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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。

Peace And Love

郑州轻工业附属中学  河南省郑州市-金水区    中国 19, 18   5 / 2 英语
三维设计软件:Fusion 360



1.1 - 项目描述

         我们的月球营项目是人类开发月球的第一步,也是缓解地球压力的一个科研项目。

  • 首先是据悉,该基地的目的是观察月球上植物的生长情况,研究月球土壤的成分及其后续利用价值,并对原地月球资源进行研究和利用。
  • 第二次我们使用相对 那么呎吋 颜色的房间,以缓解宇航员在太空中的压力。如果效果好,我们将使用后来建造的大面积基地。如果效果不好,我们就会修改它。同时,引入智能家居的概念,使基地的内部更加智能化和自动化。
  • 第三次我们将派遣野外机器人和宇航员去探索远离基地的地区,以探索月球资源和月球营地计划的下一阶段以及基地的建设。
  •  最后我们正在使用远程控制的可折叠太阳能电池板和电池为整个场地供电,以了解月球上的能源是否能够支持人类的长期生活。

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)。

        我们团队建立月球营地的主要目的是科学研究。它是为了人类更好的生存和发展,减少对地球的压力而在月球上进行的可持续科学研究任务。这也是人类走向广阔太空研究的第一小步。第一个月球营的目的是用于月球土壤的探索和实验,为将来人类殖民月球做准备。

2.1 - 你想在哪里建造你的月球营?解释一下你的选择。

        我们选择在位于月球远端、靠近南极的一个陨石坑中建营。

  • 首先是营地位于月球的极地地区,那里有很长一段时间的阳光,使营地能够收集更多的太阳能。
  • 其次在月球的永久阴影中,有一些深坑,含有大量的冰,可以通过采矿和改造提供足够的水资源。
  • 此外我们有足够的外部矿产资源来支持营地建设和研究。
  • 最后此外,火山口的建设也能在一定程度上保护人们免受小行星的撞击,而且极地地区的昼夜温差相对较小。

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。

         至于基地的主要建设,我们用大面积的几何图形来铺设 一楼这样,建筑结构才会稳定和牢固。在 中间层我们使用了圆形和三角形的组合,这样可以平等地将空间划分为更多的房间,增强其实用性。最后,我们使用防辐射玻璃来制作 屋顶,使基地内的工作人员可以看到美丽的星空。它还在视觉上扩大了空间。

        在第一阶段,我们将把巨型3D打印机、机器人、抗辐射玻璃穹顶等送到月球。一旦我们找到一个合适的地点,我们将对其进行适当的改造,为未来的打印提供有利条件。此外,我们将修复不是很光滑的月球表面,并勘察地下,以防止地基不稳,等等。

        在第二阶段,我们将把维持基地运行所需的设备运到月球,形成一个完整的受控生态系统。在第三阶段,两名宇航员将登陆月球并在那里开始生活。营地将继续在月球的其他地方建造,以容纳更多的人。

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?

外层空间的危险可能包括辐射、月尘、温差和陨石。

为了解决辐射问题

        可以采用以下方法:使用的建筑材料应该能够加厚营地的墙壁,以确保在正常情况下营地内的封闭生活不会受到影响;还可以建立雷达站来监测太阳的运动,并提前为风暴做准备;宇航员可以使用当地的材料,如月球土壤或风化的土壤来阻挡辐射。

在陨石撞击的情况下

        将营地建在极地附近的火山口,可以在一定程度上避免撞击事故,监测雷达站可以预测陨石撞击,使宇航员更容易提前准备。

对于有关月球灰尘的担忧

         营地采用全封闭设计,有效地防止月球尘埃的侵入。营地内还安装了空气循环净化装置,以确保空气的安全。

为了解决温差问题

         营地采用密封和恒定的温室设计,并通过使用空调灯在内部保持正常温度。

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:
        在月球上获得水主要是通过开采和改造月球陨石坑中的冰层以及含有水的月球土壤来实现的,因为水很难运到月球上。此外,在基地内建有整体回收设施,收集生活中产生的废水,以及实验中产生的废液进行再利用。这有助于促进水循环,提高水的利用率。
食物:
        在营地的建设周期中,在营地能够实现自给自足之前的早期阶段,主要由从地球带来的包装食品支持。在建设完成并实现自给自足后,主要由太空温室中种植的食物支持,根据营养表选择种植的作物,以确保宇航员的正常生命体征。
权力:
        光伏发电,位于光照周期长的极地地区,可以通过可折叠的太阳能电池板收集太阳能,并将其储存在电池中。这些电池在不使用时也可以收回,以延长其寿命。在光伏发电无法进行的时期,基地的电力可以由燃料电池发电系统来维持。在日常锻炼中,发电自行车可以用于娱乐,同时也能产生一定的电力。
空气:
        首先,月球上空气的主要来源是通过月球土壤和岩石的融化。通过熔化电解可以产生大量的氧气,这是月球上氧气的主要来源。其次,二氧化碳可以通过空气循环装置进行化学或微生物处理,将其重新转化为可呼吸的氧气。最后,它可以通过电解产生一定量的氧气和氢气。

3.2 - 你的月球营将如何处理宇航员在月球上产生的废物?

固体废物:
        由于月球处理废物的难度较高,主要采取分类处理,分别对应处理难度、一级处理、二级处理等。直接回收利用;对于废弃物和其他可发酵物通过生物或化学方法转化利用,对不可处理物进行收集和集中掩埋。
固体废物:
        我们的基地采用水循环的思路,将各个房间的水池等连接起来,一些废弃物经过固液分离后引入独特的废水处理装置,通过物理化学或生物方法进行还原净化处理并储存。
气态废物:
        首先,平时呼吸产生的主要废气是二氧化碳,通过空气循环装置,将整个营地内的空气收集到冶炼厂部位的空气处理器,经过净化处理后重新分配到营地内。

3.3 - 你的月球营将如何与地球和其他月球基地保持通信?

        首先,在设施方面,我们建设了一批用于发射信号和监测环境的雷达,信号范围很广,可以接收和发送地球和月球之间的信息,营地内还有用于通信监测的会议室,可以完成在线联络;

        第二,在走出去的设备方面,我们有使用多功能月球车,它有独立的生态维护系统,可以实现远距离长期作业,可以完成月球与月球之间的连接,并将设置航天器发射和着陆平台,用于地球和月球的直接连接,完成线下连接。

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)。

        我们营地的主要实验方向是生物学、地质学和机器人学
         生物学的首要研究任务是研究月球土壤的分解、垃圾的分解、水的净化等方面的微生物,然后进行遗传变异研究。

        地质学主要研究月球矿物等材料,发现新的矿物或元素,研究月球环境中哪些建筑材料更符合建设需要,为未来大规模建设做准备。

        机器人学是一项旨在维护和改进设备的二级研究,如在月球上独立的月球探测机器人或月球无人驾驶车辆。

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?

        首先,对航天员进行基本专业知识培训、职业技能培训和飞行任务培训。具体来说,包括通过离心机训练克服失重状态带来的不适,学习如何使用舱内仪器设备和进行科学实验,能够及时发现和排除地面观测、遥测等方面的故障、和通信,并能在紧急情况下生存和寻求帮助或自救,如紧急情况后的非正常返回,无论是降落在河流、湖泊、海洋、沙漠、戈壁、高山、峡谷、热带丛林,还是广阔的森林和雪域,在到达目的地之前。

        其次,在月球基地生活时,所有宇航员必须学会如何驾驶月球车,操作先进的机器人,并具备基本的急救知识。其中,两名宇航员被安排学习如何操作中央控制室的控制台,一名学习如何在生态室栽培植物,一名学习如何定期检查和维护配电室。

        最后,所有宇航员都需要学习在基地被陨石击中时如何避难,以及在基地破损时如何修复损坏。

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。

在第一次登月时,我们选择了一个既有着陆舱又有返回舱的航天器。返回飞船在升空时利用着陆舱作为发射台,确保正常离开月球。留在月球上的着陆舱被改装成一个独立的发射平台,可以在以后的任务中作为一个综合的航天器使用。这种方法不仅减少了后期生产的困难,而且从长远来看也节省了材料。

在月球表面,我们使用机械狗和月球车进行探索。月球车的独立生命支持系统允许在更远的距离上进行长时间的探索任务。使用VR技术控制的无线机械狗被用于无人驾驶的外部探索,对环境要求最低。此外,能够探索复杂的外部环境和进行精确的内部设备检查。