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: Heavenly team

郑州轻工业学院  河南省郑州市    中国 19   5 / 3


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项目描述

我们的月球营地计划是为宇航员研究月球上植物的生长方向而建立的基地。现有的生活条件允许两名或更多的宇航员在到达月球后生活很长时间。

在基地的外部布局上,营地分为内部生活区、活动区和植物实验室,中层的太阳能发电区和水循环区,外层的六大植物生长区。为了抵御外部环境因素的多重影响,满足航天员到达月球后的需求,我们将利用月球本身的土壤资源和3D打印技术来建设基地。

选择这样的基地可以更好地进行科学活动,如天文观测、探索月球现有条件以维持人类的长期生存、地球现有的矿产资源,以及未来人类移居月球的站点。

2.1 你想在哪里建造你的月球营?

我想把我的月球营地建在月球两极,原因如下。

  1. 在良好的光线条件下,太阳能可以得到充分的利用。
  2. 满足准备氧气、水和其他维持生命的消耗材料的需要。
  3. 它周围有丰富的资源,可以满足月球营地的需要。
  4. 地形相对宽阔平坦,有利于航天器的起飞和降落。在月球极地地区约有70~80%的时间在阳光下,太阳能电池可以为月球基地提供足够的电力,极地地区的温差很小,大量的月海分布在极地地区,可以用来制造淡水和氧气。
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。

首先,我们将使用原始月球土壤并借用3D打印技术来建造我们月球基地的主要部分。

其次,充足的生活条件需要水、食物和能源,因此我们需要建立供水站、栽培园和能源供应站;然后是居住区、实验区和活动区,以保证正常的休息和娱乐以及后期的研究。

最后,不同地区的材料选择不同。供水站采用高效水循环系统和融冰技术及保温材料,栽培园采用温控技术和保温材料,太阳能供应站则选择硅材料为主要技术支撑。

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)

陨石在月球表面经常碰撞,并布满了小天体形成的陨石坑,所以月球营地的建筑紧贴地面,相对圆润,以避免不必要的撞击。又因为月球离太阳很近,所以建筑多采用基于铟锡氧化物和月球土壤冶炼的一些金属材料的透明涂层,两者具有良好的热反射,可以实现对紫外线和红外线的屏蔽隔热,并能有效隔绝太阳热辐射能量。由于月球上没有大气层,再加上月球表面物质的热容量和导热性能较低,月球表面的昼夜温差非常大。月球营地采用几乎封闭的建筑系统,可以保持营地内的温度稳定。

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

我们基地的水源主要是通过太阳能电池板吸收阳光,将月球底部的干冰溶解成水,留在月球上,在太空中种植农作物。水可以作为动力源,分解成氢气和氧气,为行星探测航天器提供燃料,大大延长航天器的使用寿命,有了水,科学家就可以轻松开发月球上的各种自然资源。

在食物需求方面,我们建立了月球植物园,种植各种蔬菜,以维持航天员每天早晚的维生素和纤维素的供应。在航天员每天的蛋白质和脂肪需求方面,我们希望使用人工植物蛋白肉,以减少在月球上饲养动物所消耗的二氧化碳和造成的损失。但蛋白肉的原料选择主要是大豆,可以通过月球上的植物园进行栽培。在蛋白肉的储存方面,我们在实验室里建了孵化器,可以防止蛋白肉的变质。

因为月球上的太阳辐射约为地球的1.5倍,在极地地区,约有70%至80%的时间是在阳光下,所以太阳能在月球上可以用来取暖、发电、加热和照明。由于月球上的沙子可以被太阳能产生的氢气和氧气分解,通过氢气和氧气燃料电池可以解决我们基地各个区域的电力供应问题。

月球上的空气主要来自于地壳和地球功能中氡和氦的放射性衰变所释放的气体。在我们建造的基地中,以植物园为中心,植物通过光合作用吸收太阳能产生氧气,我们可以通过水循环系统中的收集装置来收集氧气。基地中的大部分区域选择密封管道连接,宇航员在基地中可以正常行走,不用选择戴氧气罩。

2.5 解释一下你的月亮营的主要目的是什么。

我们建造月球营地主要是为了探索植物在月球上的生长速度,基地主要呈现圆形布局。外面我们选择建造花瓣形状的植物园,共建了6个,放置不同的植物,相邻的两个园子建立了可以相互行走的通道,每两个植物园之间的水电站可以及时补充植物资源,内层还建有用于研究植物的实验室,活动室设置了阅览室,方便在研究植物的过程中,对所需数据进行查询和记录。

3.1 描述一下你的月球营宇航员团队在月球上的一天。

航天员起床后,先进入卫生间洗漱,喝杯纯净水,吃早餐,由此开始了忙碌的一天。先离开住宅区,在一楼的活动室锻炼身体,大约半小时后,完成锻炼,进入水循环区,进行日常维护和收集水资源,之后,到植物园进行植物的培育,浇水是日常操作,偶尔需要施肥,收集植物园一天产出的氧气供给使用,检查已经可以食用的植物作为午餐。午餐后,午睡半小时至一小时,使下午精力充沛,然后进行科学实验和探索两到三个小时,偶尔进行一些空间教学,之后根据系统提示,检查基地报警区域,如有剩余时间,可进入二楼活动室进行阅读。晚饭后,继续进行科学实验,之后,可以进入二楼活动室进行天文观测,为以后的天文研究做准备,之后每天汇报工作并与家人通话,如果有点饿,可以来个夜宵,最后检查基地,关闭一些不必要的仪器,以节省体力,睡觉。

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