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: frantic metal

郑州轻工业大学  河南省郑州市    中国 19   4 / 2


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项目描述

我们的月球营地建在熔岩管上,因为大量的探索证明,熔岩管内的自然环境有利于人类的生活和生产。为了保护营地和人员,我们的营地配备了防护罩发生器,防止陨石坠落带来的危险。为了保持月球基地的长期安全有效运行,月球营地满足了人类生活的基本条件,如居住、医疗、休闲和运动。其次,月球营地满足了科研人员的生产需求,如科学研究、植物栽培、能源和食品生产。此外,月球营地还具有能源开发、太空医学、深空探测、军事要塞等特殊功能。居住区分为三层,底层分为四个区域,分别用于居住医疗、休闲运动,通过中央通道可通往底层控制区和底层。营地周围有太阳能采集设施、植物种植区、核聚变发电机和信号发射器,并配备了专门的月球车用于月球探测。

2.1 你想在哪里建造你的月球营?

熔岩管在月球的南北两极。温差很小,因为极地地区可能还存在大量的水冰,可以解决氧气和水的原料问题,在太阳和月球下的一个监狱时间,我们建立太阳能板把太阳能转换成电能,可以解决电力问题,熔岩管内的自然环境为人类的生活和生产提供了有利条件,总之,我们决定把营地设在月球两极的熔岩管上。

 

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。

在早期阶段,我们的月球营地将由航天器运送到月球,最初的营地将由3D打印技术和机器人组装。然后,我们的月球营地的框架将由Marine-basalt制成,它将通过熔化特殊的月球土壤,然后在真空中冷却和巩固形成。月球表面有很多矿物和化合物,可以用来生产金属、玻璃、砖、油漆和其他永久定居点和基础设施的材料。整个场地将使用人工智能、3D打印和其他技术建造。月球土壤骨料中加入了低熔点金属。月球岩石和月球土壤中的低熔点金属被机器人提取和提纯,低熔点金属被制备成棒状材料。同时,用筛选机器人对月球土壤粉末骨料进行筛选,与低熔点金属棒相结合,用打印机挤出,用加热设备打印,最终形成一个3D打印建筑。而这个建筑将被涂上防止辐射的涂层。

 

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,我们决定以住宅区为主要保护场所,所以在基本配置之外设置了一个硬壳,从而进行保护,同时为了航天员的安全我们进行了双重保护,也就是在危险来临时可以躲在地下室,因为我们的地下室是和外面的通道相连的,所以你不用担心会被困住,这就是我们设计的保护。

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

为了在月球上长期生活,我们只能考虑利用当地的资源来满足来自地球的运输之外的必需品。月球上的永久阴影常年不受太阳影响,是兵家必争之地,开采有难度,但依靠月球丰富的矿产资源,在现有的取水方法中,最成熟的一种方式是利用钛铁矿的氢气还原取水,这些氢气可以依靠电解水,将生成的水收集起来,再通过离子交换树脂和反渗透膜进行净水,可以解决日常水资源的需求。

对于食物来说,除了从地球上运来外,还可以将蓝藻投放到月球上,分解月球土壤,参与光合作用,并产生一定的固氮作用,将植物培养室的土壤改良成适合植物培养的土壤。在地球上,蓝藻几乎无处不在。其次,植物培养中种植的作物也可以作为食物使用。

至于能源,除了携带一些已经用于小型设备的核电池外,还必须优先考虑太阳能。大量携带太阳能电池板到月球是不现实的。月球土壤由45%的二氧化硅组成,可以提取这些二氧化硅来制作太阳能电池板,并涂上特殊的保护层来保护它们。然后可以建立太阳能基站来提供太阳能。此外,有人建议核反应堆基站也可以为月营发电。

对于生存所需的氧气,我们不能仅仅依靠氧气瓶,但月球上的水是一种极其稀缺的资源,直接电解水是不现实的,依靠丰富的矿产资源,在月球上获取氧气的方法,最成熟的一种方式是利用钛铁矿的氢气还原,其氢气可以依靠电解水。还原钛铁矿的同时还可以接收水,形成循环,可以重复利用,钛铁矿本身在月球上会捕捉到来自太阳风的氢气,所以制氧过程中可以产生一些额外的水或氢气网,这是优点,另外,植物的纯绿色植物,也可以增加氧气浓度。

2.5 解释一下你的月亮营的主要目的是什么。

月球有无尽的资源,需要我们去探索和发现,建立月球营是为了能够更好地完成相关的科研工作和对月球的探索,当月球营发展到一定规模时,还可以用于人类的生存,缓解地球人口的压力。

3.1 描述一下你的月球营宇航员团队在月球上的一天。

清晨醒来在舒适的睡眠中把甲板变成早餐后的例行清洁环节,环节后的早餐,在个人终端上查阅今天的工作安排,(人工智能会根据自己专业领域的安排开展所有工作)或进入控制中心检查每个监控器的工作和夜间的陨石撞击。在植物培养室观察植物生长情况,或维护月球大本营基础设施,或进行天文观测科普活动,或换上月球工作服,进入月球机器人探索过的安全区域。上午个人工作结束后,我会午休。午休后进入体能提升室进行体能训练,以抵抗因重力导致的肌肉萎缩和骨质疏松等问题,主要工作是下午进行探月探测,之后到区域内通过机器人探测,在保证安全的条件下进行月球资源的开采和采集,如稀有金属、稀土和矿产资源等。钻探到的未知物质将由机器人收集到科研区供工作人员研究,并将收集到的信息通过基站信号传回地球总控中心,同时利用收集到的资源加工合成各种建筑材料,如推进剂等,从而更好地建设月球基地,在结束一天忙碌而充实的工作后,航天员可以到休闲区看书,通过VR设备放松,与地球上的家人聊天。

 

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