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: Run to The Moon

郑州轻工业学院  郑州    中国 19   4 / 2


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项目描述

我们将建造一个月球营地,供2-3人居住并用于科学研究。宇航员可以长期居住在营地里,这里由于月球的低引力和无风条件,也可以作为条件。它还可以为探索太空提供一个空间基地。宇航员可以在这里探索月球和太空,为未来的太空探索做准备和适应。我们的基地由四个部分组成:生活种植区、实验室、工业生产区和通信控制中心。还有连接地下和地面的升降平台,月球表面的太阳能供应装置,独特的水收集系统,以及月球车来协助探索。

2.1 你想在哪里建造你的月球营?

我们打算在月球南极的沙克尔顿火山口附近建立我们的月球营地。这里每年暴露在阳光下的时间占到月球轨道周期的80-90%。另外,在沙克尔顿环形山检测到大量的水冰,我们可以派月球车到环形山底部取冰,当月球车无法到达或因各种原因罢工时,我们还可以在环形山底部设置一个反射阳光的装置,直接收集水,这样可以保证我们的水资源供应。

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。

我们将使用3D打印技术来建造月球营地的主要部分,3D打印技术相对成熟,3D打印机将分批运往月球。材料将是使用月球土壤与人类尿液混合制成的新型混凝土,这种材料已被证明具有很高的强度,可以制作建筑材料。

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)

我们打算将营地建在地下,这样可以减少宇宙辐射和陨石带来的威胁。我们还有一个监测和探测系统,实时监测基地外的情况,这极大地保证了宇航员的安全。

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

我们将使用两种方法来获得水资源。
1.用月球车将水冰从沙克尔顿火山口运送到月球基地。然后对水进行电解净化,产生的氢气也可以作为燃料使用。
2.由于火山口底部情况复杂,在水冰无法运出的情况下,我们开始采用阳光反射获取水蒸气的方法,在火山口上方建一个大型水蒸气收集器。然后通过巨大的镜子把太阳光的热量传递到坑低,水冰融化并转化为水蒸气,我们直接收集水蒸气,就可以省去净化水这一步的操作。
此外,我们还建立了一个污水处理系统,对使用过的污水进行回收利用,大大提高了稀缺水资源的利用率。该系统采用一体化污水处理装置,先进行沉淀,再进行电解处理,处理后的污水可直接排放或继续用于无土栽培。

我们计划在月球营地建立初期用火箭将地面食物送到月球,我们在月球营地建立种植区,通过无水栽培种植农作物,农作物成熟后我们可以实现自给自足。其他基本生活用品将通过火箭从地面运输。

我们将使用两种供电方法。
1.太阳能供电供热一体化,我们不采用传统的太阳能直接供电方式,而是将太阳能通过吸热塔先转化为热能,这些能量将用于加热吸热塔中的熔盐,再通过熔盐循环和水循环产生水蒸气,水蒸气驱动传统发电机发电。其余的热量则用于加热基地。这不仅解决了没有阳光时无法供电的问题,还解决了基地的供暖问题,使宇航员在寒冷的夜晚也能感到温暖。
2.核裂变发电,用于供应持续稳定地提供电力的机器,月球上有丰富的核能,利用核能可以获得大量的电力。

在水资源和电力资源供应的基础上,我们利用电解水获得氧气,再通过氮氧混合器获得混合氧浓度的空气,副产品氢气也可以作为燃料能源使用。

2.5 解释一下你的月亮营的主要目的是什么。

我们的月球营地主要用于科学研究。月球为实验和研究提供了一个理想的环境,在实验室进行一系列的实验,并在月球上进行短期居住探索。

 

3.1 描述一下你的月球营宇航员团队在月球上的一天。

宇航员们早上起来到通信中心检测基地各系统是否正常运行,早餐后控制月球车在坑底采集冰块,获得水冰后运到基地,用设备处理后作为饮用水。通过通讯设备与地球进行沟通,汇报基地的最新情况,然后在健身房进行体育锻炼,保持身体健康。中午吃完饭后,可以适当休息一下。下午在实验室进行实验研究,研究结束后,视察蔬菜种植区,检查植物的生长情况。晚上,吃完饭后,还要进行适当的娱乐活动,以保持团队内部的团结,随后对基地进行清洁。睡觉前,宇航员们还会和家人聊天,以缓解思乡之情。

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