

首先,我们会有一个温室和一个水培种植室来种植食物,一个将水变成氧气的电解室,一个收集冰水的机器人,以及一个废物回收室,以获得更多的水。

我们还将有专门用于做实验、生活和娱乐的房间。所有这些房间都将被放置在泡沫中,这是一种充气设备,将被打入空气。它们方便携带,也容易设置。此外,如果这些气泡被放在地表之上,用大型3D打印机在其表面直接打印一层月球土壤,可以有效地保护它不受陨石的影响。

为了获得能源,除了太阳能,还将在离营地很远的地方建立一座核电站。为了在那里旅行,我们可以建立一个磁悬浮。磁悬浮的速度很快,而且月球上的低引力让它更容易悬浮起来。磁悬浮列车不仅可以将人送到发电站,还可以将供应品送回营地。

1.2 - 为什么你的宇航员想去月球并建立一个月球营?

首先,月球并不是一个我们非常了解的星球。即使一些国家派了一些宇航员上月球,但他们在月球上停留的时间非常少。 因此,这些宇航员无法进行许多探索和研究。然而,建立一个月球营地可以解决这个问题。由于设备使营地能够独立运行(没有地球的供应),宇航员现在可以停留更长时间,进行更多的研究,增加对月球的了解。第二,月球营地可以作为一个枢纽。从地球上发射火箭的成本很高,因为需要大量的能量来推动火箭进入太空。然而,月球的重力较低,因此发送火箭所需的能量较少。因此,有了月球营地,人类可以把火箭的一部分送到月球,把它造好,然后从月球上飞行。

2.1.a - 你想在哪里建造你的月球营?

靠近月球两极

2.2.b - 你为什么选择这个地方?

我们选择熔岩管是因为在月球的熔岩管中,温度适合人类生存,所以可以减少用于为宇航员提供温暖的能源。在熔岩管中,地下也比较安全,可以保护他们不受陨石和太阳辐射的影响。另一个原因是,在地下管道中建造生活区的速度更快,不必为地面上的房屋重建地基。熔岩管也使建造磁悬浮系统的轨道更加容易,可以在月球上运输人员或资源。

2.2 你打算如何建造你的月球营地?描述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。

我们计划将月球营地的一部分放在地面上,另一部分放在熔岩管下。地面上的部分包括太阳能电池板、信号用激光塔、火箭发射基地、种植园系统、机器人(这些部件将从地球上带来)等。需要人进去的部分(如种植园的房子)将首先被一个充气的气泡(从地球上带来的)覆盖,并有一个空气锁,以便它可以充满氧气(需要从地球上带来一定的数量,还有一些将在以后制造)。然后一台大型3D打印机(也是从地球上带来的)将在气泡的表面打印出一个厚厚的层,以保护它不受陨石的攻击。用于打印层的材料将是月球土壤。

将会有一个通道,通向熔岩管的内部。在熔岩管内,将有一个大的充气泡泡,宇航员们住在里面,包含卧室和娱乐室等功能。在大气泡周围,将有各种小气泡,履行研究、供应食物和供应氧气(由水的电解制成;水将由地上的机器人收集的水冰制成)等功能。

在远离营地的地方,将有一个核电站来产生额外的能量(因为核具有放射性,它不应该靠近营地)。将建造一个磁悬浮,以帮助宇航员前往那里或其他遥远的地方。

3.1 - 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。

我们的月球营地表面有大炮,可以将小行星射成小块,使其对月球营地的危害减少。表面的结构被压缩的月球泥土覆盖,厚度为20厘米,已经可以保护宇航员免受太阳辐射和大部分小行星的撞击。即使小行星会对月球营地的表面造成破坏,生活区也在地下,所以不会影响生活在里面的人。在太空中生活会使骨骼的密度迅速下降,要恢复它需要更多的钙,我们的庇护所提供了种植食物的区域,如甜菜/土豆/大米,给人体提供大量的钙。

3.2 - 在月球上,资源非常稀缺,但在长期的月球任务中,宇航员不能依赖来自地球的补给任务。解释你的月球营地将如何为宇航员提供可持续的水、食物、空气和电力等基本需求。

水可以通过净化水冰或将我们的废物转化为可饮用的液体来获得,水冰可以被钻入月球两极冰盖的机器人拿走。

氧气可以由电解水提供,其中水冰或我们的废物中的水可以变成氢气和氧气,花园或温室中的植物可以产生少量的氧气。

在开始阶段,发电厂使用的能源是通过太阳能将太阳的能量转变成电能,在后期建立核电站后,月球营使用的能源可以由地下的核电站提供。火箭燃料是氢气,也可以通过电解水生产。

在月球营地吃的食物是来自温室和水培种植室的植物。然而,3D打印机将有能力将不同的植物混合成人造肉,这仍然是植物,但看起来和吃起来像肉,使宇航员不会厌倦再次吃同样的食物。

4.1 - 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?

对于基础知识,宇航员需要学习关于月球的理论信息,并有一个健康、强壮的身体。然后,他们需要一些特殊的训练来适应月球的条件。例如,他们需要花很多时间在水中(这可以刺激月球上的重力)。最后,他们需要学习更多的技术技能,包括如何使用特定设备。