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: The convoy of silvery moon

郑州轻工业大学附属中学  河南省郑州市    中国 18   5 / 1


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项目描述

我们的月球营计划分为两个阶段:第一阶段是月球开发,后期是稳定阶段。

这两个阶段都包含最基本和最重要的加压住宿和生命支持系统(水、食物),并且都包括动力和月球车。

当处于发展阶段时,考虑到从地球到月球的物资成本很高(一个来回约4-$5亿),因此,月球营地的发展阶段相对简单,只有一个居住、压力和生命支持系统的水、食物等。只能通过运输从地球上获得,然后是唯一的太阳能动力系统。这一阶段的主要任务是开采矿物和其他材料,如水冰,用于营地的进一步发展,并建立营地的其他部分。这个阶段大约持续一年。

在稳定发展期,营地主要在地下,有供生活用的基本加压生活区(住宅)、供航天员休息的娱乐区、进行实验的实验区、储存物资的仓库等,这些区域主要在地下2-3米,可以有效减少宇宙辐射对人体的伤害,保持舱内温度,有食物和氧气的种植区、电力的太阳能区、矿物和水冰的处理区,营地的寿命约为10年,现阶段的主要任务是科学研究。

2.1 你想在哪里建造你的月球营?

我们要在月球南极的89度处建造。原因如下。

(1)在地球上,白天和黑夜大致每12小时交替一次,而在月球上有15天。换句话说,在月球上,如果基地建在另一边,将有相当长的时间不能用太阳能发电。

(2)月球极地地区约有70%~80%的时间处于阳光下,太阳能电池可以为月球基地提供充足的电力,极地地区温差小,极地地区有大量月海,应该是建立月球科学研究的理想区域。

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。

月球营地的建设采用了成熟的3D打印技术,已经能够建造数百平方米的建筑。TP7T为发展的起步阶段,可以用3D打印技术打印出一个居住区,来承载来自地球的生活住宿的构件,由于月球的土壤(粘合处理)比较细腻,可以用这个覆盖到生活住宿,只是这还不够,还需要胶水用来粘合土壤,最容易使用的是宇航员的尿液,因为尿液含有尿素,它可以为月球土壤提供更多胶水。

固定营地的建设可以在月球坑中进行,也可以用挖掘机挖出所需空间,然后用月球土壤覆盖。所需的材料主要是钢筋混凝土或最直接的金属结构,由开发期积累的矿物与月球土壤结合形成。地上种植区的二氧化硅和太阳能系统的硅也是开发期间提供的矿物。

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)

在月球营地的发展过程中,地面上的加压住宅可以抵御月球的巨大温差,并能解决压力损失的问题。加压住宅室上方的月球土壤(用粘合剂处理)也能有效抵御宇宙辐射和小型陨石,并能起到保温的作用。

在月球营地发展的稳定阶段,覆盖在地下定居点的2至3米的月球土壤是一个天然的屏障。它不仅可以抵御宇宙辐射和陨石,还可以保暖。地上种植区外的遮阳板和铂金也可以反射宇宙辐射,防止它伤害植物和宇航员。

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

在上月球之前,宇航员必须携带一些水,以满足宇航员在营地建设初期的用水需求。后来,由于月球南极有大量的水冰,可以通过固体冰开采和蒸馏水,这是宇航员的主要水源。其次,矿石中的水也可以通过分离冶炼时产生的气体获得。

粮食提前一年到来,宇航员可以通过实验室确定每种作物所需的条件,然后在月球基地建立种植园,在种植园里的数据,根据实验室形成适合作物生长的环境条件和温度,同时在该区域的外部,加上面罩和一层铂金,以反射强紫外线和超强光,同时,宇航员也可以用自己的粪便作为肥料,或者在实验室制造一些有机肥料来喂养作物。

月球南极的一些地区每年有100多天的光照,通过在月球试验基地的外部安装大量的太阳能,可以为宇航员提供足够的光照。电解水产生的氢气也可以作为一种能量来源。

在早期,氧气是从地球上携带的,氧气主要是通过电解水获得的。我们也可以使用美国宇航局专家开发的氧气发生器(转换率为1;5),从月球土壤中分离出氧气,或者将月球表土与熔化的氯化钙混合,将混合物加热到960摄氏度并通电。植物产生的氧气也是一种氧气来源。

2.5 解释一下你的月亮营的主要目的是什么。

建设月球的主要科学目的是为了更好地进行天文观测和其他科学活动,在月球上建设空间站,为地球、月球上的各种矿产资源,为人类探索目标进一步提供立足点,为行星飞船的进一步飞行提供物质乃至推进剂。

3.1 描述一下你的月球营宇航员团队在月球上的一天。

闹钟响了,早上七点,月亮营长罗杰解开睡袋,离开温控器,直奔主舱广播室,宣布月亮营新的一天开始。大家立即起床洗漱,他们把牙膏塞进嘴里,用微型压力枪刷牙清洁口腔,大家洗漱完毕后,罗杰营长宣布晨会分配任务,时间是七点半。"水队 "前往住宿区W区检查供水情况,并配合 "福特队 "进行灌溉工作;"福特队 "前往地面种植区,完成耕种和清点仓库的任务;"队 "请检查地面和地下能源区的能源供应情况。英伟热力队前往地面检查氧气供应、空气质量并调整防护罩,确保太阳的活动不影响营地的运行;爱德文队请驾驶琵琶钻车到营地外开采科研物资;太野队,请在技术上遇到困难时随时待命支援其他队伍。"希望大家任务顺利,在路上能吃上早餐。走吧!"果然,任务顺利完成。此时,已近12点,太野队到仓库拿出食物准备吃饭,地球推出的食物足够多,暂时不需要支援。他们在餐厅的烹饪区开始做美味的饭菜,因为重力舱的缘故,有点生活习惯。饭后,营地成员与回到地球的人进行了联系,分享了新的科学发现,汇报了总体情况,制定了新的目标,并结束了谈话。3点钟,罗杰宣布让所有成员进行日常体育锻炼,在月球上锻炼与在地球上锻炼略有不同,他们用橡皮筋达到与地球相同的重力,以保护身体的机能。锻炼结束后,成员们用压力枪洗澡,然后享受晚餐。晚上,成员们自由发挥。如看电影、玩游戏、与家人保持联系等。睡觉前,罗杰分派各队进行营地检查,无误后,才睡觉。

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