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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。

SL

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 / 3 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

随着地球人口的迅速增加，各种资源逐渐出现短缺。作为地球的天然卫星，月球具有独特的空间位置和丰富的资源。这些优势使月球成为人类太空探索和资源开发利用的首选之地。成为未来月球探测和探索先锋的主要场所。

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）。

随着探月事业的深入发展，国内外许多探月计划和开发计划都把建设月球基地作为一个重要目标。月球基地的建设将为后续的无人和载人登月任务服务。我们的基地是一个集科研与生活为一体的营地。主要目的是建设一个可以长期生活的研究基地，为研究人员提供基本的生活、健康、安全保障，同时为科学研究提供良好的环境。

2.1 - 你想在哪里建造你的月球营？解释一下你的选择。

我们的地点将是位于艾托肯盆地的月球背面的冯-卡曼撞击坑。首先，该陨石坑保留了原始月壳的岩石，其材料和成分很有代表性，如氧化铁、钍、二氧化钛等。收集岩石的数据可以帮助科学家更好地了解月壳的形成和古火山的活动，具有很高的科研价值。其次，该盆地地势平坦，所处的纬度能提供充足的阳光，但又不至于被刺眼的阳光照射。此外，还有大量的永久阴影区和丰富的水冰资源，为宇航员的日常生活和水研究提供保障；最后，月球远方的纯净电磁环境也为科学实验提供了绝佳场所。

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。

月球营地必须是坚不可摧的，月球背面有大量的永久阴影区，适合建造营地。月球表面是真空的，有大量的沙尘暴，为了保护宇航员免受沙尘暴的影响，我们应该使用密闭材料，辐射屏蔽设备也很重要。月球营的外层地壳是惠普尔，以一位名叫惠普尔的天文学家命名。惠普尔盾牌是由一个薄的外层板组成，中间层有小的空隙。在内层板的后面，外层材料并不吸收太多的撞击速度，但它将撞击物分成许多微小的碎片，将动能散射到内层板上，大大减少了撞击物的冲击力。

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？

作为宇航员生活和研究的场所，月球营保护我们的宇航员免受沙尘暴、磁暴和宇宙射线的影响。为了防止陨石碎片或太空垃圾的撞击，我们使用简单的盾牌外壳来减少撞击的动能，以更好地保护营地。

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

月球土壤中含有许多含氧铁矿物，可作为生产淡水和氧气的原料。该方法是通过太空采矿器收集月球土壤，通过智能机器选择含氧铁矿物，然后与含氧铁矿物反应并还原氢气，从而获得淡水。

食品

在基地的早期阶段，我们将吃从地球带来的食物，随着月球农场的成熟，我们将逐渐吃到太空中种植的食物。

能源

我们将在月球上建立太阳能发电站。因为月球表面没有风和雨，晴天和阴天都有，太阳照在月球表面，没有大气层的吸收。太阳的辐射强度大约是地球的1.5倍，因此我们可以充分利用太阳能进行照明、取暖、加热和发电。此外，月球土壤中含有丰富的氦三，可以提取氦三用于控制核聚变，为基地提供动力。

空气

该基地使用氧气发生器来生产氧气。首先，利用太空采矿车收集月球土壤，其中富含铁和钛化合物。它可以作为催化剂，在人工光合成技术的帮助下将水和二氧化碳转化为氧气、氢气、甲烷和甲醇。

3.2 - 你的月球营将如何处理宇航员在月球上产生的废物？

对于宇航员来说，在月球上产生的垃圾在解冻塑料压缩和用垃圾压缩机包装后，被储存在储存室的密封袋中。之后，这些垃圾被储存在货运飞船中。返回地球后，在通过大气层时，它将被摩擦加热解体。

3.3 - 你的月球营将如何与地球和其他月球基地保持通信？

月球和地球是由卫星传送的。在月球远方的延长线上，有一个特殊的点，叫做地月系统的第二拉格朗日点，如果把卫星放在这个点附近，它就会漂移到这个点附近。我们可以控制它的漂移，使它可以被月球远方的天文台和地球上的天文台同时看到，然后我们可以通过卫星传输信号。月球阵营可以通过无线电进行交流。

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）。

在我们的月球营地，生物和材料科学主题将是我们的重点。月球上的环境与地球上的环境截然不同，它是科学研究的绝佳场所。我们计划在月球上进行植物栽培、生命科学和空间物理学研究。月球的低重力和无氧条件适合研究植物品种；月球表面的环境对生命的影响与地球不同，因此可以进行生命科学实验，研究生命在异质环境中的适应性和生存能力；空间物理学的各种现象和影响，如太阳辐射、电离和宇宙射线，可以在月球表面实验研究。

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？

他们需要接受严格系统的航天科目训练和学习，包括身体锻炼、理论训练、心理训练、特殊环境下的耐力和适应性训练、生存技能和航天技术训练、航天医学训练、航天科学和技能训练以及各种综合演练和训练。除上述训练外，宇航员还需与同组人员一起训练。最后，机组人员与地面航天控制中心进行综合模拟飞行训练。通过训练，航天员可以提高身体对特殊环境因素的耐受性和适应性，掌握有关航天的专业知识和特殊技能，学会驾驶航天服。

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。

要部署的航天器数量多，任务不同，工作复杂，建设周期长。我们需要用载人火箭和货运飞船把宇航员和建造月球基地的材料送到月球上，用月球车和太空采矿车在月球上探索和开采月球资源，进行实验。利用月球表面环境建立电磁发射飞行器的超导条件，可考虑采用直线加速或回旋加速的方式，将小型飞行器直接送入月球地球转移入口。月球表面的很多工作都需要机器人来完成。通过单机器人作业和多机器人协同作业完成设施建设、设备研制、设备维护、设备维修和更换等工作，已成为基地长期运行的关键。