月亮营地

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: Polaris camp

郑州轻工业大学附属中学  河南省郑州市    中国 19, 18   5 / 2


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项目描述

月球是值得人们向往和追求的。北极星营地的目标是创造一个可以在月球上长期生存的空间环境。它将在现有技术和月球探测科学家的发现现状的基础上,建立生活和研究所需的所有方面,开发月球资源。水资源的提取和回收,太阳能资源的储存,氧气的制造,增加了从月球冰中提取氧气和氢气作为火箭燃料的可能性,力争把月球建成太空加油站,降低未来太空旅行和火星探测的成本。在这里,我们建设了生活区、绿色植物室、科研室和室外建筑等模块,为生活和科研提供必要的条件,同时覆盖区域,避免辐射破坏和陨石影响,流出观测区,观测陨石轨道,月球环境等。

2.1 你想在哪里建造你的月球营?

我们将在月球南极一个叫沙克尔顿的岩石坑附近建立一个基地。月球基地位于月球南北两极,那里有长期持续的日照,这为利用太阳能发电提供了便利条件,解决了基地的能源供应问题。由于月球南北两极的太阳几乎是平坦的,没有大气层,光线不会被折射,所以在极点撞击坑的底部永远不会有阳光照射。南极和北极的永久阴影区可能有水平成分,所以在该地区可能会发现水资源。这个地区有80%的时间暴露在阳光下,在撞击坑里有一个永久的阴影区,所以我们把这个地区作为我们的月球基地建设点。

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。

考虑到月球上建筑和建筑材料的难度,我们使用3D打印技术来降低人力的难度。营地的建设主要使用月球土壤和尿素聚合物的混合物来阻挡危险的电离辐射,此外还有基本隔离器、弹性电缆和Whipple屏蔽等技术。营地外的大型保护罩主要由三层材料组成。最外层是钛合金,中间部分是由开发的新型高效防辐射玻璃材料。内部是由纳米陶瓷空心珠、硅铝纤维和各种反射材料组成。

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)
  1. 反陨石撞击。利用动能发射器,发射 "小飞船 "与陨石相撞.并使其偏离原来的轨道,避免损坏。保护罩最外层的钛合金材料可以用来阻挡小的陨石碎片
  2. 辐射防护。保护罩中的高效防辐射玻璃材料采用新型防辐射材料,性能更稳定,防辐射效果是同类材料的3倍左右。此外,用于建造营地的地质聚合物也可以阻挡电离辐射。
  3. A7l宇航服确保宇航员在月球环境中的安全。最外层是耐高温和低温的聚四氟乙烯,最里层是尼龙。同时,它有自己的生命支持系统,提供氧气,保证气压和吸收二氧化碳。
2.4 解释一下你的月球营将如何为宇航员提供。

食品
权力
空气

在基地附近的小行星和卫星的撞击坑的残余部分有丰富的水资源。可以利用阳光或其他辐射来蒸发月球小行星撞击坑中的剩余水冰,然后收集水资源。可以通过中子光谱仪在月球两极寻找月球冰,以获得水资源。也可以用实验室电解装置将氢气和氧气电解成水,获得水资源。

在进入月球的最早阶段,我们将携带地球上的一些食物,包括转基因土豆、卷心菜和其他蔬菜的幼苗。它被封闭在温室环境中,通过水培技术在LED照明下生长。一段时间后,这些幼苗可以直接被人类食用,补充生命所需的碳水化合物、糖类、维生素和其他营养物质。肉类和蛋白质补充剂主要是液体食品,从地球加工后运到月球上。

它主要由太阳能电池板获得。通过在电池板上覆盖一种叫做过氧化物的薄型晶体材料,可以增加电池的发电量,降低清洁电力的整体成本。由于月球的旋转,光伏发电可能无法及时得到。基于238Pu同位素热源的同位素热发电机和利用同位素衰变来产生热量的核电池保证了系统的热量。

一个空气储备源是必不可少的。首先,它通过绿色植物室的运作来提供氧气的来源。其次,通过电解水获得氧气。同时,我们发现月球土壤也含有空气成分,所以也可以通过熔融电解来提取。

2.5 解释一下你的月亮营的主要目的是什么。

月球营的目的主要是科学研究。人类的开发是无止境的,但地球的资源是有限的。在月球上建立营地,依靠地球无法复制的真空和低重力条件,尽可能有效地发现资源,及时进行实地科学研究,挖掘月球资源,并将其应用于地球的发展。此外,月球是离地球最近的天体,也是殖民化的可能选择之一,所以研究和探索月球至关重要。人类可以在月球上进行演练,尝试验证基地建设、物资供应计划、空间观测、极端条件测试等方面的发展,为探索宇宙中其他天体提供重要的理论和技术数据支持。

3.1 描述一下你的月球营宇航员团队在月球上的一天。

为了保持良好的健康状况,宇航员在月球上的时间安排与地球的时间安排相似,保持身体的时间钟平衡。宇航员在早上六点左右起床,在生活区洗漱,然后开始一天的工作。穿上一天所需的室内工作服。调整好状态后,调试好无线网络,使团队成员能够相互交流。7:30左右是吃早餐的时间。早餐后,打开休闲用品和户外太空服。8:30左右开始今天的科学研究和探索任务。宇航员们按照时间顺序开始一天的工作。首先,他们需要去实验室研究、分析和整理已经探索和发现的资源。十点左右,在户外采集矿石和岩石,进行实际的特殊环境练习和其他活动。十二点左右,吃水果以获得足够的维生素C,并关闭未完成的部分。一直进展到12点半,午餐生活开始。然后利用20至30分钟的午休时间,为自己充电。醒来后,到指定地点拆开快递或地球上的货物,把它们带到生活区、工作区等,并根据需要分发。下午2:30左右,去工厂区打理蔬菜和水果。这些水果和蔬菜可以用来探索太空农业的可行性,也可以在一定程度上提供宇航员所需的氧气,当然其中一些也可以作为食物使用。4:30以后,航天员可以开展集体娱乐活动,如失重游戏,如航天田径,这是一项备受关注的活动,还可以体验真正的 "切水果 "游戏,涂鸦跳跃游戏等,以满足航天员精神层面的需要。还可以体验真正的 "切水果 "游戏、涂鸦跳跃游戏等,满足航天员精神层面的需求。有时,航天员还可以看电影,看书,和家人聊天。娱乐活动结束后,航天员们将整理好自己的思路,共同打扫营地。七点左右吃晚饭。八点左右,宇航员们召开会议,然后整理当天的工作日志和发现,以便第二天研究分析。大约十点,宇航员们上床睡觉。

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