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。 月亮_小分队

体育馆上午墙  维尔登    德国 16, 17

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项目描述

我们的月子营  主要目的是在月球上为人类建立一个安全和负责任的前哨。我们希望给人类一个新的灵感,增加对远离地球的地区的兴趣,并展示新的技术可能性。我们需要让那些对航空航天发展充满热情的年轻人参与进来,以达到新的重大里程碑。

总的来说,我们的Moon camp由单一的蜂窝状模块组成,以确保基地的模块化,并创造了扩大我们营地的可能性。营地的发展是非常灵活的,因为3D打印漫游器使我们有机会根据需要打印模数。

此外,我们将为我们的漫游车提供一个停车位,并为供应和撤离火箭提供一个发射区,该发射区与营地保持一定距离,以确保我们的宇航员的安全。

我们保护营地和船员的危险,同时将重要的模块放在月球土壤内,以确保对微型陨石和辐射的自然保护。

此外,单个模块之间用特殊的闸门隔开,在危险情况下可以关闭。

在营地建设之初,只有少量的资源可用。因此,在最初的几年里,营地要依赖来自地球的供应。最后,我们希望发展一个完整的自给自足的营地,这将在未来变得更加独立。 

你想在哪里建造你的月球营?

我们决定将营地建在北极地区,因为在深火山口地区有水冰。

除此之外,环形山外的月球北极的温度非常温和,太阳几乎整天都在照耀,这确保了部分能源的生产。

同时,我们把营地建在火山口的边缘,以降低陨石撞击和辐射的机会。尽管如此,我们还是把营地建在了火山口的边缘,以防止基地陷入完全的黑暗,并且为了完成放在火山口外的每一个重要的技术装置。最后,我们把月球营的一部分放到了火山口的墙上,以增加安全性。

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。

一辆自主的漫游车将首先被送到月球,以开采月球土壤。通过目前在地球上开发的一种特殊的制造工艺,我们使土壤可用于3D打印漫游器,我们将用它来建造模块的外壳。这种方法节省了大量的时间和成本,并防止宇航员在需要建造营地时遭受辐射。

此外,漫游车正在火山口的墙壁上采矿,以建立一个洞穴,其中将放置最重要的模块。

在打印好的外壳内,漫游者将建立一个特殊的、非常耐用的塑料泡沫,并有一个铝制框架,为第一批宇航员创造一个安全的环境。

在为宇航员建造一个保存场所后,重要模块的设备被送到月球营地,其中包括生命支持系统,以及首次提供的空气和食物。

在开始时,Moon camp将有一个5人的团队,以确保每个重要的学科领域都有一个专家,如工程或医学。

在未来,该营地将变得更大,以支持超过10个人。

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。

一个很大的挑战是空间辐射和陨石撞击,这可能会破坏重要的模块并危及到船员。因此,我们把最重要的模块建在火山口壁上的一个山洞里。 

同时,其余没有放在火山口壁上的模数被保护起来,将一层  模块上方的月壤(76厘米足以防止模块受到辐射)。 

除了太空中的危险之外,船员们还要承受与地球上的人隔离的负担,因此他们要通过VR会议与地球上的朋友和家人保持联系。为了保护船员免受肌肉损伤,他们每天都有固定的训练时间。

解释一下你的月球营将如何为宇航员提供。
食品
电器
空气

我们的月球营的位置是特意选择的,因为在火山口的深处有水冰的存在。因此,我们可以用一个自主的漫游车开到火山口的地面上,用一个特殊的强化钻头开采水冰,并将冰运到营地。在火山口的部分地区是没有光线的,这就是为什么漫游车需要用电池供电。水冰将通过利用原子反应堆的废热和集中的太阳光来融化。
同时,当我们生产水时,我们进行甲烷化反应,将呼吸空气中的Co2转化为水。另一个反应产物是甲烷,它可以作为SpaceX公司的星际飞船的火箭燃料。
产生的水没有营养,因此我们从地球上获得水和植物的营养液。

训练营开始时的食物供应需要是标准的宇航员食品,但将来会在一个温室里生产。这个温室没有窗户,因为需要一个非常厚的玻璃层,因为有辐射。

我们的食品生产原则是基于 "地下农业",其中太阳光是由LED灯模仿的,而地面是由生长介质构成的。营养液使作物产量高。粪便被作为肥料使用。

种植介质由木质纤维组成,非常轻,这就是为什么它可以非常容易地被送到月球上。灌溉是自主的。食物的生产也与南极洲的 "诺伊迈尔站 "开发的原理相同。

然而,某些生活所需的蛋白质是从地球上送来的。因此,不能达到完全独立。

在月球表面有大量的阳光,这些阳光将被太阳能集热器转化为能源。然而,我们将需要大量的太阳能收集器来产生足够的能量,特别是为漫游者的采矿和建造过程。此外,我们认为一个辅助能源是必须的,例如,在太阳收集器领域发生陨石撞击的情况下,这可能会导致生命威胁的电力下降。

因此,主要的能源来自原子能,它基于一个海底压力水反应堆。废热被用来加热营地,并在我们进行甲烷化时提供必要的热能。后来我们用这些热量来融化水冰。

此外,能源储存是在电解过程中产生的氢气和甲烷,我们将需要移动设备(漫游者等)的电池组。

为了尽量减少从地球上运输空气,我们在月球上生产了主要的氧气。
通过电解,我们将开采出来的水冰分离成氢气和氧气。氧气可以用来呼吸。
此外,我们将月球土壤中的矿石分离成氧气和金属粉末,用于3D打印。

我们想重新利用大部分使用过的空气,这就是为什么空气被引导到温室,在温室中,二氧化碳通过光合作用与植物发生反应,并产生氧气。

在此基础上,我们种植的植物可以过滤有毒的气体,如 "甲醛"。我们想使用例如绿萝,它有很高的过滤效果(根据NASA的 "清洁空气研究")。

为了在营地创造类似于地球上的呼吸空气,我们在一开始就把氮气送到营地。

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)。

开始时,月球营只是用于科学方面。一项重要的调查是记录在营地逗留的长期后果。国际空间站上的任务不超过1年。因此,长期的热隔离对未来的任务(例如火星)的影响还不清楚。同时,如何为宇航员提供殖民火星所需的食物和能量,也没有太多的知识。 

此外,我们的月球营地应该经过测试,成为未来任务的一个货场。 

除此之外,我们还想建造一个射电望远镜,它可以发现太空中的新发现,并为物理问题提供信息。 

营地的费用很高,因此一些游客可以参观营地。最后,营地还应该激励年轻人参加STEM课程和产业。 

描述一下你们月球营宇航员团队在月球上的一天。

为了实现最佳的科学研究和调查,以及规范的护理和安全,月球营的船员将由宇航员组成,他们在许多不同的主题领域拥有广泛的知识带宽。宇航员们将轮流工作,以便有足够的人保持清醒,在紧急情况下对可能的危险作出反应。不同的班次重叠一小时,这样,各班次的宇航员可以一起评估所有的事件。我们将适应一个正常的24小时地球日,13小时的轮班。 

当轮班开始时,宇航员们起床,吃早餐,准备工作。每天,宇航员在实验室工作,做实验。之后,他们编写一份协议,以保证所有结果的安全。 

同时,船员们承诺每天至少做2个小时的运动,以减少由于低重力造成的肌肉和骨密度的损失。

后来宇航员有了自由时间,他们有可能与地球上的人联系,以减少隔离的心理压力。 

此外,营地的每个系统每天都由工程师控制,目的是调节反应堆功率和冷却燃料棒。

此外,还必须保存重要系统的功能,并检查氧气水平,以便在二氧化碳水平高的情况下激活甲烷化作用。这些植物也被证明了,当它们足够大时可以被收割。

宇航员们还承诺每周2次拜访站内医生,进行例行检查。

为了在紧急情况下有可能撤离营地或将受伤的队员带到地球上,必须检查和准备撤离火箭。一般来说,为营地提供补给或将实验品带回地球的火箭都应该准备好。

总的来说,所有的漫游器和模数都经过验证,以保持所有系统的正常运行。

在紧急情况下,营地中的任务控制模块发出警告警报,表明有问题,必须立即解决。 

这种日常工作使我们的月球营地能够负责任地运作,并包括所有重要的方面,以保证船员的安全。地球的正常节奏被假设在营地上,以便为宇航员提供一个正常的一天。



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