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。 月球定居者

Tudor Vianu国家计算机科学高中  布加勒斯特    罗马尼亚 15

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项目描述

我们的月球营地被设计为人类有史以来的第一个定居点,是未来月球探索的门户。我们的基地设计是为科学目的而选择的,没有为其他东西留下太多的空间。. 纵观历史,殖民化主要发生在三个阶段。幸运的是,第一阶段已经完成,因为人类已经在卫星上了。我们的基地是第二阶段的一部分,在这一阶段,人类建立了一个前哨基地,但仍然非常依赖地球。在这个阶段,需要建立研究和基础设施,以便为最后阶段的天体做准备,在这个阶段,殖民地现在完全独立,成为独立于地球的。我们在地球上的殖民主义时代看到了所有这些阶段,当时所有的新世界都是由欧洲列强以类似于月球的方式建立的。

总而言之,我们的基地是月球殖民化第二阶段的第一步,因此使其成为空间探索和人类发展的新时代的开始。

你想在哪里建造你的月球营?

当谈到我们的基地应该位于哪里时,我们立即想到了附近有冰水的地方。在我们的科学研究中,我们得出的结论是,我们的基地应该紧挨着一个来自两极的火山口。我们的最佳人选是克拉维乌斯,它是月球南半球从地球上可见的最大的陨石坑之一。由于在其表面发现了冰水,可能有机会让水分布在整个月球表面,而不仅仅局限于寒冷的、有阴影的地方。由于被安排在克拉维乌斯旁边,我们的工作人员将能够测试这一假设。

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。

月球是地球的唯一卫星。我们的项目利用其所有的资源,同时保持低成本,并为宇航员提供良好的生活条件。

首先,为了降低成本,我们把我们的基地做成了模块化,这样就可以快速建造并容易消耗。我们的穹顶是基于五角形的,是由可以在地球上预制的三角形组成。从一个房间到另一个房间的走廊是由长长的金属板制成的,这也可以从地球上带来。

其次,在建成后,我们的基地将被一个雷石层所覆盖,这将保护整个基地免受辐射和小陨石的影响。通往外面的隧道将包含一个抗辐射层。

考虑到质量与价格的比例,我们的设计将尽可能使用相同的家具。

此外,该设计包含一个一米的地基,以稳定结构并保护基地免受陨石坠落造成的潜在地震影响。

施工将完全由机器人完成,人类的劳动成本高得多,效率也低得多,因此在施工的第一阶段,人类甚至不会到达现场。

总而言之,我们的基地将具有成本效益,易于建造,同时保持其高质量和短的施工时间。

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。

在建设的早期阶段,人类甚至还没有登上月球,所以在建设过程中受伤的风险已经完全消除了。由于被一层雷石所覆盖,基地内部的辐射将没有问题。通往基地外的走廊也有辐射防护层,使其也能防辐射。雷石层不仅能提供辐射防护,还能保护宇航员不受撞击在月球表面的小陨石的影响。我们的设计还包含一个供人员使用的漫游车,它将在各种科学任务中保护船员并缩短行程。 

总之,由于上述所有原因,我们的基地是为了保护船员免受在月球上遇到的所有危险。

解释一下你的月球营将如何为宇航员提供。
食品
电器
空气

为我们的基地提供水将不是一件容易的事,我们将派出一个带有采矿设备的漫游车,以清除位于卫星两极的火山口中包含的冰。我们将使用一种热的和强大的工具来挖掘月球的表面。然后,冰将被带到基地,在那里利用太阳能将其融化。收集到的水将被过滤掉其他颗粒,从而使其可以饮用。此外,许多可回收的水的来源,如尿液和卫生水都发生在基地。为了清洁水,我们将首先使用一种藻类。这种方法与美国宇航局创造的 "正向渗透浓缩 "技术相结合,将保证水可以再次饮用。这种方法包括使用一个半透膜,将盐水和大的有机分子从饮用水中分离出来。

为了在建设的早期阶段获得必要的食物供应,我们的基地将从地球上进口几乎所有东西。基地有一个食品穹顶,里面的植物将在类似货架的条件下生长,与垂直农场完全一样,由于节能和成本效益,垂直农场在地球上开始变得流行。小植物将被收割,只使用需要的波长来生长。此外,这种种植新鲜食物的方式有利于节约用水,并为我们的宇航员的饮食带来新鲜感。穹顶还将包含一个藻类盆地,它将为我们的基地提供食物和氧气,同时确保没有有益的营养物质被浪费掉。然而,并非所有的食物都将由我们的食物生长室提供,类似于国际空间站使用的包装食物将被进口,以确保所需的维生素和矿物质能够被提供。

为了获得所需的能量,为基地及其各种扩展部分提供动力,我们认为最简单和最便宜的方法是利用太阳能与电池相结合,这将使基地在月夜里运作。考虑到太阳能是我们采购能源的唯一途径,我们认为大约250块太阳能电池板,其中50块是备用的,将足以为基地提供日夜的动力。100块电池板将足以维持白天所需的能量,而另外100块电池板将填充电池,为夜晚的到来做准备。总之,我们认为这是一个廉价的方法,可以使我们的营地全天候充分工作。

我们将在一个由两个阶段组成的计划中确保空气是可以呼吸的。第一阶段包括我们基地的早期阶段。在这期间,空气将由地球提供。此外,压缩的H2也将被运来用于未来的进程。第二阶段是利用月球岩石中41%到45%的氧气的优势。将雷石中含有的氧化物与从地球运来的H2结合起来,同时将其加热到约950°C,我们将进行化学反应,创造水和其他可用于建筑的金属合金。此外,水将被电解,以获得O2和H2,最终将被回收,以生产未来需要的O2。当谈到N2时,目前的研究显示,月球土壤中的成分很少,最终限制了我们的基地从地球上进口它。

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)。

我们的设计选择完全是为了科学目的,该基地只能维持4人的团队。这个基地将只接待科学家,他们将为未来更大的基地建立基础设施,并研究月球岩石的成分。利用生产O2的金属合金,我们的基地可以创造自己的材料。如果发现地球上有大量稀缺的矿物,用我们的漫游车在月球上提取这些矿物可能会更便宜,这最终会带来更多的资金和对太空探索的兴趣。由于容易扩展,我们的基地也可以成为一个复杂结构的开始,这将能够维持人类的生活,而不仅仅是为了科学目的。旅游业是一个非常好的选择,因为这样可以获得大量的资金。

描述一下你们月球营宇航员团队在月球上的一天。

在我们的基地逗留期间,工作人员将有一个非常密集的日程安排,他们必须遵守,以保持基地的正常运转。 

首先,在他们开始执行任务之前,他们将首先有时间进行晨练(刷牙、洗澡、服用维生素和矿物质补充剂等)。在吃早餐之前,他们将在健身房进行锻炼,以便将由于较低的引力而造成的骨骼损伤降到最低。早餐将在厨房的圆顶上进行,其中包含来自仓库的新鲜食物和宇航员食品。  

其次,将有两个主要的工作时段,一个在午餐前,一个在午餐和晚餐之间。在这些时间段内,我们的工作人员将在基地进行漫游采矿、研究和远距离任务。 岩石成分研究将使用研究模块的显微镜进行。远方任务将使用人员漫游车进行,漫游车将有多个氧气补给管。使用我们的采矿漫游车进行的采矿将从基地远程控制漫游车,使用配备了许多不同传感器的专门漫游车。重要的是,漫游车采矿和任务是在早上进行的,因为这些任务很复杂,需要工作人员的全神贯注。 

午餐将在厨房的圆顶上进行,之后会有一小段时间的自由活动。紧接着开始执行任务,进行漫游器维护和植物采摘(只采摘适合的植物)。太阳能电池板和水与氧气系统也将被检查,看是否有任何部分应该被拆除或更换。这种维护检查非常重要,以确保基地适合运行。 

在晚餐前,将有时间在健身房锻炼,原因与早上相同。晚饭后,只有自由活动时间,以及与家里人见面的时间。我们的公共区域将包括下午的家庭游戏,阅读和学习的书籍,一个棋盘以及一台电视,上面有宇航员最喜欢的电视节目和电影。  

此外,还将每月进行一次健康检查,以监测船员的工作能力。 

总而言之,我们工作人员的日程表将被各种活动和任务填满,涵盖所有需要的工作,以保持基地的运作。



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