月亮营地

Moon Camp Pioneers画廊2020-2021

在Moon Camp Pioneers中,每个团队的任务是使用Fusion 360三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。

团队。 空间的IESS

I.E.S.S. 欧洲高中  雷焦艾米利亚 (RE)    意大利 17

3D项目的外部查看器

项目描述

*PHILOL-HOUSE*项目具有先进的技术,将帮助宇航员创造最佳的生活环境并进行高水平的科学研究。
我们的团队将参与对月球环境的研究,以及对土壤成分和光入射的深入分析。此外,我们的任务将侧重于有关水的可用性、水供应和环境温度的研究。除此以外,我们将研究开发一个实际的月球定居点,以便在未来无限期地居住。
该基地将位于北极附近的菲洛拉斯火山口的熔岩管内。这一战略位置使宇航员能够利用阳光(利用太阳能电池板和燃料电池)和丰富的水供应。由于位于地下,该基地也将能够保护我们的宇航员免受许多风险;其中,该基地提供了一个防止陨石和辐射的庇护所。
该定居点将由四个主要结构组成,每个结构都分为两个空间:上部相当于生活区,下部用作仓库。
对*PHILOL-HOUSE*项目进行了研究,以长期接待宇航员,创建一个自给自足的定居点,利用当地资源(如水、雷石和阳光),并对其进行回收利用,减少最终的浪费。

你想在哪里建造你的月球营?

我们决定在离北极550公里的一个叫Philolaus的月球坑里定居(72°13′12″N 32°52′48″W),里面有一个熔岩管的形成(15-30米)。
熔岩管将保护宇航员免受月球环境的三个主要威胁:辐射、陨石和温度偏移。由于我们已经在地下找到了庇护所,陨石和辐射将成为次要问题。在地下定居也大大减少了外部的温度范围:在熔岩管内,中等温度约为-4 F(-20 C)。
菲洛拉斯火山口是最好的选择,因为它的位置:它靠近极地,这意味着有大量的水,以及暴露在阳光下,这里的阳光比地球上其他地方的阳光要长得多。

你打算如何建造你的月球营?描述一下你将使用的技术和材料。

首先,一辆漫游车和一辆太空车、3D打印机和铝件将由火箭送至月球,以便在宇航员到来之前开始建造营地和家具。
我们的基地由四个适应地下环境形态的自我充气结构组成;此外,每个 "房间 "都被一块铝板水平分割:上部是可居住的区域,而在下部空间则收集了许多工具(包括漫游器、有机食物回收装置和水净化器、食物、水、氢气和氧气的容器、医疗配件、燃料电池和用于提取水和O2岩浆的电解装置)。
一个斜坡被用来让漫游者进入火山口的内部,而每个生活空间都有一个通道,可以到达可居住房间下面的部分,那里有各种工具;此外,每个房间都通过一个穿墙的通道与下一个房间相连。
在我们的月球营地,有四个生活空间:第一个是温室,它可以让植物利用从火山口外传来的光线为水培系统提供动力。第二,是宇航员的家,包括一间卧室、一间浴室、一间厨房和一间客厅。第三,是用于科学研究的实验室,最后是一个健身房;在健身房和实验室中,都将有与地球的通信中心。

月球上的环境对宇航员来说是非常危险的。解释一下你的月球营将如何保护他们。

我们的地下住所将使宇航员不断受到保护,不受辐射影响,也不受陨石和热变化的影响。如果宇航员离开住宿地,他们将受到太空服的保护,在他们离开基地的时候,太空服会提供足够的保护。
然而,月球上的环境也会损害宇航员的身体,由于有健身器材,宇航员的身体将能保持健康并不断受到监控。最后,如果出现精神问题,有地球系统控制提供的通信和心理帮助手段。

解释一下你的月球营将如何为宇航员提供。
食品
电器
空气

在月球上的头几天,宇航员将依靠从地球上携带的一些水供应而生存。然后,将从月球极地获得水,那里的水储量极为丰富。宇航员将使用配备有光和测距探测器的无人机来监测地表地质,并使用雷达测地仪来寻找地下的水,并了解在哪里进行挖掘。水主要是冰冷的,这就是为什么有必要使用加热的工具来从地下提取水的原因。一旦提取出来,水将被(以冰的形式)运送到我们的月球基地,这要归功于漫游车;在这里,它将被使用特定的净化器净化掉污染物。

宇航员将在最初一段时间内吃从地球带来的冻干食品。然后他们将开始种植微型蔬菜(仅在15天内生长),如西红柿、西兰花和咸菜;这些蔬菜将在水培温室中生长。
宇航员将能够种植一些其他的蔬菜,如菠菜、水芹、火箭、萝卜、黑麦、藜麦、韭菜、豌豆和韭菜,在由雷石和用作肥料的有机废料组成的室内培养基中。
饮食中的一个重要补充将是来自地球的螺旋藻,其营养价值高,可以填补维生素B和C的不足。
我们的团队将种植土豆和红薯以满足碳水化合物的需求。他们还将吃一些从地球上送来的干粮。
宇航员消耗的蛋白质将由一台3D打印机从地球上带来的动物蛋白丝制作。

能源直接利用光纤(在入口处适当过滤),在地下空间传导光能,并在月球白天通过安装在我们基地附近的太阳能电池板进行当代储存。在月球之夜,能量由先前在白天储存能量的燃料电池提供(与太阳能电池板连接)。在月食的情况下,燃料电池也是一种解决方案。这种能量可以用于多种用途,例如为LED灯供电。此外,就推进剂和加热系统而言,氢气和甲烷将是我们的能源:我们从水的电解中获得氢气(也产生氧气),而我们从有机废物的堆肥中获得甲烷;无机废物(塑料和金属)则通过3D打印机进行回收。

氧气主要通过两种方式获得:首先,它可以从岩浆中提取;在这种情况下,它必须在提取后进行净化,然后储存在特定的容器中。尽管雷石含有大量的氧气,但为了满足重要的要求,也可以从水电解中获得。由于这个简单的过程,水(先前已净化)产生氧气和氢气。
我们从这些过程中获得的氧气可以用于宇航员的生存,由于特定的加湿器而成为生活空间中的可呼吸空气。

解释一下你的月球营的主要目的是什么(例如:商业、科学和/或旅游目的)。

我们探索的主要目的是科学:首先,我们认为有必要进一步分析月球环境参数(如土壤、空气、水和光照条件),并开发先进的食品生产技术。其次,在月球上定居将测试和提高人类的适应能力,这对未来进一步定居是有益的;最后,在月球上建立基地作为通往更遥远地点的中间步骤将是非常方便的,例如火星,这是许多空间机构的未来目标。

描述一下你们月球营宇航员团队在月球上的一天。

宇航员们在正常的8小时睡眠后醒来。一旦醒来,他们就吃早餐。然后,他们在健身房花一个小时进行日常锻炼,这是专家先前为保护宇航员的肌肉质量而计划的。
锻炼结束后,温室的管理委托给一名宇航员,而其余部分人员则在实验室进行研究:团队将研究重力及其影响,如质量损失,但也研究辐射,如何正确处理它们以及如何潜在地利用它们。
在上午的工作安排之后,宇航员们吃午饭。
下午,宇航员可能会解决可能出现的技术问题,或到外面进行额外的基地活动,并在太空车上探索周围的环境,以收集一些数据:采集土壤样本,记录温度和光照率,测试可用于火星的技术,分析陨石成分,最后,在没有任何干扰或大气层的情况下观察宇宙。如果宇航员决定进行更远的旅行,他们可以使用之前配备的实验工具或大型望远镜的漫游车,并提醒他们带上空气补给。
在一天结束时,机组人员储存收集的数据,然后与地球建立传输,以便向总部报告和解释当天的新发现。这可能是一个与亲属交谈的机会。
再一次锻炼之后,宇航员们吃过晚饭,就去睡觉了。



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