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: Gipsy Danger

郑州轻工业大学附属中学  河南省郑州市    中国 19   3 / 1


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项目描述

我们的基地被设定为人类初步探索月球环境并尝试生存的地方,并探索月球上的未知和危险。因此,我们把它命名为吉普赛人的危险。它的建设可以支持四名宇航员的日常生活和科学研究,并探索更多可用的月球资源和人类生存的可能性。

吉普赛危险基地有两个研究方向:一是通过实地考察进行地质勘察,寻找未来人类在月球上定居的最佳地点;二是在月球上寻找人类生存的自然资源,尝试在月球环境下培育植物,对月球上的人力资源循环和正常生活进行初步尝试。

我们的基地有四个模块:居住区、工业区、调查区和生物区。随着我们发现对新空间的需求,我们将开始用月球上的材料建造它们,并开始寻找和探索水、食物、电力和空气等资源。此外,利用相变材料来保证营地有一个适合人类生存的恒温环境,利用动作捕捉、VR再现等技术来放松和恢复宇航员,并利用相关的雷达先进探测技术来探索月球的地理和地质条件。宇航员可以适应并专注于他们的研究工作,他们的生活与地球上的生活尽可能的相似。

2.1 你想在哪里建造你的月球营?

我们将在南极附近的一个合适的火山口建立一个月球营地。因为这里资源丰富,在白天,南极的条件可以提供足够的太阳能作为能源。南极是月球上最方便的地方,温度与地球相似,更适合人们在地球上生活。其次,它能更好地防止太阳风暴和陨石撞击,并能在月球表面收集一些能量,提取和准备。其温度和角速度允许固体水的存在,可以为宇航员提供生活用水,为他们的生存提供必要的资源。同时,南极洲还拥有大量裸露的矿物资源,如镁、铝、铁、钛等,可作为建筑材料。

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。

利用月球上丰富的矿产资源和各种化学反应原理,就地取材,提取所需材料。例如,在常温下建造燃料发动机需要甲烷燃料,它可以用来电解水以获得氢气,并与二氧化碳反应生成甲烷和水,可以反复循环使用。可以使用3D打印技术建造房屋,该技术使用低功率微波辐射,温度约为1500瓦,烧结月尘。月球尘埃将被加热到1200°C~1500°C,略低于熔点,将纳米颗粒尘埃融合成类似陶瓷的固体。3D打印不需要从地球上运输粘合剂材料。

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,我们主要通过使用高强度的绝缘和防辐射材料来解决月球上的辐射问题。在基地建立解决辐射的磁场屏蔽,加强航天员防护服的防辐射保护,用能吸收辐射的材料解决宇宙射线中的高能粒子。第二,基地在基地大门口建了一个喷水室,同时利用TiO2材料设计宇航服,去除含有大量有毒致癌物的月尘。第三,营地使用相变材料和温控系统帮助宇航员抵御温度和宇宙辐射。营地顶部的雷达可以监测大型陨石的到来,月球车和基地拥有资源和通信设备,可以在关键时刻向地球发送信号。营地的康复按摩设备可以缓解月球环境对宇航员身体肌肉的压力。

 

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

利用月球土壤中的冰,进行蒸馏获得水,为了电解水获得氢气,可以利用月球土壤中含有的矿物进行化学反应制水,如钛铁合金与氢气反应制水,再利用电解水制氢,这样就形成了一个循环。

有些是由首次从地球发射的火箭携带,有些是通过建造适合作物生长的温室携带。土壤和所需的微生物将从地球上携带,以便在月球营地培育农作物,生产供人类食用的食物,并维持宇航员的生活。

利用太阳光发电。此外,月球上还有丰富的能源,氦-3是月球土壤中富含的稀有气体,它由太阳风直接注入月球表面的月球土壤层,被月球土壤的颗粒吸附,是可控核聚变发电的燃料。同时,通过电解水产生的氢气也可以与氧气燃烧产生水。

ilmen-ferroalloy反应还利用了水的电解,可以产生供宇航员呼吸的氧气。反应式。FeTiO3+H2->Fe+TiO2+H2O和电解水反应:2H2O->2H2+O2。

2.5 解释一下你的月亮营的主要目的是什么。

我们举办月球营的主要目的是对月球环境进行科学研究和探索,对航天员在月球上的生活进行初步探索和尝试。在科研方面,通过航天员驾驶月球车不断研究月球景观,尝试开发月球上的资源,利用新资源发明新材料,了解月球上是否有生命;在生活方面,探索如何建设生活区,满足衣食住行的需要,获得日常生活所需的电、水、空气等必要资源,维持航天员在月球上的正常生活。

3.1 描述一下你的月球营宇航员团队在月球上的一天。

月球上的时间是以地球上的主经线为基础的。清晨6点,在重力系统控制下的月球营地生活区,月球营地的航天员从睡舱中醒来,从衣柜中换下由特殊保温材料(相变材料)制成的休闲服,并使用由重力出水装置制成的洗涤室。上午8时,在生活区吃完早餐后,航天员来到工作区,启动营地工作区和工业区的仪器,并使其进入工作状态。上午10点,航天员到达营地工业区,检查仪器的运行数据,并将工业区的信息及时反馈给地球。中午12点,吃完午饭后,航天员回到睡眠舱进行午休。下午3时,航天员穿上宇航服,来到营地外,将月球车开出营地,对月球地貌进行日常实测,并对月球未发现的、未命名的土壤和矿石进行采样。下午17:00,宇航员们回到营地吃饭。晚饭后,他们到工作区对采集的样品进行分析,将分析数据上传到月球卫星数据库,并通过卫星将数据发送到地球。下午18:00,航天员进入电子竞技区,坐在电子竞技椅上,用馒头气囊进行娱乐,一小时后得到精神放松,身心舒畅。19:00,航天员关闭工作区和工业区,仪器运行。20:00,航天员通过工作区的电子屏幕向地球监测站报告情况。21:30分,航天员返回生活区休息。

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