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: Overfligh

郑州轻工业大学附属中学  河南省郑州市    中国 19   4 / 2


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项目描述

我们建造的月球营地将主要用于商业。经济活动包括月球居住体验、矿物采集和销售、绿地蔬菜等。营地的选址应根据月球表面的矿物含量和日照范围及时进行。基地建筑分为居住区、工作区和车辆,均以经济活动为主。建筑材料多采用月球上可以合成的无水混凝土,用于维修和加固建筑。日常活动所需的能源,如水和电,我们利用现有的技术和设备,实现自给自足。

我们营地工作的目的是在月球上建立一个轻进重出的材料运输系统。我们减少从地球上获取材料的成本。在月球上种植绿色蔬菜和开采可利用的矿物,将资源运送到地球,更多地利用月球资源来促进地球的发展是我们的最终目标。

2.1 你想在哪里建造你的月球营?

我们想把月球营地建在名为风暴海洋的月海附近。因为月海中含有丰富的玄武岩,玄武岩中含有的钛铁矿可以用来制造氧气,而风暴海洋是月球上最大的月海,它可以保证营地开采矿石的需要,不需要在一段时间内改变营地的位置。同时,风暴海洋位于月球上阳光直射持续时间较长的区域,方便我们使用太阳能电池板发电。风暴海洋和月海附近的火山口和陨石坑可以为我们探索月球表面的其他可用材料提供条件。

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。

在月球上收集菱角矿,并将其置于还原装置中以获得硫磺。然后将35%的硫磺与65%的月球土壤混合,得到耐高温的混凝土,作为营地建筑材料使用。营地生活区为六边形,建有休息仓库、供应室、健身室、主控室和厨房,由中央门连接。营地外设置太阳能电池板和热电发电机,利用太阳能和月球表面的昼夜温差进行发电。电力和水储存在供应室,绿色蔬菜在种植温室中栽培。运输车和采集车采用甲烷液氧发动机,比常温燃料发动机更好。燃料甲烷是由氢气和二氧化碳在高温下通过萨巴杰特反应产生的。通信手段采用无线电通信和量子通信相结合的方式,在营地附近架设高频天线,向地球发送电磁波,并利用激光测距设备向地月之间的卫星发送激光,再反弹回地球,实现量子通信。航天员外出时携带的便携式生命保障系统背包上装有高频无线电,可将航天服中的声音和生物传感器数据传输到营地的通信系统中,并将营地发出的信号传回航天员手中。

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)

基地建在坑内,由风化层保护。材料是月球混凝土,可以吸收辐射,但它不厚,不透气。它需要在外面涂上环氧树脂涂料。基地的顶部玻璃由有机玻璃、聚碳酸酯和有机玻璃组成,保护性更强。为了防止小行星的撞击,我们选择了具有抗压性、抗辐射性和韧性的营地隔离材料。为了减少人员活动在月球表面的暴露,日常生活所需的设施都设置在室内,生活区与种植大棚通过地下通道相连。在检查室外设备和外出采矿、勘探时,人员需要穿上太空服供氧并与营地建立联系,这样也能保证生命安全。

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

使用工程师邓克制作的设备,可以从月球石中制备水和氧气,动力来自太阳能反应堆。Dunk'的制备过程使用钛铁矿,它从月海的玄武岩中获得。氢气将钛铁矿还原,产生水。现有的研究表明,在月球的两极存在着冰。我们使用收集车收集南极陨石坑中的月球冰,并在储水区将其融化以提取水。

食物从地球上运来后储存起来,然后用还原的氧气和二氧化碳补充到温室里的植物,促进植物生长。月球上的尘埃和火山灰作为种植土壤成分,有利于植物生长,在保证充足阳光和二氧化碳的前提下,可以提高植物的光合作用效率。

电能是由太阳能电池板利用太阳光产生的。同时,健身室里的智能自行车也用于人体发电。生产太阳能电池板所需的大部分原材料可以在月球表面收集和提取。因此,我们建立了多个发电站。同时,利用月球表面的昼夜温差,使用热电发电机发电。它没有旋转部件,体积小,使用寿命长,无噪音,无需维护,发电效率高,成本低。核心材料为半导体,利用了半导体大温差电动力的特点。除昼夜温差外,还可利用太阳热、废火热及其他废热。

氧气主要是先从地球上获得,然后由供应室的供氧设备实现营地内的气体循环。同样,敦煌网发明和制造的反应装置是用来分解电解池中反应器中的水,产生氢气和氧气。氧气是产品,而氢气则返回到反应过程中。最初,需要从地球上带来的氢气作为输入,只在最初几个小时使用,然后由电解池回收,这样就可以连续进行还原反应,从而不断产生氧气。

2.5 解释一下你的月亮营的主要目的是什么。

我们月球营地的主要目的是商业运作。其内容分为三部分:一是为游客提供月球停留体验,二是开采矿物在地球上销售,三是种植绿色太空蔬菜,然后运回地球销售。游客的生活分为三部分:基本生活、日常娱乐和种菜或采冰的体验。矿车被用来从月海和南极的月冰中开采可用的矿物。矿物被储存在仓库里,然后定期运往地球。为了销售太空蔬菜,首先要从地球上获得植物种子,在营地的蔬菜大棚里栽培,用基地人员的排泄物制作肥料,在蔬菜成熟后运往地球。

3.1 描述一下你的月球营宇航员团队在月球上的一天。

上午,航天员和科技人员洗漱完毕后到厨房吃饭,饭后进行片刻的体育锻炼,保证新一天生活和工作的积极精神状态。部分人员到主控室检查营地设施运行是否正常,与地球通信是否正常,并对今天的工作进行了安排,将任务分配给负责各方面的成员。负责氧气和水资源供应的人员应到供应室检查仪器读数并做好记录,定期检查和维修设施,保证整个营地的正常运行。负责蔬菜种植的人员应定期检查蔬菜的生长状况并做好记录。负责设备维护的人员应定期检查信号塔的信号发射器是否正常,以便随时与地球保持联系,并检查运输车辆和收购车辆的燃料是否充足。另外,派人向来访者介绍营地情况,安排他们的住所,带领他们参加活动。午餐后,分批外出进行科学勘探,采集岩石和矿物。每两周组建一支队伍,去月球南极开采月球冰。还可以探索其他未知领域和月球的奥秘。每天晚上统一收集整理研究资料,总结今天的工作成果,并向地球做例行的科研报告。完成这些工作后,你可以休息和放松。

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