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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。

Aurora

郑州轻工业大学附属中学河南省郑州市-金水区中国 18, 19 4 / 1 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

极光月球营的前提是为宇航员提供舒适和安全的生活环境。以科学研究为中心，极光月球营将调查和提取月球资源，探索和适应月球环境。同时，作为深空探测中转站，实现穿越探测和能源供应功能。

营地以一座建筑为中心，利用月球下的空心熔岩管结构，分两部分设置：

地面为科研区，用于月球资源的分析、储存和开发。同时，设置了中央控制室、配电室和种植模块，满足基地的正常运行。

地下是生活区，用于航天员生活和健身。除基本设施外，还设有茶室，以陶冶情操。生活区以暖色调为主，以缓解航天员的工作压力。

我们使用太阳能进口系统，收集阳光作为备用能源，以减少能源消耗。

我们使用易高，一种多功能的便携式仪器，用于设备控制、宇航员健康监测和其他功能。

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）。

我们的月子营有三个目的。

为了探索月球地质环境，初步探索和适应月球环境。我们将继续开采不同深度的月球土壤和矿石，并对这些材料进行分析，以了解月球的地质环境。
作为其他深空探测装置的中转站。其他探测器在执行任务时，可以在基地降落，以补充较长时间的燃料。
开展穿越探测。指深空探测实验室对太阳系其他行星和威胁地球的近地小行星进行监测，并将相关信息采集回地球，从而实现预警、防御、处置等。

2.1 - 你想在哪里建造你的月球营？解释一下你的选择。

我们决定在沙克尔顿火山口附近建立一个月球营地。

一方面，沙克尔顿火山口附近的马拉帕特山具有光照周期长的特点，可以利用光伏设备获取并储存光能用于发电。

另一方面，在火山口中心含有大量氢气的冰矿（水冰）可以被派遣到火山口底部收集水冰，并将其运送到基地，以满足基地对燃料和水资源的需求。

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。

对于月球营，我们计划采用流线型设计，使基地看起来像极光一样美丽，同时不容易吸收月尘。

我们将至少在月球上登陆两次。第一次，我们将把一些机器人和装配模块送到月球。这些机器人可以与不同的装配模块结合，实现3D打印、材料熔化、地形扫描和采矿等功能。利用这些功能，机器人可以选择一个合适的建设地点，在这里进行地面平整，收集月球土壤和岩石，建造月球土壤保护壳，冶炼Fe,Ti和Si来建造营地。在马拉帕特山附近建造太阳能电池板、雷达和热采矿模块，并在基地中心挖掘熔岩管道，在管道中建立第二个地下层。

第二次登月将在营地建立后开始。这一次，三名宇航员和一些生存必需品将被派往月球。他们将对营地各部分的建设和基地内的生态建设进行检查和维修，使基地能够达到预期的标准。如果发现任何异常情况，就向地球方面报告，并进行额外的登月活动。

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？

对于宇航员来说，主要威胁包括陨石、辐射、月尘、低温和低氧水平。

陨石：我们计划使用月球土壤作为3D打印材料，在基地周围建造一个月球土壤外壳，以抵御小型陨石。对于无法被外壳阻挡的陨石，所有宇航员将在地下区域寻求庇护。

辐射：月球土壤外壳可以提供辐射保护，营地的建筑材料也可以有效防止辐射。

月球尘埃：月壤壳和清洁机器人将用于阻挡月尘和清洁营地外壳上附着的月尘。

低温：由于月球土壤外壳的导热性低，内部温度可以保持相对恒定。同时，营地外壳将采用中空结构，保持营地内部温度恒定。

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？

水：我们将使用热采矿技术来收集月球土壤中的水，并将其凝结成冰。同时，我们将使用机器人在火山口收集水冰和月球岩石，由月球车运送到基地。水冰将被转化为水，而月球岩石将通过FeTiO2+H2→Fe+TiO2+H2O的反应转化为水。

日常生活中产生的废水、尿液通过基地内的循环净化系统转化为可以使用和饮用的水，实现水的循环利用。

食物：在登月初期，宇航员将吃月球食物，在营地的种植区正常运行后，各种植物将作为主要食物。此外，每个进入的探测器可以为月球营地带来额外的食物供应。

电力：我们将以光伏发电为主，燃料发电为辅的能源获取方式。营地的太阳能供应是以太阳能电池板为设备来实现的。燃料发电采用从水冰中获取的氢气作为发电方式，在光伏发电出现问题时，燃料发电是主要的基础发电方式。我们还将通过配电室管理整个场地的电力分配。

空气：该基地将利用电解水、熔融电解月球土壤和植物饲养来供应氧气。电解水和熔体电解分别是电解废水和熔化的月球土壤，以释放和收集其中的氧气。

3.2 - 你的月球营将如何处理宇航员在月球上产生的废物？

对于宇航员的废物，极光月球营配备了一个回收系统，将尿液转化为可用的水。在其中一个回收系统中，在35摄氏度的反应器中，有很多悬浮的塑料颗粒和混合物。当粪便在颗粒周围循环时，颗粒表面的微生物将粪便分解成盐和甲烷。通过固体气体的分离，粪便中的有毒成分被分离出来。同时，甲烷氧化细菌被用来合成碳水化合物和蛋白质，从而完成对粪便的处理。

极光月球营配备了专门的切割器，它将切割和压缩废旧空间，并将其储存在一个废物箱中，当地球-月球物资交换时，将被送往地球处理。