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: OSSForMe
郑州轻工业大学附属中学 河南省郑州市 中国 18 4 / 0
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项目描述
我们的基地将有一个住宅模块,一个能源模块,一个温室模块,一个实验室,和一个观测站。 所有的模块、走廊和气闸墙(除了飞行器和宇航服的对接口)都由复合材料制成,并由恒温模块控制。在飞行器方面,我们有3台挖掘机用于水冰开采、建筑和挖掘作业,6台载人飞行器用于户外探索,3台地面探测器和3台飞跃探测器。 该基地的建设分为三个阶段。换句话说,我们将需要三次无人驾驶飞行。我们的基地可以容纳六个长期的宇航员。 在第一阶段,食物必须从地球运来,基地还不能自给自足。最重要的是,将在月球上建设基础设施(加强关键区域,寻找当地资源....). 在第二阶段,它将生产自己的食物和水,甚至能够向营地提供这些原材料,研究工作将全面展开。 在第三阶段,它将完全自给自足,成为月球殖民地的原型。 |
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2.1 你想在哪里建造你的月球营?
我们将把基地设在月球的南极地区附近。我们选择这个地点是因为这里有大量的阳光,这是我们的主要能量来源(每个周期大约有86-94%的时间)。在这个地区,我们可以找到许多有冰的火山口。我们将利用这些冰来为我们的基地提供水。而且,由于景观的原因,我们将能够建立一个观测站,可以观察到从地球上看不到(或不可见)的宇宙景观。 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。
建筑技术。我们计划使用3D打印机将月球土壤变成建筑材料。 建筑材料。由于月球表面缺乏空气,宇宙辐射水平高,以及小流星的破坏,营地采用对月球友好的复合材料(月球土壤与尿素和萘系超塑化剂混合形成 "月球混凝土 "构建主题结构,使用从月球运输和收集的材料;采用双层聚酰亚胺-云母复合膜制作密封隔离保护层,形成各功能舱、走廊等)。月球上的建筑材料大多是由当地资源制成的,即月球土壤、岩石等。金属材料是直接由月球土壤制成的。当有了复合材料和建筑材料,地下营地就可以大规模地扩展。 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)
为了防止辐射,外墙被加厚,并使用特殊的防辐射材料("月球混凝土 "由月球土壤与尿素和萘基超塑化剂制成)。 为了保护宇航员不受太空真空的影响,我们的模块是完全封闭的。如果其中一个模块失去了压力,宇航员仍然可以通过走廊离开该模块。 为了保护模块不受陨石影响,我们将在营地表面利用薄壳结构建立保护层,并根据抗阻尼原理增加机械装置,使基地的整体结构更加稳定,抗击微陨石。 保持与建筑内地球相同的空气成分比例、压力和恒温恒湿,以提供良好的生活环境。 如果宇航员在月球营地受伤或不舒服,他们的任务将被暂停,并接受康复治疗。 |
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2.4 解释一下你的月球营将如何为宇航员提供。
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水
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食品
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权力
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空气
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在开始时,宇航员将带来一些水。一旦基地建成,我们将开始从最近的已知地点挖水,如沙克尔顿坑。 |
在月球上的第一个时期,食物将从地球上带来。在第二阶段,我们可以在温室舱内培养以小球藻为首的高营养植物,并将其加工成食物。在第三阶段,我们将使用我们的航空电子模块,这将提供足够的食物来延长任务的时间。当温室模块完全完成后,它将提供足够的食物来延长任务的时间。我们将在那里种植不同类型的植物:草、一些蔬菜、糖类植物。 |
月球南极的永暑峰有丰富的光照资源。据权威测量和计算,月球的太阳能辐射为1353W/m2(月球表面热环境的数值分析《宇航学报》)。因此,太阳能发电是为月球营地供电的最佳方案。太阳能发电在地球上已经应用多年,技术相对成熟,而且月球土壤和制氧装置产生的废料可以作为太阳能电池板的材料,大大降低了火箭运输的成本。当水冰被大量开采后,可以制成氢气,作为未来月球上的火箭燃料。 |
在第一阶段,我们将通过从石膏中提取氧气来获得氧气。月球土壤或岩石经过加热和熔化后,电解可以产生氧气,氧气会以气泡的形式从熔体中释放。当加热到1600~2500℃时,含氧岩石可以分解产生氧气,顺便可以制成高纯度的硅和其他金属或金属材料。在第二阶段,我们引入二氧化碳和水,植物将这两种物质转化为食物并产生一些氧气。 |
2.5 解释一下你的月亮营的主要目的是什么。
我们的月球营有多重目的。 我们的主要目的是为月球殖民铺平道路,以减少地球的生态负担,扩大人类的生活空间。 商业:允许商业公司使用我们的着陆点来降落他们的探测器,为公司做广告。 科学。在我们的月球大本营有一个实验室,为特定科学材料的储存和制造提供了更广阔的空间;更重要的是有一个天文台,可以观察到地球无法观察或不好观察的宇宙景观,一些探测器正在不断探索月球信息,为未来的月球殖民铺平道路。 基础设施。我们将在沙克尔顿火山口周围修建道路,以连接未来的殖民地。 |
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3.1 描述一下你的月球营宇航员团队在月球上的一天。
清晨,宇航员们起床,整理床铺,进入浴室,用专门的洗漱用品进行清洁。然后去餐饮区,吃一顿营养均衡的航空餐。收起餐具后,航天员进入能源区、控制中心等逐一检查,保证整个营地的正常运行。随后,队长逐一给队员们分配任务,队员们分别进入能源区、控制中心、生态园等营地内的日常研究工作。中午时分,进入餐饮区,吃航空食品。饭后,宇航员们将有一段休息时间,然后进行一段时间的锻炼,之后继续正常工作任务,晚上在餐饮区就餐。饭后,队长总结了一天的工作,并召开了会议。然后是一段时间的锻炼,再有一段时间的休息,然后洗漱睡觉。在指定的休息时间内,你可以自由选择你喜欢的娱乐生活。你可以与家人或同事进行视频通话,用笔记本电脑看电影,上网,或做其他事情。这些娱乐活动可以让宇航员很好地放松心情,保持开朗的心理情绪。为了让宇航员在月球引力下保持健康,每个人都要在我们的健身房做3小时左右的运动。为了在太阳能电池板产生能量时实现最大的输出,我们要让两名宇航员保持清醒,而其他人都在睡觉。如果发生严重的事情,所有宇航员都必须保持清醒。 |