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: S.P.I.D.E.R.

图多尔-维阿努国家计算机科学高等学校  布加勒斯特    罗马尼亚 16, 17   2 / 0


3D项目的外部查看器

项目描述

我们的月球营,S.P.I.D.E.R.,主要目的是进行太空研究,但也模拟其他星球的殖民。它将使宇航员、研究人员对我们的宇宙有更广泛的了解,以及在地球之外生活意味着什么。我们将利用我们所掌握的一切:从沙克尔顿火山口内的冰中采购的水,南极的持续阳光,以及用于研究甚至植物栽培的月球石。我们将有一辆漫游车,供我们的宇航员前往月球的其他地方,以及我们附近的沙克尔顿和肖梅克火山口,这些地方也具有科学意义。月球营将坐落在月球表面,用坚固的钢铁制成的小蜘蛛般的腿来固定。月球营将容纳一个由两名宇航员组成的小队,他们将进行科学实验,更多地了解月球和整个太空。此外,他们还将熟悉生活在另一个星球上意味着什么(虽然是一颗卫星)。然后他们将把他们的发现和经验带回地球,并希望能鼓励其他人扩大他们的视野。我们希望为我们的宇航员建立一个最好的营地,给他们一个最佳的环境来实践科学和享受太空生活。

2.1 你想在哪里建造你的月球营?

我们的月球营地将位于南极,靠近沙克尔顿火山口。因此,我们将有持续的阳光,这将通过太阳能电池板为我们的营地提供动力,我们将在燃料电池中储存一些能量,用于月食。另外,在火山口内测得的大量氢气可能表明存在水冰,这对我们的宇航员来说是一个至关重要的好处。因为我们可能会遇到流星雨,我们将用凯夫拉纤维包裹我们的营地,这种纤维非常轻而且耐用。如果科学研究需要,宇航员将使用漫游车去他们需要的地方。我们还计划有远程控制的凯夫拉保护的漫游车,以备长途旅行,这也将是太阳能驱动的,有一个燃料电池,以及在紧急情况下,一个RTG,这也可以让我们甚至访问月球的远端。

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。

我们想到了这个设计,以便每个宇航员都有一个个人空间,但也共享一个公共房间,他们可以一起工作和放松。我们希望他们感到舒适,有家的感觉,所以我们确保我们的月球营有一个的所有元素。因为我们使用的所有材料都很轻,所以用宇宙飞船把它们运来不会有问题。我们还希望我们的月球营是模块化的,以方便在月球表面建造,并在发生意外时容易修复。首先,我们需要安装营地的支架,也就是蜘蛛腿。厚厚的铝合金板将构成我们的基地。所有的层都将被锁在一起,相互之间密不透风。隧道将由3组这样的层组成,呈三角形。研究用的球体将由热玻璃制成的三角形窗户组成。漫游车将在基地外组装,也将是模块化的。关于我们的月球基地的最后一个项目是太阳能电池板,它将预先建成并准备好固定在那里。我们选择了一个蜘蛛的形状,因为这种生物在神话中与创造有关,能够编织出自己的世界。我们将在下一段解释材料的选择,因为这与宇航员的安全密切相关。

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)

宇航员的健康和安全是我们的主要优先事项,高于其他任何东西。因此,我们已经研究了最好的材料,以确保他们的福祉。因此,我们将使用气凝胶、凯夫拉、一种坚固的铝合金和热玻璃。气凝胶能中和三种热传递方式:对流、传导和辐射,因此它是一种优秀的热绝缘体。凯夫拉纤维有足够的力量来抵御空间碎片和流星的影响。此外,凯芙拉的重量很小,而且具有很高的硬度。在不损害其结构或改变其形式的情况下,它还可以经受极端温度。在冲击研究中,铝合金的效果非常好,我们可以用这种材料制作窗户百叶窗,以防止碎片破坏玻璃,为此我们将使用热玻璃,因为它可以为宇航员遮挡窗户周围的高温和大部分低温以及太空的压力。

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

我们基地的水源将是沙克尔顿火山口内的冰。它的表面足够光滑,因此我们的漫游车可以到达冰面,之后我们将使用加热的动力钻穿过太阳表面,并在这个过程中融化冰。这个过程很耗费时间和精力,因此我们不会超过必要的次数,最好是每周一次。我们将把水保存在一个水库中,宇航员在饮用之前将使用一个净化系统。除了人类消费,水还将用于电解和植物生长。

我们的宇航员当然会有太空食品。这将确保他们有均衡的营养,同时易于储存、准备和食用,但这要付出0.64公斤/人-天的储存空间的代价,这对我们的任务来说不是最佳选择。相反,他们的主要食物来源将是他们的温室,他们将在其中种植土豆、芹菜、西红柿以获得维生素和碳水化合物,而蛋白质的主要来源将是各种水生无脊椎动物,来自软体动物门,有各种优势:它们容易适应部分重力环境,不需要太多的空间,而且它们从周围的水流中吸收营养以建立生物量。已经有项目使用月球岩石模拟物作为维持植物生长的基质,这也是我们的宇航员要使用的东西。

我们的主要动力来源将是太阳能电池板。由于位于月球的南极,除了月食之外,我们将有持续的阳光,为此我们将有燃料电池作为备份。我们还将把我们的漫游车送到月球上阳光最充足的地方,用他们的太阳能电池板收集额外的能量。在紧急情况下(太阳能电池板被流星损坏或简单地发生故障),我们将有一个放射性同位素热电发电机(RTG),它将由钚-238提供动力,因为它的半衰期长,功率输出好。

宇航员需要氧气来生存,而这可以很容易地从月球上的三个来源获得:水的电解,和月球上的石膏,当然还有植物。从第一个来源,使用Na+和Cl-溶液,宇航员将得到H2和O2。作为奖励,H2可以与O2重新结合,得到纯水,而O2在暴露于紫外线/X辐射后,可以转化为O3,具有抗菌作用。对于月球岩石,虽然它含有非常丰富的氧气,但我们需要一个非常非常精确的过滤器,因为最小的颗粒可能会滞留在宇航员的肺部,可能造成长期的健康影响。最后但同样重要的是,我们的宇航员种植的植物也是一个强大的氧气来源。由于它所带来的危险,我们将只把月球岩石作为最后的手段。

2.5 解释一下你的月亮营的主要目的是什么。

我们热爱科学,所以这将是我们月球营的主要目的。关于太空,仍然有无穷无尽的东西吸引着我们,我们相信参加我们营地的科学家们会从这次经历中学到很多。科学家们可以利用月球营中的望远镜或遥控漫游车来研究月球、其表面和环形山,以及太空,他们可以利用这些望远镜来探索难以到达的地区,并可以获得天空的恒星景观。我们月球营的另一个目标是让人们在另一个星球上生活。从月球营回来后,宇航员可以讲述他们的经历,并激发其他人对太空生活的梦想。

3.1 描述一下你的月球营宇航员团队在月球上的一天。

我们的宇航员,就叫他们蒂娜和鲍勃吧,将在6点整(标准格林尼治时间)醒来。在对所有系统进行例行检查,以确保从生命支持到植物生长的一切顺利进行后,他们将吃早餐。鲍勃将吃贻贝和西红柿(他在月球营最喜欢的菜肴),蒂娜将解决贻贝与土豆的问题。当然,他们可以选择任何他们想要的蔬菜和软体动物的组合。

然后,他们将进行一些体育锻炼,7点整。鲍勃将在跑步机上跑步,而蒂娜将使用室内自行车。7点30分整,他们去洗冷水澡(我们不想耗费太多精力,但他们在周日可以有一个欺骗日)。他们将用水库的水清洗自己,然后再进行净化(这样他们就不会摄入肥皂),再送回水库。我们还建立了一个生物废物回收系统,这将帮助他们获得可耕地。

8点,科学日开始。蒂娜将在里面做实验,而鲍勃将穿上衣服,前往月球表面,他将从那里收集一些石膏,供植物使用和研究,并将进行一些关于月球、太阳和地球的科学测量。稍后,他将返回营地,蒂娜将在那里完成她的实验。12点,他们将吃午饭,直到14点,他们将有自由时间,可以阅读,给他们的爱人写信,并放松。之后,轮到鲍勃做实验,而蒂娜则检查植物和收割,检查水箱,然后和鲍勃一起做科学实验,16点左右她会吃点心。

1800年,他们吃晚饭,软体动物加蔬菜。自由活动后,他们在22点睡觉。他们在同一时间睡觉,为了确保他们的安全,我们将有一层又一层的警报器,以应对任何干扰,另外宇航员将有测量他们的心跳和氧气饱和度的腕带,在紧急情况下可以唤醒他们。

其他项目。

  任务 Eos

 

  里斯本的慈幼会 - 圣若瑟办事处
    葡国
  月球与未来

 

  郑州轻工业大学
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  宇宙飞船_Kosmos

 

  Liceum Ogólnokształcące im.马斯扎乌卡-斯坦尼斯瓦 医学博士
    波兰
  坚持不懈的跋涉者

 

  郑州轻工业大学附属中学
    中国