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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。

Trailblazer

郑州轻工业大学附属中学河南省郑州市-金水区中国 19, 18 5 / 4 英语
三维设计软件：Fusion 360

3D项目的外部浏览器

1.1 - 项目描述

我们的月球营地计划为宇航员提供了一个类似于地球生活环境的简单基地，让他们感受到在月球上生活与地球无异，同时也获得了有利的实验数据，可以传回地球，促进地理空间技术的发展。我们的基地分为六个舱室，即维修舱、生活舱、种植舱、实验舱、医疗舱和入口。基地外有生产储水箱、月球车、着陆器、观测站和运输车辆。医疗舱配备了比较齐全的医疗设备，可以解决宇航员的大部分疾病。种植舱分为土壤栽培和水培栽培两个区域，可以栽培各种植物。维修舱用于维修损坏的设备。生活舱简洁大方，与普通房间没有多大区别。实验舱里有各种精密的实验设备，用来做实验和收集实验数据。我们的基地被命名为Trailbrazer，目的是在月球上开辟一片区域，让宇航员舒适地生活。

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）。

我们月球营的主题是生活和技术。主要是宜居，旨在为宇航员提供一个舒适的生活环境，与地球上的生活没有明显区别，同时提供实验室，为宇航员提供实验空间，促进地球技术的发展。在实验方面，我们营地的设备和实验室可以进行资源提取、制氧和制水，并为各种实验和数据收集提供设备。

2.1 - 你想在哪里建造你的月球营？解释一下你的选择。

我们认为，月球营地应该建立在沙克尔顿火山口附近。

原因：在月球上，最重要的资源是太阳能，用置换装置将太阳能转化为电能和热能，以装备能力，而在月球营地的植物中，太阳是不可缺少的，而且，农用磷钾、钛铁矿、悬崖、月球水冰也属于重要资源、对于宇航员来说，生存的必需品是水资源，永昼区是最有可能稳固水资源的地方，因此，从生存资源和宇航员来说，我认为最好的地址是在悬崖岩永昼区，最好是在永夜区附近有不大的水冰。

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。

我们的基地计划使用月球土壤3D打印技术来建造。月球土壤是一种高质量的3D打印材料，而目前的3D打印技术已经可以在地面上建造小型房屋。因此，我们决定使用3D打印技术来制作基地的外观材料，内部使用陶瓷和钛合金等抗辐射材料，以保护宇航员免受辐射伤害。我们使用太阳能电池板为月球车和运输收集车的运行转换能量，并使用电池来储存电力。月球车配备了雷达定位器和照相机，可以确定月球车的位置并探索周围环境。运输和采集车的底部配备了六个轮子和多个钢轴，提供了强大的稳定性。该车配备了机械臂，机械臂上有强大的多功能机械爪，可以收集石头和其他材料。此外，我们的基地还配备了人工重力装置，生活在这里的宇航员与地面上的宇航员基本相同。

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？

(1) 辐射

我们基地的外部材料选择的是3D打印的月球土壤，这是一种天然的屏蔽材料，可以有效阻挡辐射，为宇航员提供辐射保护。

（2）月球尘埃

在月球上，灰尘是一个极其有害的因素，威胁着宇航员的健康。根据美国宇航局资助的石溪大学研究人员的一项研究，月球上的灰尘非常丰富，难以清洗，具有破坏性，对细胞有潜在的致命性。因此，避免月球尘埃对宇航员造成的威胁已成为一个非常迫切的需求。我们的基地自动化程度很高，可以从中央控制台上远程控制月球车、运输车、月球探测、资源运输等，大大减少了宇航员在外面接触月球尘埃的机会，为宇航员提供防尘保护。

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？

(1) 水

航天员可以通过饮用储备水、和燃料电池水、循环水和回用水来解决饮水问题，载人飞船配备了相应大小的水箱，出发前将其装满，长时间的太空旅行水会耗尽，所以要有水循环系统，使这部分水循环和净化，解决航天员的吃水问题、主要是将航天员的生活废水和尿液、汗液收集起来，通过特定的净水设备（反渗透）的帮助，选择通过（半透）膜的工作力可以带动压力膜的分离功能来过滤垃圾中的杂质和有害物质沉淀，最后得到的纯净水可以用来保障航天员的基本生活。 126

(2) 食品

一些宇航员的食物将被提前送入太空。此外，我们的基地有一个种植舱，可以种植植物。随着科技的发展，宇航员的食物种类越来越多。我们的基地被划分为厨房区域，可以进行简单的烹饪。宇航员不仅可以吃到从地球上带来的即食食品，还可以自己制作简单的菜肴，提高口味。 71

(3) 权力

由于太阳能技术相对成熟和可靠，其主要动力来源是太阳能。因此，在月球上，各种设备基本上都是通过收集太阳能来驱动正常运行。此外，太阳能在月球上使用相对安全，不需要为宇航员设置特殊的安全保护措施。月球车和运输工具的动力是由电池和太阳能提供的。 74

(4) 空气

在月球上，有两种方法为宇航员提供空气。一种是直接从地面带来氧气罐。我们的航天器可以携带一定数量的氧气罐。第二种方法是使用月球制氧机，制氧机的工作原理是利用集中的太阳能在月球土壤的高温下产生化学反应，从而产生氧气，产生的氧气可以储存在氧气罐中。

3.2 - 你的月球营将如何处理宇航员在月球上产生的废物？

航天员产生的废物主要可分为固体废物和液体废物：固体废物将被脱水后真空包装储存，纸巾、包装袋等被压缩、抽真空，然后用密封袋密封，以减少体积，然后放入垃圾库中。当货运飞船返回时，飞船进入大气层；液体废物可进入水净化装置，回收再利用。

3.3 - 你的月球营将如何与地球和其他月球基地保持通信？

月球营地和其他月球基地之间保持联系的方式是通过无线电信号传输。因为都在月球上，距离不远，短暂的延迟可以忽略不计，而且速度非常快，不会有信息延迟；目前，中国在量子传送方面已经取得了惊人的突破。因此，连接月球营地和地球的方式是通过地对空量子通信传输大，具有极高的安全性能和快速速度。

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）。

宜居的科学课题是我们研究的重点。我们计划探索月球营地的地质活动，研究月球的起源和发展。同时，为了满足人类宜居的主题，在科学实验中培养植物也是非常重要的。我们计划在实验舱内安装人工重力装置，这有利于提高实验的准确性，有助于测量精确的数据。同时，在基地周围建设观测站，为观测宇宙和计算月球周围环境的安全提供保障。

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？

训练内容首先包括心理训练，一个好的人选必须能经受住起飞的严酷考验，所以心理训练是必不可少的。其次，学习紧急情况下的急救和医疗的基本知识，以及使用专业仪器进行安全舱外活动的训练，宇航员要花很多时间，学习如何使用操作系统，以及在太空中做的科学实验，那些被选中执行特定任务的人，要对他们进行强化训练，学习如何操作复杂的仪器，以及在出错时如何修复。因为外太空是一个微重力状态，宇航员在中性浮力实验室中训练，使他们能够在太空环境中模拟活动或太空行走。此外，宇航员还需要练习着陆生存技能。

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。

我们的基地有可重复使用的运载工具和运输车、月球车等交通工具。月球车是通过一个中央控制台来操作的，它配备了一个摄像头，宇航员可以通过基地的大屏幕来观察月球的地形。运输车也由中央控制台控制，它配备了一个机械臂，可以从月球上抓取材料，并将其带回基地供宇航员研究。此外，运输车还可以载人。当宇航员通过大屏幕发现一些地方值得现场调查或寻找新的目的地时，他们可以乘坐运输车前往那里。