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。 月球射击

UTC 朴茨茅斯  朴茨茅斯    英国 17, 16

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项目描述

我们的月球基地将需要几年的时间来建造,并将为宇航员提供临时住宿。该基地的主要目的是测试地下基地的环境将如何影响宇航员的身体和精神。所进行的实验将与国际空间站类似,并将有类似数量的定期更换的船员。人数最多为8人,但可以降至2人,基地仍能正常运转。如前所述,该基地将部分位于地下,以保护辐射和温度。基地被建造成一个垂直的、几乎是筒仓形状的结构,在建造之前会被放进一个挖好的洞里。设置将需要若干年的原因是为准备基地所需的钻探和钻孔过程。随着洞的进一步挖掘,基地的各个部分将被送达,然后被锁定在钻孔机的顶部,这将总共进行7次,留下8个被钉住的部件锚定在地面上。这将包括底部的食物储存,然后是供宇航员睡觉的宿舍,接着是医药室,然后是种植室,然后是通信、能源、水储存罐,然后是气闸室和基地的出口。 

你想在哪里建造你的月球营?

基地将位于月球的南极周围,可能在沙克尔顿火山口周围。这是因为有可能在一个特定的地方出现近乎恒定的光照,正如Ben Bussey所分析的,并在2006年意大利索伦托举行的国际月球探测工作组国际月球探测和利用会议上报告的。这可以在一年中的大部分时间里提供近乎恒定的太阳能,然后基地的其他部分可以保持休眠状态,类似于北极的基地。这个位置也允许在持续的黑暗中探索干旱地区,这些地区有可能有水,如果有的话可以用于进一步的扩展。

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。

该基地将使用预制的金属栖息地,各隔间之间有气密性密封。这将允许每个隔间在建造基地时被送上自己的任务。建设将随着钻孔机在地下慢慢地进一步挖掘而发生。由于周围的泥土,应该有相当数量的背景辐射的保护,而将水储存在基地的顶部也将提供一些更多的保护,使气闸成为基地唯一没有间接辐射保护的部分。圆柱形将有助于基地的建造,因为它可以与孔的大小相匹配。此外 由于是圆柱形的,在抵抗土壤压力时,它的结构将更加完整。在内部,不会有太大的区别,以减少复杂性,但是所有的墙壁都将涉及到绝缘,以防止月球的外部温度造成月球基地的波动。 

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。

月球基地将被要求保护三个主要方面:辐射、大气和温度。为了防止辐射,将使用地下建筑。尽管仍将采用铅质隔热材料,以确保宇航员得到保护。宇航员将定期接受血液测试,由于补给和任务时间较短,约为6个月,与国际空间站相似,宇航员应迅速得到治疗。下一个保护领域是免受大气的影响,这可以通过使用紧锁的部件,加上垫圈来确保有一个完全密封的内部来完成。然后使用生命支持系统可以密切监测基地内的大气。最后留下的危险是温度是唯一的障碍。使用厚的绝缘材料和温度调节热泵可以为环境提供额外的稳定性。

解释一下你的月球营将如何为宇航员提供。
食品
电器
空气

水将在火箭中每两个月或大约56天提供一次,并将从有效载荷中泵入水箱,这将包括每人224升,因此2000升的最大容量将允许预期的最大使用量为1792升,并且仍有足够的水用于其他用途,如建立鱼菜共生系统。此外,由于该基地位于沙克尔顿附近,有可能在月球的黑暗部分找到冰冻的水。这将允许进一步扩大基地,以提供月球上的水源,但是需要进一步的测试,在建立最复杂的系统之前,从地球上开始供应将是有益的,以确保基地能够运作。水也将被回收,以确保只使用所需数量的水。

食物将由干粮和MRE(即食食品)式的食物提供。这是因为这种类型的食物不需要额外的水,而且可以储存很长一段时间。根据军用MRE的重量和尺寸,在两个月的补给期中,将需要1344份食物。净重约为1000公斤。这意味着食物和水可以在同一艘补给火箭中发送。使用口粮应该可以提供所有需要的热量和营养物质。基地内还将有一个种植室,以测试植物在太空中如何生长,并最终可用于为宇航员提供新鲜食物。种植的食物将被放在种植床上,有种植灯和用于浇灌植物的备用水。种植的食物将再次被用来测试在世界之外如何种植食物。

电源将由太阳能电池板提供,由于基地的位置,很可能会有太阳一直在附近,所以只需要有足够的电池电量,以确保在出现任何故障时,生命支持仍然在线。需要进一步的信息来选择太阳能电池板的最佳位置。应该对基地的电力消耗进行更精确的计算,然而,作为基地的灵感来源,Is的电力消耗约为80KW,最高可以达到95KW。

空气的大部分将由氮气组成,其余为氧气。空气将有80%氮气和20%氧气的预期混合,但也会有大量由人产生的二氧化碳。这意味着将使用过滤来去除空气中的碳,并在需要时加入氧气。空气混合物将需要在宇航员到达之前设置好,然后每个月将提供多达448公斤的氧气。这将提供美国国家航空航天局所说的每人每天1千克的平均摄入量。如果储存量为50,这只需在储存区占用7立方米。

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)。

月球基地的目的将是测试地下月球基地的概念。医学测试和在该地的短暂时间是为了提供尽可能多的数据并给出准确的信息。宇航员将被要求每天进行医疗测试,然后处理结果,以提供准确的人的日常信息。其他的过程,如鱼菜共生和种植床,以及可能的水开采,都可以在这个环境中使用和测试,也可以产生实际的真实结果,而没有这些系统中的一个自发故障导致基地失败的风险。

描述一下你们月球营宇航员团队在月球上的一天。

平均每天将持续16个小时,由一项主要活动组成,如进行医疗测试、照料作物、操作通信设备或一般维护。每项工作将有两名机组成员,这意味着可以分配轮班,以便在任何时候都至少有一个人在工作。进行医疗测试的两名宇航员将在一天内对其他宇航员进行测试,发现肌肉质量、心率、氧气水平、血压和血液测试。然后,这一日期将被收集并提交给通信中心,以传送回任务控制中心。与作物打交道的工作人员将被要求确保所有的生长环境都是正确的,照顾设备和管道,监测所有植物的生长,并将任何相关信息提交给通信中心,以发回任务控制中心。通信操作员将负责把信息从基地传送到任务控制中心,并确保所有的通信都能正常运行。最后,一般维修人员将负责维护船上的设备,并监测食物、水、能源和空气的使用情况。



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