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: Space Bound
伯特兰-罗素学院 辽宁省 荷兰 18 2 / 2
3D项目的外部查看器
项目描述
通过这个项目,我们强调了月球营自给自足的重要性。这将为地球树立一个榜样。月球基地将主要用于研究。除了研究生物体在月球条件下的发展外,还将对月球土壤进行研究。这将为我们提供一个更广泛的视角,了解生物体的发展和太空条件。这将有助于发展未来的太空旅行。 宇航员团队将由6人组成。抵达后,宇航员将带来自己的食物和资源,将来月球基地将自给自足。宇航员们将保持地球的昼夜节奏。在白天,他们将分成两组进行研究和任务。正因为如此,将始终有宇航员醒着管理月球基地。在白天,宇航员们会多次聚在一起,反思他们的进展。 我们的月球基地的大部分将在地球上建造,遵循与国际空间站相同的路径。月球基地将由坚固而轻巧的土球组成。我们选择了三角形结构,因为穹顶不需要任何内部支撑,而且三角形将重量均匀地分布在结构上。穹顶将被放置在月球的南极,而南极是不断被照亮的。月球基地将部分在地下,部分在地上。 |
|||
2.1 你想在哪里建造你的月球营?
我们选择将我们的月球营地放在月球的南极,在沙克尔顿火山口的边缘。这将是一个生活、工作和进行研究的功能性场所。火山口的边缘几乎持续地暴露在阳光下。我们将把我们的太阳能电池板放在那里。火山口的内部一直处于黑暗之中,而且非常寒冷。一些研究表明,在火山口的这些部分有冰。这些资源为生活必需品提供了许多优势。最重要的是一个安全的电力和水的来源。正因为如此,月球基地最终将完全自给自足。这个地区的温度比较稳定,这对于潜在的外部工作将是很有用的。在我们的月球营地内,我们将创造自己的宜人气候。我们的基地大部分将在地下。这样一来,宇航员将得到保护,免受陨石和辐射的影响。 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。
该基地将部分在地下,部分在地上,由地窖组成。工作人员将主要在地下生活和进行研究。由于顶部的月沙与月球基地内部的防雷器相结合,工作人员将得到更好的保护,以防止辐射和陨石。 月球基地有一个地上的入口,里面有一个清洁系统,用于清洗宇航服和设备,以便没有月沙进入基地。为了安全起见,每个地下隔间都有紧急出口。 在宇航员来到月球之前,机器人将为地下部分挖洞。大多数部件将在地球上建造,遵循与国际空间站相同的路径。这些部件将被运到月球,由宇航员在机器人的协助下进行组装。 在任务的第一阶段,宇航员将住在他们乘坐的火箭里。在第二阶段,基地将被完成,宇航员将搬到那里。 墙壁将由双层钛制成,中间是气凝胶隔离垫。钛有一个有利的强度-质量比。气凝胶是一种非常好的隔离剂,而且重量轻。对于窗户,我们将使用透明硅酸盐玻璃纤维。由于这些材料和由三角形组成的形状,该结构将是轻质和坚固的。当月球基地的部件被从地球运到月球时,这将是非常有用的。 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)
在进行设计选择时,我们考虑到了:月沙、景观、辐射、陨石和温度。基地将是完全密封的,并将有带清洁系统的入口,所以没有危险的月沙会进入。为了确保宇航员了解景观,我们将制作月球的地形高程图。 基地的墙壁将由钛制成,因为它坚固、轻巧,并能承受极端温度。我们将使用导热系数在0,0135和0,017 W/m K之间的气凝胶垫,因此基地可以防止陨石和极端温度。Demron是一种辐射屏蔽材料,将被放置在基地的内部。它的辐射防护能力比铅屏蔽略低,但它是灵活和轻巧的。月球基地的地下部分用月球沙覆盖,也能保护基地免受辐射。 |
|||
2.4 解释一下你的月球营将如何为宇航员提供。
|
水
|
食品
|
权力
|
空气
|
为了产生水,国际空间站使用了一个水回收系统。这是国际空间站上的环境控制和生命支持系统的一部分。水被收集在国际空间站内。他们通过回收船员的尿液、汗水、舱内的其他冷凝物和由于舱外活动产生的废物来提供清洁的水。这些水经过过滤,可以作为饮用水或植物用水。 |
在任务开始时,宇航员将吃来自地球的食物。后来,他们可以吃温室里的蔬菜。乘员们将主要靠植物性饮食生活。由大豆、豆类、玉米、菠菜、土豆和水果组成的多样化饮食。这些作物将在一个封闭的、有人工光照的温室里生长,植物在那里可以免受辐射。 |
电力的主要来源将由太阳能电池板产生。它们将被放置在不断被照亮的查克顿火山口的顶部,因此有一个持续的电力来源。剩余的电力被储存在大型电池中。这在能源短缺和太阳能电池板不工作的情况下很有用。有了这个,基地就永远不会缺电了。通过电解水将产生火箭燃料(氢气和氧气)。这也可以作为一种能源储备。 |
为了产生氧气,我们将使用国际空间站使用的相同系统。有一个氧气生成系统,用于水的电解。一个重要的组成部分是前面提到的水回收系统。这些水被用来制造可呼吸的空气以维持船上的生命。在我们的月球基地,不仅基地内收集的水将被使用,而且开采的月球冰也将被使用。空气将用空气过滤系统来刷新。 |
2.5 解释一下你的月亮营的主要目的是什么。
登月任务主要有科学目的。首先,研究生物体以及月球对其生长和生活过程的影响。我们将把动物(如老鼠、鸡和蜜蜂)和植物带到月球上,把月球上的重力和辐射的影响与地球上的影响进行比较。 |
|||
3.1 描述一下你的月球营宇航员团队在月球上的一天。
月球营地的地方从来不是在黑暗中,因此我们不能在月球上创造一个 "自然 "的昼夜周期。正因为如此,宇航员将遵循地球的昼夜周期。这也将便于与地球的沟通,而且由于月球上的宇航员并不长期生活在月球上,所以将更容易适应再次生活在地球上。 月球基地的工作人员将由6人组成,分为两组。为了安全起见,这两组人将永远不会在同一时刻睡觉。将始终有三个人醒着,以注意和解决潜在的问题。 第一组从20:00睡到3:00。第二组从3点睡到10点。当第二组睡觉时,第一组从3点到3点45分吃早餐。此后,他们将运动一小时以保持体力,并有15分钟的时间洗澡。之后,宇航员们有一个半小时的自由时间,他们可以利用这段时间在休息室闲逛,给地球上的家人和朋友打电话。从6点30分到10点,这一组人将去工作。10点时,第二组将起床。然后船员们将一起吃45分钟的早餐,他们将制定当天的计划并与地球上的基地联系。第二组将从10点45分运动到11点45分,然后进行淋浴,而另一组将工作。第二组也将在这之后去工作。从两点到三点,全体人员将吃午饭。在午餐期间,他们将与地球上的基地取得联系,并思考到目前为止的一天。直到18点,船员们将再次工作。然后船员们将一起吃晚饭,并与地球上的基地联系,回顾过去的一天。之后,第一组将进入睡眠状态,而第二组将再次工作。23点30分,这一组将吃饭并有自由时间,直到3点。此后,这组人将上床睡觉,另一组人将醒来。就这样,昼夜循环再次开始。 |