Moon Camp Pioneers画廊 2021-2022年
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。
Team: Harmonia
"图多尔-维阿努 "国家计算机科学高级学校 布加勒斯特 罗马尼亚 16, 17 4 / 3
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项目描述
哈莫尼亚月球营是一个研究和全新发现的地方。基地的核心价值是尽可能好地容纳人类,同时也提供一个专注的空间,和谐地适用于任何可能有用的研究领域。 月球营的不对称设计使其具有独特的外观,所有的走廊都是从指挥中心分支出来的,正如其名称所示,指挥中心被置于建筑的中心位置。Harmonia提供的设施从最常见的必需品(如浴室、淋浴和厨房)到为特定研究和可持续发展方法创建的区域。 该基地包含两个漫游器储存空间,与一个科学实验室相连,用于科学家进行的大部分研究。其余正在进行的一套科学研究与可持续发展有关,主要集中在Selenic农场。由一个中央圆顶和两个周围的圆顶组成,Harmonia的农场结合了 "传统 "和水耕种植。这导致了不同的收获,为基地的可持续性做出了巨大的贡献。 另一个重要的区域是医疗穹顶,在这里,船员们的生命体征每天都会被检查和登记。这里也是他们经常锻炼的地方。在这个区域,基地备有所有必要的医疗物品,同时也有相应的家具。 生活区的设计简单而有效,卧室的口径不大,但有足够的存储空间。 最后,走廊很明亮,长度适中,使基地以一种平衡的方式聚集在一起。 |
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2.1 你想在哪里建造你的月球营?
我们将把营地设在克拉维乌斯环形山,位于月球南部高地。我们选择这个地点是因为它将为我们提供资源:阳光和水。研究表明,环形山中没有永久性的阴影区域,只有位于南坡和西坡外侧的地点在月球日期间的光照较少。正因为如此,我们计划将基地设在其北部地区。在月球完成一个完整轨道的时间里,我们的太阳能电池板将把2周的阳光转化为电能,为我们的基地提供燃料,并确保其在较长时间内的功能。此外,我们将利用在火山口土壤中发现的冰,以获得液态水,最大限度地提高营地内的储存量。 2.2 你打算如何建造你的月球营?描述一下技术、材料和你的设计选择。
施工阶段将分为三个阶段。首先,我们将派机器人开始挖掘管道,同时,在3D打印的帮助下,只用月球尘埃制造混凝土,为火箭制造一个明确的发射台。第二阶段将包括从地球上发送的火箭和已经制造好的基地部件,之后机器人将连接并把它们安装到位。这些部件将由能够保护宇航员的材料制成,但也很轻,所以成本会降低。基地将由钛制成,这是一种金属,能够抵御大部分危险,能够抵御63,000 psi的压力。此外,在墙壁的构成中,将使用铝作为添加剂,这是一种有助于阻止辐射的轻质金属,已经在国际空间站和太空中使用。基地的窗户将由钢化玻璃制成。最后,地下的管道将由两层组成,以加强保护。在它们之间,将有一个空间供机器人进入并修理它们。 在最后阶段,人类将带着构成的非必要物品到达,如家具。它将被设计,所以它将是尽可能有效的,所以它将不会覆盖太多的空间,但也不会使宇航员的生活变得困难。 2.3 月球上的环境对宇航员是非常危险的。解释一下你的月球营将如何保护他们。(最多150字)
首先,为了保护宇航员和基地本身,它用厚度为0.8米的墙壁建造,确保物理和热保护。墙壁层之间的空间(用于管道和电线)可以作为额外的热隔离。 对于屏蔽月球营的空间碎片,最有效的解决方案是使用Whipple保险杠防护罩。这些可以安装在建筑物最重要区域的外部,或那些可能含有危险(爆炸)物质的空间。另一个机械保护措施是使用整体式防护罩,这种防护罩较小,可用于基地的其余空间。 另一个问题是空间辐射,这可以通过使用聚乙烯来隔离月球营的墙壁而得到解决。由于其高氢含量,它对吸收和分散辐射非常有效。 |
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2.4 解释一下你的月球营将如何为宇航员提供。
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水
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食品
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权力
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空气
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在开始时,宇航员将带来必要数量的水,以确保月球基地两周的功能。在这段时间里,基地将经历一个完全自动化的过程,通过化学反应为自己提供水。形成的水,以及从火山口发现的冰粒中获得的水,将通过管道传输并储存在我们的模型中计算出的14个容器中,每个模块的容量为60米`3。由于有管道连接容器和农场、医疗中心和厨房,水的分配将是有效的。 |
宇航员们的饮食将以蔬菜和水果为主。但是,在他们能够在基地生产这些食物之前,他们将不得不食用来自地球的包装和罐装食物。两个月后,他们将能够吃到在水培温室里生产的食物。这些植物将在机器人的帮助下被极化,嚎叫农场是自动的。 |
能源是基地的一个关键部分,为了制造能源,我们将利用太阳产生的光。由于我们的基地位于两极附近,它在月球的白天会有光,这些光将被太阳能电池板捕获并转化为能量。捕获的能量将被送往SSU,然后以150V的强度送往DCSU。从那里,电流可以通过两个途径,到MBSU,然后到基地,但也可以到BCDU,从那里到电池。如果有必要,电池将帮助照明并在夜间循环中保持基地运行。另外,在太阳能电池板发生故障的情况下,它们也会有帮助,被安全地储存起来。 |
基地的通风系统有两个组成部分:一个是为人类提供氧气的电路,另一个是提取二氧化碳,将其输送到农场。 |
2.5 解释一下你的月亮营的主要目的是什么。
月球营有一个科学目的,主要是研究技术和天体机械学,以便为未来的任务获得更多信息。(如果人们不模拟情况,月球的殖民化是不可能的)。 漫游车和机器人将(被创造出来,并)在实际条件下进行测试,然后再进行工业化生产。另外,用当地资源建造它们是实现可持续性的第一步。工程师和程序员在新的模型上工作,提高其效率。 植物的栽培在太空中涉及与地球上不同的技术。地质实验将提供有关月球土壤组成和其他岩石特性的细节。植物学家研究植物的适应性,试图创造有效生长的理想环境。 此外,该基地可以支持2名不属于团队的宇航员,如果他们在执行其他任务时或在紧急情况下需要住宿。 |
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3.1 描述一下你的月球营宇航员团队在月球上的一天。
每个人的一天都是在充实的睡眠后开始的,Harmonia月球营的工作人员也不例外。虽然在月球上看时间可能很复杂,但宇航员们将遵循精确的睡眠时间表,确保最佳的生产率。 早晨的例行工作结束后,每个船员都会被告知他们各自当天的任务。根据他们的角色,船员们的检查清单有很大的不同。结构工程师会在他们的同事到达之前就已经开始工作,确保基地能够提供高效和舒适的服务。除此以外,他们还将控制基地的漫游车。与他们一起,电气工程师将创建一个有效的电气系统并维护其功能。此外,他们还将监视指挥中心(包括安全录像)。 化学家的首要任务是监督项目的发展(特别是在化学上获得的资源方面)。他们也可能参与分析由漫游者收集的探测结果。同时,地质学家将研究并记录土壤探测结果,对可能出现的任何变化做出报告。 植物学家被委托负责跟踪月球营农场的活动,照顾植物,收获,但也定期分析它们,以研究可能的适应硒的生活。程序员将为他们的船员和基地本身的每一个必需品创建数据库,并不断用新的信息来完善它们。医生的主要任务是在一天结束时扫描每个人的生命体征,以及偶尔诊断可能的病人并对他们进行治疗。 最后,队长需要监督团队的活动并评估每个人。同时,他们也是发布任务和做出行政决定的人。 每天由两名指定的船员准备膳食,并由整个团队一起用餐,这段时间也将用于社交。 工作会议的时间根据基地可能发生的事件而变化,但平均工作计划不会超过6小时,从上午8点到下午4点。 在一天结束时,宇航员大约在晚上10点睡觉,为第二天做准备。 |