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。 Calatalifa

Calatalifa  维拉维西奥萨-德奥东    西班牙 16

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项目描述

PIONEERS项目(Permanent International COlonies Near CratErs Exploiting lunar ReSources)试图通过使用封闭的生态循环和公共月球资源,在月球上建立长期的停留,从而允许建立几个几乎独立的基地。

为了实现这一目标,将在南极的月球坑壁内建造一个径向对称的基地,如沙克尔顿。水将被提取并作为一系列过程的起点,从而能够种植食物,重新获得营养,并产生必要的气体,如二氧化碳、氧气、氢气或氮气。火山口壁的山峰将容纳太阳能电池板,以确保恒定的电力供应,这可以由几个基地共享。这些将被覆盖,以备发生陨石危险,这些危险将被预期地探测到。

八个二十面体穹顶将提供不同的功能,最多可容纳八个人,他们将利用它用漫游车调查附近地区,制造低重力产品以获得维修资金,并进行不同的实验,探索适合月球生活的新技术。此外,它还将被用作未来出发到火星的太空港。在原地生产不同的物质,包括氧气、甲烷和氢气,将能够在需要时为航天器提供燃料。

总的来说,该基地将成为建立独立的大规模殖民地的垫脚石,这些殖民地可以重新利用其资源并利用当地的资源,同时提供科学和商业回报。

你想在哪里建造你的月球营?

月球营将建在一个南极火山口的壁内,如沙克尔顿。这样,它将受到保护,免受辐射和陨石的危害,同时,它将使几个基地能够在它周围建造。鉴于它与基地相比有很大的宽度,这将使未来的扩展成为可能,以容纳更多的人。火山口将被用来获得冰,这将提供氢气、氧气和水。此外,所谓的永恒之光的山峰将被用来实现一个可以共享的太阳能电池板的持续电力生产,从而减少对这一地区殖民的竞争并鼓励合作。

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。

基地将由七个二十面体圆顶组成,通过管道连接,以提高稳定性,因为它们由HY合金构成的等边三角形组成,可以承受压力,同时还有一个防刮的塑料罩,特别是在外部区域,以及一个漫游车车库。这些板块将被送到地面,此外还有RTG驱动的移动机械,能够钻出必要的空间。这也将作为一项初步任务,以测试程序和技术。此外,它的轮胎系统可以垂直转动,并部署管道以分配冰。它将在火山口的上墙运行,然后下降到基地。此外,还将发送用于通信的天线。随着时间的推移,随着人类存在的增加,可以建立更复杂的系统来连接几个基地。雷石将被就地提取,形成保护层,在检测到任何潜在危险的情况下可以部署。它们将被这些多价机械加工并作为3D打印机材料使用。为了减少这一初步阶段的成本,需要一个国际计划,同时使用可重复使用的发射器。

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。

为了减少辐射,基地将被埋在火山口的墙壁里,有一个小的、被雷公石覆盖的出口,那里将部署漫游车。这些车将被防辐射材料覆盖,并将有月球服与之相连,以便从后面的部分清除月球灰尘。此外,漫游车将在一个与基地相连的外室中,在那里它们将被维护。灰尘将通过向车辆泵送多余的二氧化碳来清除其表面的灰尘,然后将其过滤掉。漫游者也可以远程操作,进行侦察作业,以避免暴露。如果通过卫星观测发现任何危险,可部署的雷石天花板将被建在合理的区域,如太阳能电池板。最后,为了减少低重力的影响,将有一个空间专门用于体育活动。

解释一下你的月球营将如何为宇航员提供。
食品
电器
空气

水将以冰的形式从火山口的凹陷处被提取出来,并被运送到基地的外部区域,在那里用热镜将其融化。其中一部分将用于水培槽,也可以作为以植物残体为食的分解生物的废品获得。宇航员排出的二氧化碳将在萨巴蒂尔反应中被处理,以获得更多的水,以及在水-气体转换反应中。作为蒸汽获得的水将被冷却和加压以使其液化。

其中一个穹顶将容纳水培槽,在那里将种植几种植物:大豆、鹰嘴豆和花生,以获得蛋白质和脂肪;土豆,以获得碳水化合物;绿叶植物,如菠菜,以获得有用的矿物质,如钙,对避免骨质疏松症至关重要。硅藻也将被饲养,以去除二氧化碳并与多细胞藻类一起产生氧气。分解真菌和细菌将在暗室中以植物的残骸为食,作为蛋白质的额外来源,并产生水、二氧化碳和氮,这些物质将被捕获并送回植物,重新创造一个氮循环,以减少植物生长所需的进口物质。

电力将主要由部署在火山口壁峰周围的太阳能电池板产生,即使在月球周期的黑暗时期也能提供持续的供应。当几个基地建成时,它也将被分配到这些基地。从水电解和WGS中获得的氢气也可用于燃料电池以获得更多的能量。其他额外的能量来源将是由堆肥室产生的热量,以及由萨巴蒂尔工艺产生的甲烷,它们可以作为燃料储存或燃烧。

几个反应将被用来获得不同种类的气体。冰将被电解以获得氧气和氢气,如上所述,这将有多种用途。氧气将被居民和堆肥器中的生物所消耗,通过过滤其废物获得氮气。起初,氮气和氧气将从地球上进口,以建立基地的大气层,但也可以通过分解者、植物和藻类分别进行小规模的耕作来生产。二氧化碳将被用于萨巴蒂尔反应,以获得水和甲烷,也将被用于清除漫游者的灰尘。总的来说,大气将由传感器持续监测,以检测任何可能的泄漏,进口储备将被储存起来,以备任何事故发生。任何有害的气体,如来自WGS的CO,可以释放到大气中,并由太阳风清除。

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)。

该营地将同时执行几个功能。它将是一个国际性的、可扩展的实验,尝试不同的程序和策略,以建立稳定、独立的基地,通过一个连接的网络共享当地的资源。

此外,远程和通过EVA的大范围考察将提供关于月球地质的宝贵知识,不仅是在表面层面,而且通过钻探机在更深的层面。它也可以用来研究低重力的应用和产品,并出口它们以降低整体成本,提供各种科学知识。从长远来看,由于其低重力和原地推进剂的制造,它可以被用作未来火星任务的发射点。

描述一下你们月球营宇航员团队在月球上的一天。

乘员们将在8-9个睡眠小时后醒来,尽管一对宇航员将在通信室保持警惕,在必要时与地球和其他附近基地联系。这些人将定期轮换,并允许其他船员在白天休息。将有一个一般的扫描程序,之后船员将根据他们的专业,把时间投入到不同的科学实验中。例如,地质学家可以进行EVAs或远程操作漫游车;植物学家可以监督作物并在实验室进行低重力实验;工程师可以监测反应并帮助修复任何泄漏,等等。工作7个小时后,工作人员会聚集在中心室吃午饭,并有两个小时的休息时间,这时他们可以在健身房锻炼身体,进行体检,在中心室放松,等等。然后,从检索到的材料或进行的实验中进行数据分析,同时进行维护工作,如修改堆肥器,清洁漫游器等。总体结果将在一天结束时作为每日报告发送,修改制造工艺、实验、建议等方面的可行性,并接受来自地球的指示。然而,该通道将持续开放,并将受到相应的监控。如果需要任何补给,基地将要求进行货运任务,可重复使用的发射器将携带补给,下降到表面,如果是更精细的材料,它们将在入口附近降落,被加油,然后离开。如果其他基地出现任何情况,工作人员可以通过他们的漫游车到达那里提供援助,确保快速反应,直到需要时来自地球的进一步帮助。



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