发现互动图像

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。

Lunar Vanguard

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



1.1 - 项目描述

  • 这个项目主要是进行科学研究,共有七八个人在月球上生活和实验。主要分为实验区、医疗区、农业区、生活区、能源区等。同时,为了方便人类在月球上的通信和生存,我们还建立了4G通信基站,并配备了一些机器人,为将来的月球探测、月球移民、太空探索做准备。

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)。

我们建立月球营地的主要目的是进行科学研究、机械制造、月球矿物的勘探、氦3和水冰等资源的勘探、提取、研究,以及药品制造和月球上的植物栽培。同时,我们还建立了一个观察宇宙的天文台。让人类进一步了解月球的生存环境,促进月球资源的评估和利用。

2.1 - 你想在哪里建造你的月球营?解释一下你的选择。

  • 我们将在月球南极的沙克尔顿环形山边缘建立一个基地。因为这里可以提供足够的冰和阳光,而且这里也有利于空间探测和信号接收,受其他星体的电磁波影响较小。而且我们计划利用当地的月球土壤来保护宇航员免受辐射威胁。

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。

  • 我们主要利用ISRU和现场制造来建造月球营地。在材料方面,我们选择大量的月球岩粉或月球上的风化层作为3D打印的原材料,并携带一些无法从月球上获得的特殊建筑材料。在技术方面,我们使用人工智能辅助的激光技术来融化月球尘埃,并3D打印登陆点、道路或建筑等基础设施,使用这种方法可以大大节省地球和月球之间的材料运输成本。我们将使用月球车或飞机的自动化建设,它将同时使用激光采集材料和月球车或飞机配备的3D打印设备进行打印材料,并配备人工智能机器人进行调整和安装设施,大大提高了基础设施建设的速度。营地内的设施将由人工智能机器人进行安置和调整,我们将亲自控制机器人进行生活、科研、医疗、能源等设备的最后安置和调整。最后,我们将对月球营地的环境和设施进行合理、严格的评估和改进,确保为未来的生活和研究提供良好的支持。

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?

  •  月球环境复杂多变,比如陨石的撞击,所以我们计划建立一个地下区域,当陨石到来时,人们可以迅速进入并躲避。地下区域配备了基本的生存措施,紧急医疗设备,以及一些储存的水和食物,这样人员可以维持基本的生存。但对于更危险的太阳辐射,我们可以通过利用月球土壤建立基地来有效抵御辐射的威胁。此外,我们还建造了一个相对地下的舱室,里面有大约10米深的水保护,足以抵御因太阳风暴而急剧上升的辐射。我们还将对环境进行实时动态监测,以便及时采取应对措施。

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:基地的水源主要用于饮用、植物灌溉、能源发电等。我们对来自月球南极的可回收冰块进行处理和过滤,以提供主要的水源,并在基地内安装了一个水净化系统,对产生的生活废水进行净化,用于灌溉。此外,基地内部还配备了一个冷凝水收集系统,可以反复收集一些水源。
食物:我们计划先携带一些基本食物、氧气和饮用水到月球。由于这里光照充足,我们将建立一个温室来种植白菜、西红柿、黄瓜等。此外,我们还将建立水培隔间,用于长期种植蔬菜,这些蔬菜富含维生素,是月球人员不可缺少的一部分。
电力:由于基地位于月球南极的沙克尔顿环形山边缘,这里可以提供几乎全天的阳光。因此,我们正在基地周围建造光伏板,为基地提供基本的电力。同时,当光伏板不能工作时,基地内有小型核聚变和反应装置来提供电力,所有的电力将储存在超级电容电池中。

空气:氧气主要是通过电解月球土壤产生大量的氧气,引入排气管道,供给基地呼吸,缓解对流现象,从而沉积二氧化碳。同时,基地内有一个微生态生命支持系统,利用藻类吸收二氧化碳,释放少量氧气。

3.2 - 你的月球营将如何处理宇航员在月球上产生的废物?

在我们营地,垃圾主要分为水垃圾和固体垃圾,水垃圾经过净化过滤后,进入能源区进行再利用。固体垃圾包括物料垃圾、餐饮垃圾、植物垃圾等,部分物料垃圾进入压缩机进行压缩、破碎、溶解、二次利用,餐饮垃圾和植物垃圾采用高温好氧发酵处理,产品可作为有机肥料使用,发酵产生的二氧化碳可作为光合作用的原料传入农业区。

3.3 - 你的月球营将如何与地球和其他月球基地保持通信?

我们会用我们的4G基站来实现各个基站之间随时的信息交流,如果设备被太阳风暴破坏了,我们也可以派我们的机器人去通讯,让机器人携带加密的文件,通过卫星进行无线控制,发送给其他基站,实现通讯。

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)。

地质学:实验室配备了采矿车,可以很容易地收集月球土壤进行分析,我们还有机械臂和化学实验室,用于分析月球土壤的成分和形成,并进行月球土壤的转化和发展等实验。

天文学:我们建立了一个天文台,研究天文学的演变,观察地球和月球之间的变化。和太阳系行星的运动,以及太阳、月亮和地球之间的运动联系等,并实时观察。

生物学:我们将研究植物在低重力条件下的生长和发育,并在太空中进行植物基因改造实验。

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?

空间适应性训练:培训计划应包括空间适应性培训,以帮助宇航员适应空间环境,防止太空病和其他相关问题。

飞行技能训练:培训计划应包括飞行技能培训,以便宇航员能够掌握飞机的操作技能和处理常见机械故障的能力。

空间医学和生命支持技术的培训:培训计划应包括空间医学和生命支持技术的培训,使宇航员掌握空间健康和医疗技术,确保他们能在空间环境中保持健康状态。

航天器操作和应急处理能力培训:培训计划应包括航天器操作和应急处理能力培训,使航天员具备应对紧急情况的能力,确保航天器能安全返回地球。

地质学和采矿技术的培训:培训计划应包括地质学和采矿技术的培训,使宇航员熟悉月球表面的地质特征和相应的采集技术,以确保所采集的样品和矿物能够被回收和使用。

团队合作和心理健康培训:培训计划应包括团队合作和心理健康培训,使宇航员具备良好的团队合作意识和应对压力的能力,以确保顺利完成任务。

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。

我们将用火箭把宇航员从地球运送到月球,在月球和地球的拉格朗日点,我们将建立一个空间站,把航天器发射到拉格朗日点的中转站,然后在这里填充月球上生产的推进剂,与此同时,从月球上发射L1-月球往返飞行器来接走航天器,把宇航员或建设月球基地的材料从中转站运送到月球。