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 East Pioneer

郑州轻工业大学附属中学  河南省郑州市    中国 19, 18   4 / 1


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项目描述

我们的计划是在月球上为六名宇航员建立一个长期生活营地。它将是一个具有研究、商业和娱乐功能的综合营地。它的形状看起来像"太极拳在中国传统文化中的 "模式"。 它象征着宇宙的本体,代表着我们探索宇宙的初衷。 营地的结构将是一个组合。 月球表面 和一个u地下熔岩管。 它由五个模块组成。 一个太极操作中心,一个太阳能发电区,一个水冰开采区,一个地下生活区和一个地下温室。 太极运行中心包括一个控制中心和一个实验室。太阳能发电区是由大量的太阳能电池板组成,为我们的营地提供充足的电力。水冰开采区是我们进行水资源开采的地方。地下生活区包括餐厅、休息室和一个带有健身设施和体育娱乐的模拟地球室,每个宇航员都有一个重力外骨骼。它配备了一个EMG传感器,将在每次训练后评估宇航员的健康状况,以确保他们的健康,这将使宇航员放松,防止他们在微重力下的骨骼和肌肉退化。地下温室是我们饲养植物和动物的地方。我们不仅要在月球上做大量的科学研究,使营地成为未来太空探索的训练场。

2.1 你想在哪里建造你的月球营?

我们将建立一个月球营地在 月球南极的艾特肯盆地 原因如下。

  1. 南极洲的连续光照时间非常长,这为长期科学探索和太阳能发电提供了非常有利的条件。
  2. 在永久阴影区有水冰,这为获取水资源提供了良好的条件。
  3. 它有良好的温度条件。月球南极的平均温度为220K±10K(-50℃±10℃),与月球的其他部分相比,它具有良好的热环境。
  4. 2019年,中国对该地区进行了探索,证明该地区具备了火箭登陆的条件。
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。

在第一阶段我们将使用软体小木屋来完成地球上营地的基础建设。由于柔性舱具有较大的运输折叠率,填充空气后能保持气压,气密性好,膨胀后形状设计性强,对空间布局有优势,并能避免土壤吸收二氧化碳对碳循环的影响。建设完成后,四名宇航员和我们的营地基础将被发射到空中。

在第二阶段,这四名宇航员将使用 3D打印机器人 根据预定计划,用月球土壤作为原料建造营地的地上部分。所有灵活隔间的表面都将用月球土壤覆盖,随后所需的设备仍将由火箭运输。

在第三阶段,四名宇航员将建造营地的地下部分,建造连接上部和下部的电梯,并使用管道连接地下营地的所有区域。在这个阶段,我们还将使用火箭将另外两名宇航员运送到营地,帮助他们完成营地建设。

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)

在营地的地上部分我们将用月球土壤覆盖太空舱,防止太空舱内的高分子材料因长期日晒而降低寿命;同时,防止太空高能射线进入太空舱,保护航天员和电子设备;土壤厚度达到一定规模后,可以隔离舱内和舱外的热量交换,形成一定的恒温区。

 地下部分 将利用熔岩管道的自然条件来抵御辐射和陨石。在营地建设的后期阶段,我们将继续利用月球土壤进行3D打印,完成扩建。我们已经配备了一辆移动基地车作为应急避难所,里面配备了应急必需品。一旦发生事故,我们将利用它逃到安全区域。

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

水是人类生存的重要资源。我们将充分利用月球上的水资源。最初我们要使用从地球带来的水,当我们准备开采月球冰时,我们将在适当的地方设置棱镜的太阳聚光器。太阳光产生的热量被用来融化月球冰,然后月球车收集产生的冷凝水,这些冷凝水可以用于农业、水化、能源等方面。而且经过处理后可以供宇航员使用。同时,宇航员产生的尿液等废水经废水处理系统处理后也将被重新使用。

我们营地将计划形成一个完美的营养系统,包含各种食物来源。因此,我们将在动植物温室中用水培法培育土豆等绿色植物,并利用育种仓库培育腾博会登录。马铃薯可以作为食物为航天员提供必需的维生素和微量元素,植物的光合作用和呼吸作用可以实现氧气和二氧化碳的循环,而腾蛇则为航天员提供必需的蛋白质。同时,实验室将制作人造脂肪和人造肉。

因为我们位于月球南极的艾特肯盆地,那里有丰富的光资源。我们的电力将主要通过将太阳能电池板转换为光能来获得。我们已经为营地内的所有设备提供了备用电池,以防出现意外情况。我们还将探索如何开发氦-3。月球上有足够的氦-3。如果能够成功开发,它将为核聚变发电提供非常充足、清洁、安全和高效的燃料。同时,通过电解水获得的氢气可以作为火箭燃料送往其他站点。

氧气是人类生活环境的一个重要组成部分。我们将通过许多方式获得氧气。最初,我们将使用从地球上带来的液化空气。我们还将电解月球上开采的水以获得氧气和氢气。然后我们将使用氢气通过高温氧化从风化层中提取氧气。同时,植物生长将继续进行光合作用,这将提供另一个氧气来源。来自地球的运输火箭将提供大量的氮气和其他空气成分,它们将与氧气混合,以使提供给宇航员的氧气含量接近地球空气中的氧气含量。

2.5 解释一下你的月亮营的主要目的是什么。

我们的营地将主要用于科学研究、商业和旅游。

  1. 科学研究:研究空间物理学、月球科学、太阳物理学、天体物理学和月球能源的探索,建立天文观测的望远镜,并作为火星探索的前哨。
  2. 业务方面:我们将创造良好的登陆环境,为其他国家登陆月球提供登陆条件、燃料和其他资源。在设备和技术相对成熟和完善后,为其他星球上的调查队提供物资(这比从地球上发射火箭更方便、更节能),从而获取利润,支持我们的后续发展。
  3. 旅游:营地建设完成后,可以提供短期的月球旅行。乘客可以在宇航员的陪同下参观月球营地。
3.1 描述一下你的月球营宇航员团队在月球上的一天。

宇航员总数:6人

虽然月球将不再有地球上的24小时周期,但大部分时间是白天。但我们仍然要遵循地球上的工作和休息,以确保宇航员有充足的能量,他们的睡眠将维持在8小时左右。在地球时间早上7点,宇航员们都会起床。首先,他们要进行个人清洁工作,如刷牙、洗澡等。之后,在生活区吃早餐。宇航员们将继续对实验室的设备进行例行检查和维护。中午12点,我们将去地下生活馆吃午饭。之后,我们将有一个半小时的自由时间,与家人交谈,一起交流,或在个人休息室休息。之后,他们将继续工作。16:30,他们将去地球模拟室,穿上重力外骨骼,锻炼两个小时。这一步非常重要,因为在月球上呆久了,月球环境会损害宇航员的骨骼和肌肉健康。运动结束后,我们将去吃晚饭,继续工作到22点。当我们睡觉时,我们将使用值班制度。每两个人将分别在第一个和第二个午夜值班,以确保营地内至少有一名宇航员一直处于清醒状态,以处理可能出现的紧急情况。工作日结束后,宇航员们将有大量的自由时间。他们可以在地球模拟室中度过这段美好时光。同时,我们将定期对每个宇航员进行心理评估,以确保每个人的心理和身体健康。

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