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 waves

郑州轻工业大学  郑州    中国 18, 19   4 / 1


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项目描述

随着科学技术的发展,人们早已不仅仅满足于对地球的探索,而作为离地球最近的星球,月球首当其冲。月球是研究地球、地月系统和太阳系的起源和演变的重要对象。此外,人类的数量越来越多,而可利用的资源却越来越少,所以探索月球上的资源成为人类的一项重要任务。月球也是人类向外太空拓展的理想基地,也是研究空间天文学、空间物理学、月球科学、地球和行星科学的理想场所。

2.1 你想在哪里建造你的月球营?

位于月球南极的马拉佩特山。首先,极地地区的昼夜温差比非极地地区小,而且有更多的太阳光。极地地区还可能有大量的水冰,这可能对人类生活有好处。其次,马拉波特山距离沙克尔顿火山口116公里,这意味着它可以为火山口提供电力和通信。火山口对天文观测有潜在的价值,红外仪器将从极低的温度中受益。如果设立一个射电望远镜,这座山将屏蔽掉来自地球的广谱无线电干扰。此外,还有5公里高的马拉波特山,从地球上总是可以看到它。如果装备得当,它可以作为一个无线电中继站。

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。

月球营地将以模块化的方式建造,科学家和工程师在地面上建造实际的月球营地,然后将其分离成模块,利用强大的运载火箭分批运往月球。当部队和马匹不被移动时,食物和草料应首先出现。在所有部件和食物被运送到月球后,宇航员们登陆后开始组装和建造月球营地。该基地由钛合金和工程塑料制成。至于混凝土,可以用当地材料制作。

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)

对抗陨石。将建造一个半地下形式的基地,用混凝土加固,并建立一个早期预警系统,以便当陨石落下时,人们可以迅速在月球表面以下避难。

辐射保护。月球的辐射主要来自两个地方,即宇宙射线和太阳风粒子,因此宇航员只能生活在月球表面以下有岩石保护的生活区。

对抗高温和严寒。月球表面温度为-180至160摄氏度,将在月球营地建立可靠的生命保障系统,确保航天员的安全。其次,在月球车和探测器中,我们将采用 "高温散热、低温发热 "的技术,保证精密仪器的正常运行。

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

当宇航员第一次到达月球时,他们用火箭携带了适量的水以满足他们的基本需求。
探索可能隐藏着冰冻水的黑暗角落,称为 "冷阱"。
建立生态循环系统,节约用水。

植物培养。建立月球温室,分析植物生长特性(生长周期、单位面积产量、氧气和二氧化碳循环、营养液消耗和光照消耗等),确定植物种植批次、面积、能耗等,最后设计相应的系统方案,实现自给自足。
微生物生产食物。微生物的特点是个体小,繁殖快,易培养,代谢功能强,能有效地将人体排出的废物或其他非生物的东西转化为食物和氧气。

太阳能发电。由于月球两极充足的阳光和缺乏大气层,太阳能的效率比地球上高1.5倍。
核能发电。氦-3是一种清洁的核燃料,广泛存在于月球土壤中,可以在当地开采和使用,并且可以提供丰富和稳定的电力供应。
采用太阳能和核能相结合的供电方式。通过电力控制系统输出稳定的母线电压,并对该电压进行转换,以输出月球营地负载所需的各种电压。

月球尘埃含有许多氧化物,这些氧化物通过高温电解被还原成氧气。
电解水以产生氧气。
植物的光合作用。

2.5 解释一下你的月亮营的主要目的是什么。

对月球进行更好的研究将有助于了解早期地球的环境。

在月球上建立一个空间发电站,供地球使用。

是未来人类殖民月球的前奏。

开发月球上的各种矿产资源,解决地球的能源危机,为人类探索更远的目标提供一个立足点。

3.1 描述一下你的月球营宇航员团队在月球上的一天。

地球时间早上7点,宇航员从睡眠舱中醒来,经过简单的洗漱来到中央控制大厅,月球营核心智能主机向他问好,并问他早餐想吃什么,宇航员回答。"平常!".系统接到指示,为宇航员选择并加热早餐。然后,智能主机依托上方的导轨,跟随宇航员来到餐厅,并将宇航员送上了他们的任务。今天,宇航员需要从大约一公里外的自动采矿机上取回开采和包装好的 "氦三",并将其发射回地球。早上8点,宇航员进入密封舱,穿上外层工作服,密封舱开始泄压,宇航员驾驶月球运输车前往自动采矿机。上午10点,宇航员将氦3压缩气体罐装入升空器,升空器发射后与三天前到达月球轨道的运输车对接,并返回地球。运输机不仅为宇航员带来补给,还返回地球为核反应堆带来燃料,非常敬业。在地球时间下午3点,宇航员们被邀请参观 "月球温室",与其说是温室,不如说是 "月球花园"。植物学家对他们进行了精心的照料,并定期为宇航员提供新鲜蔬菜。一天的工作结束后,宇航员们回到休息区,打开与家人的实时地月通讯(尽管有大约三秒的延迟),向地球另一端的宇航员提供安慰和祝福。

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