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: Artemis

郑州轻工业学院附属中学  河南省郑州市    中国 19   5 / 3


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项目描述

我们的基地旨在寻找新的生命和探索月球。

这是人类历史上第一次在外星上长期生活,我们的基地由主舱、能源舱、食品舱、空气舱、水舱五大部分组成,五大部分通过管道连接,减少与外界的联系。该基地可容纳2名宇航员长期安全生活。

其中,能源舱、食品舱、空气舱和水舱都有试验台,用于科学研究。主舱分为五个部分,周围有睡眠区、生活区、储藏区、运动区,中间是总控室,可以监控整个基地并与地球联系。

对于宇航服,我们模仿荷叶的功能,将技术应用于表面纳米结构,开发出清洁、防污的纳米涂层,并将二氧化钛渗透到纳米涂层中;并将这些纳米颗粒加入宇航服的纤维中,使宇航服具有防震、除臭、消毒、自洁等功能。

2.1 你想在哪里建造你的月球营?

我们计划在月球南极的沙克尔顿环形山附近建立一个月球基地。首先,这里是最容易获得太阳能的地方,有利于能源的收集和研究。而且昼夜交替不是很明显,适合宇航员生活。其次,在月球南极便于建设雷达塔与地球传输信号,进行联络;同时,研究表明,月球南极很有可能存在大量的水和冰,可以开采出冻了几百万年或几十亿年的水和冰,供科研和生活使用。

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。

最初,我们将在地球上建造部分基础设施,并通过运载火箭将其送往月球。后来,我们计划使用月球玄武岩来融化月球土壤,让它慢慢冷却并结晶成所需的材料。选择月球玄武岩是因为它具有良好的抗压、抗拉和高硬度,这使得它很容易被铸成结构件。它在月球环境中具有很大优势,是建造月球营地的理想材料。

同时,月球土壤中含有大量的铝和铁,可以通过冶炼铝或钢获得。结合施工图纸,模块化建设基地。

此外,我国月球基地采用多体单元分布。当任何模块出现故障时,后备资源会立即启动,并进行检查和修复,以确保在一定时间内不会对整个系统造成威胁。

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)

建筑物的外壳由高强度的金属材料制成,可以抵御空间尘埃粒子、宇宙射线和内部大气压力。

而为了保护宇航员不受太空真空的影响,我们的基地是完全密封的,但如果其中一个舱室出现故障,它就不能长时间保持正常。因此,营地附近的雷达可以监测到大型临近陨石的轨迹,而漫游车的资源和通信设备可以帮助宇航员在紧急情况下发送信号。

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

月球南极坑里有很多水和冰,我们建了一个采冰场,采冰场里有激光,可以发射激光切割冰块,把冰块切割成小冰块,然后用采冰场的爪子抓取冰块,把它们放回基地里。基地有一个水箱,水箱里有一个融冰装置,可以把冰变成水,把水传到蒸馏器里进行蒸馏,并过滤和去除水中的杂质,得到可用的水。水箱里有一个实验室,可以测试水中的成分是否符合标准。

植物种植在植物玻璃柜中,由中央控制电脑控制,提供植物所需的水、矿物质、温度和湿度,大量的植物种植保证了食物的供应。同时,采摘的水果在食品加工室进行加工,保证食品的健康,并对多余的食品进行冷藏,提高食品的保存时间。微生物的培养可以提供必要的矿物质和一些水源,保证宇航员的基本生活。

在能源方面,首先,我们通过太阳能阵列吸收太阳辐射能,并将其转化为电能,同时利用电控装置控制和供应基地的电力。其次,利用收集到的月球土壤提取氦气三叉戟,既可作为储存能源,又可作为科研材料。此外,月球矿产资源丰富,拥有地球上的所有元素和60多种矿物。

月球土壤的氧气。根据月球土壤的电解电流,其中的氧气可以通过电解质迁移到阳极,成为释放的氧气。离心机通过差速离心法分离电解产生的各种气体。电解月球土壤产生的二氧化碳提供给蓝藻的光合作用,蓝藻培养槽的墙壁上有定时输出的二氧化碳和氧气收集口。氧气罐通过地下管道储存氧气,将氧气输送到各个部位。

2.5 解释一下你的月亮营的主要目的是什么。

月球营的想法是使科学研究更容易进行。首先,分析月球土壤、空气和水冰将帮助我们了解月球和地球之间的异同,甚至预测其他行星上是否存在类似的材料。其次,研究植物是否可以在月球上生长,可以提供一种增加粮食产量的方法。最后但并非最不重要的是,我们的月球营可以作为探索其他星球的前哨。

3.1 描述一下你的月球营宇航员团队在月球上的一天。

月球上的一天与地球上的生活是不同的。

早上,航天员首先到各个实验室检查仪器是否正常运行,并上传数据;通过墙上的氧气浓度检测仪,记录房间内氧气浓度的变化,并控制开闭孔的时间,保持浓度恒定,让我们的航天员在最舒适的环境下专心工作。

早餐后,宇航员们按照事先设定的时间表进行工作。上午,宇航员将使用月球车远程监控基地内部,同时研究从月球土壤、岩石和冰块中采集的样本,在实验室中尽可能多地收集信息,并准备和净化饮用水。如果外部条件良好,下午我们的宇航员将驾驶月球车进行探索任务;否则他们将留在基地,进行研究。

午餐后,宇航员们回到睡眠舱小憩。下午,如果条件良好,宇航员将驾驶漫游车收集冰块,这些冰块将被运回基地,为下一步测试水的成分做准备。进入能源室后,检查电源是否正常。然后,一部分电源通过电控装置供应给基地,一部分电源供应给电池。

一天的工作结束后,宇航员们会吃晚饭和聊天。短暂的休息后,宇航员进入主控制室,报告进展情况,与地球控制室举行会议,并安排明天的工作。会议结束后,宇航员们就 "下班 "了。但为了保持宇航员在月球上的引力良好,每个人都需要适当的锻炼运动区,此外,我们通过光学设计,在眼睛上分别进行3D显示光投影,利用眼睛之间的视差,宇航员可以体验各种运动,还可以观看地球上的真实景观,与家人和朋友视频通话,缓解思念之情。然后他们回到睡眠舱,睡眠舱会自动清洗宇航员的身体,清洗后进入睡眠状态。

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