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。 天狼星项目

FABLAB ILIAUNI  第比利斯    乔治亚州 14岁或以下,15岁,16岁,17岁

3D项目的外部查看器

项目描述

对我们来说,月球上的殖民化是一个梦想的挑战。我们的主要目标是:开发月球表面的基础设施(电力系统、储能系统、空间制造资产、空间采矿资产),以实现未来月球表面的科学和商业任务。当我们在居住基地周围获得一些资源时,然后在南极的艾特肯盆地和克雷维厄斯火山口交替部署我们的基地卫星和考察机器人,因为基地的设计是为了获得当地的资源,如水(冰)、金属和其他资源。我们在灵活的轻量级登陆平台上建立殖民化 而在这方面,我们将把基本的雷石与表面结构连接起来。为了创造长期的人类栖息地,我们决定用真菌分解小行星雷石来取代水耕法,这使宇航员在把产品带到月球上时具有更多优势。该项目旨在使月球的殖民化不再是一个梦想。它将成为一个现实,使我们能够通过其他的眼睛向人类展示月球,而不仅仅是宇航员。

你想在哪里建造你的月球营?

在过去的几年里,越来越清楚的是,安置载人基地的最佳地点是月球南极。科学家们使用了LOLA(月球轨道器激光测高仪),这是美国航空航天局用来提供月球精确地形模型的设备。利用这些数据,在连接沙克尔顿环形山和德杰拉什环形山的南极附近发现了一些地点,根据离地面2米到10米的高度,在92.27-95.65%的时间内有阳光照射。通过将月球资源处理设施设在南极附近,太阳能产生的电力将允许几乎持续的运作。太阳照射将有助于储存未受保护的资源。例如--冰,这意味着它在月球后至少可以为殖民地提供饮用水和氧气。这就是为什么我们希望我们的基地靠近沙克尔顿火山口。

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。

我们决定,与其带着所有的材料、设备和电源来改造灰岩,以便为可折叠着陆场、固定着陆场或道路提供灰尘控制和其他基础支持,"灰岩自适应改造系统(RAMs)"这个概念是由Sarbajit Banerjee从NIAC之前的NASA提案中提出的。 我们使用新的微胶囊投送系统,投送前体(纳米热剂混合物和有机硅烷),这些前体在部署时被激活,通过原地形成先进的高强度钢钉,将表面结构与底层石膏结合在一起的点焊锚点。该系统还提供额外的地下雷石稳定前体,这些前体在土壤深处被推动,并通过最初的放热反应被激活,从而形成一层连续的热熔和地质聚合的雷石,构成一个提供额外承载能力的堡垒。因此,粉尘缓解和承载能力是通过反应/凝固化学和物理网状屏障完成的。 

我们还将有一个用于考察工作的混合动力车,靠氢气和太阳能运行8小时,为4名宇航员设计。

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。

宇航员是安全的,因为,RAMs概念中的新技术是。1)一个内置的基于微胶囊的焊接和岩浆固化系统,由更安全的纳米热剂混合物和土壤稳定剂组成,旨在依次激活以形成基于生铁的锚,以及在需要时形成先进的高强度和韧性钢锚。这些锚将沿着平台的边缘延伸,并渗透到岩浆基质中;2)利用存储在岩浆成分化学键中的能量作为主要来源,为原地点焊和创建嵌入式合金框架提供动力。这个系统将通过在原地生成相当于地震级的合金(如果需要的话),将像柔性垫这样的资产固定在行星表面。这些合金使平台能够承受反复推进着陆时产生的热和机械应力。

而如果他们在居住地以外的考察中遇到危险,他们将立即与集市上的搜救队联系,为此,通讯设施和车载卡车将在48小时内提供无线电通讯。

为了保持宇航员的健康,我们将有一个特殊的食物配给和锻炼空间。

解释一下你的月球营将如何为宇航员提供。
食品
电器
空气

首先 为了取样,我们将使用自主机器人深层钻探演示器(ARD3)。这个概念是由Quinn Morley创造的。在这个项目下提出了一个自主钻探系统,它将利用一个毅力型漫游车作为钻机。漫游者将配备最少但适当的科学仪器,以及一个具有高度冗余的钻探策略。该钻探策略不依靠电缆,而是由独立的机器人自主地在钻孔中上下移动。
水是近期内最关键的部分,因此是许多研究的重点。我们将获得水 一种新的技术 "烧蚀电弧采矿",这是由阿米莉亚-格里格领导的项目的一部分。这项技术最近被选为美国宇航局先进概念研究所(NIAC)第一阶段研究员计划的一部分,这是一个项目。在这项技术中,横跨两个电极的电流电弧将使月球上的冰冻水升华,或表面材料变成水蒸气。然后电弧将把水分解成电离颗粒。然后,电场引导这些电离粒子进入捕获室。因此,该技术将一举将资源从月球岩石中吸出,并收集起来供以后使用。
提取的水将被转移到基地仓库,甚至通过FLOAT--灵活的悬浮仪。

水耕法 相反,我们建议用富含碳的小行星材料创造土壤,利用真菌对材料进行物理分解,并对有毒物质进行化学降解。我们将使用真菌来帮助将小行星材料变成土壤。基本想法是用真菌接种含碳的小行星材料,以启动土壤的形成。真菌在分解复杂的有机分子方面非常出色,包括那些对其他生命形式有毒的分子。事实上,有证据表明,真菌在地球的早期土壤形成中发挥了关键作用。(我们可以在月球上对我们做同样的事情)。
正是为了这个目的,我们已经分配了空间,直接在月球表面建造一个温室。这里提出的研究将支持开发具有充足绿色空间和强大农业系统的大型太空栖息地的努力。

Light Bender是在Artemis任务和随后的 "长期人类月球表面存在 "的背景下,在月球表面发电和配电的一个新概念。这个创新的概念是基于一个定日镜,它利用卡塞格伦望远镜的光学系统作为主要手段来捕捉、集中和聚焦太阳光。第二个关键的创新是使用菲涅尔透镜,使这种光在没有大量损失的情况下分配给一公里或更远距离的多个终端用户。然后,通过使用小型(直径2米至4米)光伏阵列,在终端用户的位置将重新定向和集中的太阳能转换为电能,这些光伏阵列可以安装在栖息地、低温冷却器或移动资产上,如漫游车或ISRU元件。
为此,我们决定把这个装置放在几个地方--生活空间的屋顶和月球的表面,从那里能量将被重新分配到所需的物体。

首先,我们从地球上提取一定量的氧气。后来,我们可以在一个叫做熔盐电解的过程中从月球表面本身提取氧气。这将使月球土壤变成氧气和其他金属。同时,植物也将通过其光合作用提供少量但可用的氧气。

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)。

我们建议开发FLOAT--轨道上的灵活浮动--以满足这些运输需求。运输将是FLOAT--轨道上的灵活浮动。这个项目是由Ethan Schaller在NASA的喷气发动机实验室开发的。FLOAT机器人没有移动部件,在轨道上浮动以减少月球灰尘的磨损/磨损,与有轮子、腿或轨道的月球机器人不同。FLOAT轨道直接在月球石板上展开,以避免重大的现场施工--与传统的公路、铁路或电缆道不同。墙壁上还含有稳定的氧气和水分,因此人们可以自由生活。

FLOAT - 灵活的浮力 通过这条路线,我们将运输在火山口提取的资源,并将其重新分配到我们仓库的水库中。

描述一下你们月球营宇航员团队在月球上的一天。

在地球上,一个人的日常生命支持需求是。

我们将在基地有两组宇航员。他们将有一个特殊的轮班时间表,根据这个时间表,他们将被重新部署到基地。

一旦宇航员醒来,他们将整理并吃早餐。宇航员将使用NASA未清洗的洗发水加少量水来保持日常卫生。

 在照顾好自己之后,他们去温室进行研究,并获得他们想要的产品(这些产品的一部分他们放在特殊的容器中送到地球上进行研究,另一部分则带到餐厅)。然而在太空中,水和食物的要求较低。这就是为什么宇航员每天会收到0.84公斤的氧气,1.6升的饮用水和1.77公斤的干粮。

在结束了早晨的例行工作后,宇航员开始了他们一天的工作任务,这可能需要一些不同的任务。就像房主在房子周围做日常维护和其他工作以保护他们房子的良好健康一样,机组成员的任务是定期检查支持系统和清洁过滤器,更新计算机设备,甚至倒垃圾。宇航员们每天都在进行科学实验的工作。实验包括提取积累在陨石团岩中的原材料,从月壳中提取水和氧气。之后,他们聚集在审议室,讨论这个或那个原材料,总结今天的工作,并制定第二天的计划。在劳累的工作之后,他们仍然从温室里得到他们想要的产品,并吃晚饭。另外宇航员们每天都会拿出几个小时来健身。平均而言,宇航员每天锻炼约两个小时,以防止在微重力环境下生活时的骨骼和肌肉流失。运动后,他们有机会放松,在一天结束时,他们有机会与家人联系。

在夜间,他们将检查并在必要时关闭基地某部分的能源资源。然后,基地的第二组人员将开始新的一天。 



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