月亮营地
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Moon Camp Pioneers 2022 - 2023年项目画廊

 

在Moon Camp Pioneers中,每个团队的任务是使用他们选择的软件3D设计一个完整的月球营。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危险,并描述他们月球营地的生活和工作设施。

SARAND

IES安德烈斯-德-范德维拉  巴埃萨-雅恩    西班牙 18, 17   2 / 1 卡斯蒂利亚诺
三维设计软件:Fusion 360



1.1 - 项目描述

我们计划在月球上建立一个永久性的基地,包括所有必要的东西,以便在至少4年的时间里为一个由4个人组成的人类团队提供住宿。其目的是利用现有卫星的资源作为建筑材料,提供重要的自动支持,并进行研究和试验,以便有可能扩大卫星的规模,从而为星际航行提供一个中间基地。月球上的矿物资源需要被提取、重新收集和研究。从这个基地出发,将在表面上进行考察,以获得建筑材料和研究用的标本。

1.2 - 你为什么要建造一个月球营?解释你的月球营的主要目的(例如,科学、商业和/或旅游目的)。

该计划的目标是充分的科学性,致力于收集信息,以提高长期考察的效率,因为这些考察需要利用原地材料。这一目标将以月球探测和采矿为中心,为未来的考察提供参考和准备,开拓视野,并考虑在其他地区进行殖民的可能性,如Marte。作为次要目标,还计划研究在基地度过大量时间的宇航员的身体和心理影响。此外,我们还分析了基地内不同种植品种的可持续发展能力。

2.1 - 你想在哪里建造你的月球营?解释一下你的选择。

月球有一个永久暴露在太阳光下的部分,和另一个不暴露在太阳光下的部分。在太阳光照射下,其温度在夜间为-184摄氏度,白天为214摄氏度之间变化,但在极地,其温度是稳定的,与-96摄氏度相同。由于没有太阳光,在这里使用月球基座是不合适的(测量中国的声波)。
月球勘测轨道飞行器探测到的温度在南极的峭壁上达到了-238摄氏度,在北极的峭壁上达到了-247摄氏度。这是太阳系中记录到的最低级的温度,甚至比普鲁顿的温度还要高。正因为如此,科学家们认为这些火山口可能存在铁矿。最近,人们证实了南极洲一个名为Shackleton的火山口中存在铁矿。
鉴于上述情况,该基地将位于南半球,位于该火山口一侧的光照区,那里的温度在0至50摄氏度之间波动,与地球的温度非常相似。因此,宇航员可以获得热量和光线,并更容易找到水(例如在沙克尔顿号上)。

2.2 - 你打算如何建造你的月球营地?考虑你如何利用月球的自然资源,以及你需要从地球带来哪些材料。描述一下技术、材料和你的设计选择。

利用月球上的材料来制造某种类型的石膏或水泥,用来制造建筑模板。建筑物上有一个最低限度的碳纤维拱门,在上面放置建筑大板,并安装修复装置。
我们利用3D打印机来制造更完整的建筑元素。通过这种方式,可以将需要从地球上搬运的材料数量减少到最低限度。

2.3 - 你的月球营地如何保护并为你的宇航员提供庇护以抵御月球的恶劣环境?

我们的月球基地有多种保护系统,包括陨石、辐射,因为没有大气层,可能产生的危害更大,以及保护月球的污染,因为可能产生腐蚀。
- 避开陨石的系统。
为了避免陨石和微陨石造成的损害,我们的基地将有一个月球沉淀物的回收,同时也将在表面的下方保持较高的位置。如果是中等或较大的陨石,就需要有一个由撞击造成的解体系统,该系统可以用卫星上的陨石来充实。因此,我们需要建立一个足够大的月球轨道,以产生冲击力,使其消失。
中等规模的陨石。
- 住房辐射保护系统。
为了减少辐射的危害,将包括像Stefan Pogatscher设计的那样,采用铝板的修复。
- 保护月球和宇航员的系统。
宇航员使用富含维生素A和D的食物,以保护他们免受太阳的伤害。此外,在空气回收系统中,有过滤装置来过滤空气中的杂质,还有吸气机,以避免月球上的灰尘进入和腐蚀材料。

3.1 - 你的月球营将如何为宇航员提供可持续的水、食物、空气和电源等基本需求?

Agua:
宇航员使用的大部分水都是在月球上获得的,经过过滤后从我们的漫游车上收集到的水的一部分。所获得的水将被储存起来。此外,还需要一个封闭的电路,该电路穿过容器,也可以回收水汽和橙子,以便最终进行过滤,而不会造成任何损失。此外,我们还准备了一个水箱,以备不时之需。

Oxígeno:
月球上有50%以上的土地是由二氧化硅或火山石组成的,而这些二氧化硅和火山石都有大约26%的氧含量。这意味着,一个能有效去除地球上的氧的系统可以在任何一个有航道的地方或建造月球基地的地方发挥作用。月球上的土地必须在有氢和元的情况下蒸发,然后用氢气 "洗净"。
产生的气体和残余的甲烷被送入一个催化转化器和一个分离水的冷凝器。最后,可以通过电子方式将氧化气体排出。副产品metano和hidrógeno将被回收到系统中。
食品:
为此,我们准备了培养细菌以使土地更肥沃,同时还准备了一些不需要煮熟的食物(玉米、番茄......)的半成品。在第一阶段,利用水、氧和粉碎的月球表面的细菌来获得可用于培养的土地,在第二阶段,我们开始种植通过月球表面的水培养而获得的肉块。作为宇航员食物的蛋白质来源,我们将考虑昆虫的尸体。
能源:
我们将以两种方式改善营地在光照期间获得的太阳能,一种是直接使用,另一种是储存在高能效的电池中,以便在月球之夜进行储备。为此,我们安装了光伏电池板,可以回收能源。

3.2 - 你的月球营将如何处理宇航员在月球上产生的废物?

残留物(排泄物)将被废弃并用作肥料。液态残余物(口水)将被过滤,以提取水。最后,气态残余物(CO2)将被无脊椎动物的植物所捕获,这些植物在24小时内的特别灯下进行拍照。

3.3 - 你的月球营将如何与地球和其他月球基地保持通信?

由于我们的基地位于卫星的一个区域,从地球上可以随时看到,我们可以设置通信天线,直接使用。我们将每天发送任务信息,并与地球上的控制中心保持畅通的通信联系。从月球到地球,光线会延迟1个多小时,因此很难保持互动的通讯。此外,还必须与地球上不同的基地进行通信,这些基地分布在全球各地,取决于在每一时刻所处的位置。

4.1 - 什么科学课题将是你月球营的研究重点?解释一下你计划在月球上做哪些实验(例如地质学、低重力环境、生物学、技术、机器人学、天文学等主题)。

实验1:BOTÁNICA
我们将用一部分的昆虫来研究下层植物的生长情况,并在昆虫的帮助下,进行手工和抛光。所有这些都是为了保证和优化其余作物的产量。

实验2:生物科学
将进行不同的空气和厌氧抵抗力测试、体力测试以及对所有参与者的身体状况和营养状况进行详细监测,以确定这些人可能出现的恶化。

实验3:采矿
改善和优化月球上不同材料(氧气、水、建筑材料)的提取过程。无论是否采用特定的程序和协议,都必须对这些程序和协议的不同变化进行研究,以优化和适应具体的工作环境。

实验4:天文台
寻找可能的地点来安装高能望远镜,利用月球上的大气层。

5.1 - 在你的宇航员培训计划中,你会包括哪些内容,以帮助宇航员为登月任务做好准备?

宇航员必须接受飞船管理方面的培训,包括平衡、航行、维修和维护基地和运输工具的设备的知识。此外,他们必须在较低的重力下工作,因为他们在月球和车道上的重力很小,在准备好的水槽里。此外,他们还必须具备医学、解剖学、有机物和无机物质量以及材料工程学等方面的知识,才能应对所面临的挑战。另一个基本要素是心理学的形成和情绪的管理。

5.2 - 你未来的月球任务将需要哪些航天器?描述在你的Moon camp中发现的飞行器,并考虑你将如何往返于地球,并探索月球表面的新目的地。

至少要有两根柱子,更多的是与那些最容易被破坏的部分相关的部件。尽管如此,我们还是要保证有尽可能多的部件可以被打印成3D图像。其中一个将专门用于挖掘,并包含用于打孔和运输材料的元素。另一个将更多地面向人员运输和探索,并具有更大的自主性。
这些车辆可以通过远程控制进行驾驶,并在可能的情况下配备自动导航系统。这次远征将包括多次行动,其中第一次行动不分昼夜,目的地为
材料和仪器的运输。在最后一英里,宇航员和这个最后一英里、
具备改变地球的要素。

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