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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。

STAR WALKIN’

郑州轻工业附属中学  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

为了更好地探索宇宙,我们建立了这个基地。营地的主楼呈球形,总共有九层。此外,在顶层还有一个天文观测站。主楼包括客厅、工作区、餐厅、健身房、KTV、卧室、医疗室、作物栽培室和控制室。此外,还有能源站、太阳能发电装置、雷达监测站、月球车和激光炮。营地通过太阳能和核聚变发电获得能源供应,并通过水冰开发和水循环供应水。建成的农作物育种室一方面可以提供食物,另一方面还可以实现二氧化碳循环成氧气,保证营地人员的基本生活需求。同时,KTV和健身房也为营员提供休闲娱乐场所。还建有工作区,为成员提供良好的工作环境。总之,完善月球营地的建设,为人员提供良好的体验感。

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)。

月球可能有一些有用的资源,如水和稀有矿物。这些资源可以用来支持太空探索,并提供后续的空间技术发展,所以有必要建立一个月球营地。我们建立月球营地的主要目的是进行科学研究。通过空间资源的开发和航天工业的发展,我们对月球资源的储备进行科学研究和探索。这是了解其他星球上陌生环境下的生活和工作的重要一步,也是进行材料科学和生命科学研究的最佳场所。月球拥有丰富的物质资源,月球岩石含有地壳中的所有元素和大约60种矿藏。它也有丰富的能源,如地球上没有的氦-3。它是聚变反应堆的理想燃料。

2.1 - 你想在哪里建造你的月球营?解释一下你的选择。

选择在月球北极建立基地,是因为北极位于极地地区,长期低温下可能含有大量水冰,而且月海(平原地区)大多集中在月球北极,为营地建设提供了更多空间。据媒体报道,美国宇航局在月球北极附近发现了一个熔岩洞,里面有几十米长的月球外壳,为防止撞击事件和宇宙射线辐射提供了天然保护壳,它也是一个理想的基地位置。

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。

关于营地的建设,一方面,可以利用从地球带来的资源建设一些设施。其上产生的垃圾可以与月球上的土壤按一定比例混合,产生3D打印机的原材料,可以用来建造更多东西。另一方面,在月球地质聚合物混合物(一种类似于混凝土的建筑材料)中加入尿素,可以作为营地建设的原材料,效果比其他常见的增塑剂如萘或聚羧酸盐更好。在营地建设方面,一方面,可以利用从地球上带来的资源建设一些设施。其上产生的垃圾可以与月球上的土壤按一定比例混合,产生3D打印机的原材料,可以用来建造更多的东西。另一方面,在月球地质聚合物混合物(一种类似于混凝土的建筑材料)中加入尿素,可以作为营地建设的原材料,效果比其他常见的增塑剂如萘或聚羧酸盐更好。

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?

首先,基地建在熔岩洞的入口处,那里有一个几十米长的月球外壳,为防止撞击事件和宇宙射线辐射提供了一个天然的保护壳。对于较大的陨石威胁,还建造了激光炮以确保安全。营地建筑外面有一层特殊的聚合物涂层,以应对月球上巨大的昼夜温差带来的影响,并阻挡太空辐射。

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?

在水资源方面,一方面,从地球上带来的水、日常洗澡水、尿液和人体蒸发的汗水都可以用来吸收和循环利用。另一方面,月球上的水冰可以被开发和利用来获得可用的饮用水。

在食物方面,营地有一个农作物栽培室,用各种农作物、水果、蔬菜等保证营地成员的饮食需求。

在能源方面,营地建有太阳能发电站和可控核聚变发电站,这样即使在极地的夜晚,也有能源供应。

在空气中,一方面,氧气通过水冰的电解产生,另一方面,二氧化碳通过绿色植物的光合作用转化。

3.2 - 你的月球营将如何处理宇航员在月球上产生的废物?

废物中的一些材料被回收和再利用,以减少对月球资源的需求。例如,利用水净化器和消毒系统进行废水处理,确保水资源的再利用,防止在月球上产生过多的污染物。采用高温熔化的方法,将废物转化为可用于建筑和制造材料的原材料。对于有毒或有害废物,我们采用安全可行的方法进行分类储存和处理,以避免对宇航员、月球环境和设备造成伤害。

3.3 - 你的月球营将如何与地球和其他月球基地保持通信?

部署通信网络基础设施,如卫星、探测车和天线。利用探测车作为移动通信中继器,扩大基地的通信网络范围。这些探测车可以穿越月球表面,建立和保持与月球基地的通信联系,并向地球传输信息。

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)。

地质学会是一个研究重点,月球表面覆盖着大量的岩石和土壤,这对了解月球的组成和演变历史至关重要。可以利用精密仪器对这些样品进行化学和物理测试,以了解它们的组成、结构、年龄和其他信息。搜索月球表面的残余物,如陨石坑、山丘、断层和岩层,以了解其形成和演变。例如,通过研究遗迹的位置、大小、形态和化学成分,可以推断出月球经历了哪些重要的地质事件或受到太阳系中其他天体的影响。

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?

航天员需要操作着陆器、月球车、无人机等航天器和设备,培训内容应包括各种航天器和设备的操作技能,以及紧急情况下的应急能力。登陆月球的任务需要极高的体能和心理素质,宇航员在特殊条件下执行任务的能力不能低于一定标准。因此,训练计划中应包括对宇航员体能的训练,使他们能够适应长期的太空环境和月球表面。在宇宙中,宇航员面临许多挑战,如失重、舱内环境和航天器结构限制。这就要求宇航员接受空间适应性训练以适应这些挑战。宇航员通常作为团队的一部分完成任务,因此对于团队合作、沟通和领导能力,宇航员需要接受相应的培训,以确保团队在任务中的良好运作。在太空中,宇航员可能会面临各种紧急情况,如失去通讯、航天器故障等。为此,宇航员应通过模拟场景和模拟器进行应急能力和技能的培训和训练。宇航员可能需要在月球上采集样品,即使探索的主要目的不是科学,他们仍然需要了解基本的科学操作和现场采集技能。

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。

登月舱是用来到达月球并在其表面着陆的。着陆舱应具有足够坚固的结构,以承受着陆时的巨大压力和月球表面的复杂地形条件。着陆舱还应该有足够的运载能力,以便将人类或货物材料运往月球。月球车用于在月球表面行驶,接近科学探测目标,并搜索月球表面的遗迹或矿物。火箭用于从月球表面返回地球,它们有足够的推进能力和结构强度以确保人类安全返回地球。

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