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: Destination Moon

郑州轻工业大学附属中学  河南省郑州市    中国 19   5 / 3


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项目描述

我们建造的 "先行者 "月球营地是人类第一个大规模自给自足的空间转移站。它不仅保证了自身的可操作性,而且作为空间转移站,为人类未来在火星上生活铺平道路,为地球和火星之间的火箭发射提供中途燃料,并在月球表面进行研究,舱内完全实现了地球的重力环境。

营地的主要部分有五个区域(生态区、实验区、生活区、能源供应区、娱乐区)。每个区域都是一个大楼层,为营地人员提供足够的活动空间。大部分的实验、交通和能源设备都来自地球,而小屋则建在月球上。同时,我们有4辆无人探测车,由核动力驱动,减少了营地人员外出的风险,同时也协助宇航员工作。

基地的建设分为三个阶段。

第一阶段,欧空局、美国国家航空航天局和中国国家航天局的火箭运载着实验、运输和能源设备,拉开了我们营地的序幕。

在第二阶段,一些营地人员将被运送到月球上的指定地点,建造太空舱并调试太空舱的内部组件。

第三阶段使用火箭运载营地人员登陆月球,正式开始他们的月球营地生活

2.1 你想在哪里建造你的月球营?

我们将在月球的北极附近建立一个月球营地。理由如下。1.月球极地地区大约有70%到80%的时间暴露在阳光下,太阳能电池可以为月球基地提供足够的电力,我们将不定期地从地球上运输高浓度的核燃料到月球营地。2.极地地区温差小,有大量的月海分布。地形比较宽阔平坦,有利于航天器的起飞和降落;3、大多数国家位于北半球,月球与北极的通讯比较方便;4、月球两极附近很多地方潜藏着水冰,长期处于阴暗状态,可以为月球基地提供充足的水源。

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。

月球营的建设分为三个阶段。第一阶段是准备阶段。地球实验、运输和能源设备以及3D打印机被送到选定的地点,建造临时营地,为月球营地做准备。3D打印的原材料来自月球土壤中的钙和铝等元素,从而制造出具有高硬度和强度的水泥。在第二阶段,一些营地人员和设备将被派往营地,进行月球营地的基础设施建设,将植物移植到特殊区域,并检查和维修相关生存设备。当生存不再是问题时,最后一批营地人员和设备将乘坐火箭前往月球营地进行最后的建设。同时,月球营地的功能也将得到补充,临时营地将被转移到只有空壳(用于连接)。

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,我们的月球营地建在月球撞击坑的低洼处,可以有效降低被陨石撞击的概率;其次,我们基地的建筑材料主要采用新型复合材料,形状为球形,可以很好地适应月球表面的高温环境,也有利于航天员抵御一些宇宙射线。舱顶的玻璃也采用了特殊的防辐射玻璃。 同时,建筑的外墙将有两层,中间将铺设保护层(一种新型材料),以抵御强烈的伽马射线。该地区位于地下,这使辐射的风险降到最低。

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

当第一批宇航员到达时,他们将带来一些水。一旦补给区完成,就可以在附近的火山口挖掘出水冰。营地通过理化再生系统提供水,利用冷凝和干燥部件收集宇航员呼出的水蒸气,并通过净化装置将生活废水转化为可用的再生水。同时,还将准备一个氢氧水发生器,以便在缺水或营地不缺氧的情况下使用。

早期的宇航员需要自带食物。随着营地的建设,将在生态区建设一个大型种植区,选择高产种子,种植蔬菜、谷物、草药等。同时,还有一个专门的天牛养殖区,为基地人员提供蛋白质。整个生态区实行智能化监控,可以调节温度、湿度和光照,充分满足植物或天牛的生长条件。

营地的每个小屋都使用四个巨大的太阳能电池板来发电,以满足营地的电力和供暖需求。在后期阶段,将建造一个核聚变装置,为营地提供能源。

宇航员将携带足够的氧气和氮气。营地里的电解氧气系统可以利用循环水来电解氧气。同时,将人类产生的二氧化碳收集并浓缩,使富集的二氧化碳与电解水产生的氢气反应,可以获得相当数量的氧气,提高了物质利用的闭环程度,大大降低了对火箭运输的依赖,提高了经济性。

2.5 解释一下你的月亮营的主要目的是什么。

业务。营地有专属的飞船降落点和航天器,可以让营地人员往返月球,也可以让地球游客来营地观光。

科学。营地还设有专门的实验室,研究月球表面和深处的植物、动物、材料和物质,可以进行各种实验

旅游业。营地可供往返月球的游客短期停留。

该营地的主要目的是向火星发射探测火箭,为人类移民火星铺平道路,并成为地球、火星和太阳系之间的联系。

3.1 描述一下你的月球营宇航员团队在月球上的一天。

基地人员的日常工作将从生活区开始,在那里完成洗涤和早餐等活动。八点时,所有工作人员将与地球控制中心讨论,安排当天的任务。之后,科学家和工程师将通过生活区的楼梯一起前往实验区和能源区。科学家们将进行与月球有关的研究,一组工程师将检查水、电、氧气等必要资源的供应情况,并及时进行调整;另一组工程师将前往航天器着陆地点,为即将到来的航天器准备燃料。航天器在十点时顺利着陆,并进行了加油。宇航员和营地工作人员在餐厅吃了午餐。下午一点,在月球工作人员的指挥下,航天器顺利起飞前往其他星球。下午3点,工作人员结束工作后,到娱乐区进行康复训练,避免心肌质量下降。同时,他们通过可穿戴式手戴评估系统对帕金森病患者的康复效果进行了评估。一个小时的运动后,工作人员可以自由活动。他们还可以前往生态区亲手采摘新鲜水果。晚上七点,吃完饭后,工作人员回到自己的房间,查看地球上的电子邮件或与亲属进行视频通话。之后,他们洗澡、换衣服、睡觉,结束了忙碌而充实的一天。

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