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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。

Avalon

郑州轻工业大学附属中学河南省郑州市-金水区中国 19 5 / 3 英语
三维设计软件：Fusion 360

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1.1 - 项目描述

我们采用科学、住宅和商业模式建造了Moon camp。在保证航天员身心健康的前提下，我们通过科学研究进一步探索月球的未知，通过生活体验更加熟悉月球环境，通过商业理念促进科学研究与经济发展的结合。我们的月球营旨在寻找和提取月球上丰富而宝贵的矿产资源，研究太空秘密，探索生物和微生物基因工程，促进人类科学的发展，推动航天事业的进步，破解更多的基因问题，探索适合人类永久生存的条件，建立月球与地球的联系，将科学技术应用于生活，创造一个舒适、智能、环保的环境。

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）。

在月球上提取、加工和转移资源；利用月球上的真空和低重力条件进行一些特殊的实验或科研项目；在低重力和多射线条件下研究生物和微生物基因工程，促进遗传学和医学的发展；作为中转站，连接宇宙与地球，探索太空；寻找适合人类生存的其他环境；并将科学产品与商业开发相结合，促进经济发展，推广科学产品。

2.1 - 你想在哪里建造你的月球营？解释一下你的选择。

宁静之海将是我们月球营的首选地点。宁静之海的中心没有质量集中（质量集中）或高重力场，这将减少重力对宇航员的影响，降低科学研究的难度。此外，月球表面的昼夜温差很大，而位于静海地区的月球环形山温度稳定，可以为人类提供居住地，保证人类的正常活动，保证科学研究的有效进行。印第安纳州西拉斐特的普渡大学地球、大气和行星科学副教授霍根也说，洞穴将是稳定的月球栖息地，因为它们将提供保护，避免一些太阳辐射和微陨石。据美国宇航局称，这些地层也将保护人们免受宇宙射线的影响。

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。

在形状和结构上，采用了交错的多面体和地上地下相结合的方法，更好地保证了月球营地的牢固性和安全性。在地上部分，我们用彩色玻璃过滤地面阳光直射中的有害物质，提取正常光线，保证月球营地的照明和植物的光合作用。同时，月球土壤被用来覆盖营地的上半部分，减少月球辐射和其他因素的影响。此外，液氧和煤油主机将被用来在地球和月球之间运输特殊材料，确保月球营地拥有最先进的技术和材料。此外，地上部分将建立缆车运输系统，以方便地下物资的运输，并开通地下管道，确保各区域之间的正常流通。同时，还将从地球上运输物资，以保证宇航员的生活。

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？

月球土壤是一种建筑材料，可以阻挡有害的宇宙辐射，并起到隔热作用，以保持温度平衡，防止过大的温差和极端温度对宇航员的伤害。主控系统配备防御系统，24小时监控外部环境，确保月球营地在受损时立即做出反应，必要时放弃受损部分，减少损失。设置巡逻机器人，感受环境变化及时报警，人工智能双保险。将设置逃生系统，确保航天员的安全。

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？

1)水

植物筒仓中植物蒸腾作用产生的冷凝水被净化，在被系统补充了微量元素后作为生活用水使用。生物净化产生的废水和从尿液中回收的水与氮气一起用于植物灌溉。氢气与二氧化碳反应，在萨巴伊反应中产生甲烷和水。在月球极地的永久阴影区域存在的水冰可能是一个水资源的候选者。

2）食物

收获的粮食、蔬菜、水果和黄粉虫可以被加工和食用，而非食用的生物质（如作物残体、蔬菜根部和老叶垃圾）可以用来喂养动物，为宇航员提供良好的蛋白质和合理的氨基酸比例，它还可以与人类粪便和食物残渣等废物进行生物处理，产生类似土壤的基质，可以回收用于植物栽培。

3）空气

生活区人们的排泄物、厨房垃圾和生活垃圾被微生物分解成固定碳。植物槽产生的富含二氧化碳的空气经过净化后被送到植物槽进行光合作用。植物槽产生的富含氧气的空气经过净化后被送到复合槽，供人和动物呼吸，为垃圾处理提供氧气。

4）权力

月球的自转周期约为21天，将有半年左右的极昼和极夜，提供大量的光照，可用于光伏发电。目前已经完成了燃料电池能源系统在舱外真空、低温和微重力条件下的发电特性、变功率响应规律和电化学反应的界面特性的实验。根据桑巴蒂尔原理，氢气和二氧化碳在300℃~400℃下反应产生甲烷和水。甲烷用于火箭发动机，水被分离成氢气和氧气，而氧气则用于呼吸和作为燃料。

3.2 - 你的月球营将如何处理宇航员在月球上产生的废物？

月球营地可以采取分类储存的方法，将不同类型的垃圾储存在不同的容器中。有机垃圾可以单独存放，并通过厌氧消化或堆肥等手段进行处理；金属垃圾可以收集、分类、熔化和回收；而将塑料等可回收材料压缩成固体块状，送回地球重新使用。不能回收的废物暂时储存在地下储存设施中，以防止对月球环境的影响。

3.3 - 你的月球营将如何与地球和其他月球基地保持通信？

主要依靠卫星通信技术。月球营需要部署卫星设备，并与地球上的通信网络连接，以实现地球与其他月球营基地之间的通信，同时保证传输速度和稳定性。在月球表面，月球营还可能部署一些通信基站，进一步提高通信的可靠性和效率。这些基站可以通过地球和卫星网络之间的中继通信实现月球营基地之间的联系。

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）。

月球营将专注于空间资源开发、空间工程和技术、月球环境和天文学等课题的科学研究。具体来说，可能的科学实验包括：太空作物栽培：设计在月球上种植食物的方法和技术，如建立垂直农场或使用水培技术，并测试不同植物在月球环境中的生长和发育。土壤质量和生物圈：研究月球表面土壤样本的物理和化学性质、微生物、植物和其他生物特征，探索在月球上建立可持续的生态系统，为未来人类在月球上生活做准备。能源利用：研究在月球环境中对太阳能和核能的利用，并测试相关设备的性能和适用性。生命支持系统：设计和测试各种生命支持系统，如空气净化、水循环、废物处理等，为未来在月球上生活提供基础设施。

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？

为了使宇航员更好地适应月球环境，他们在登陆月球前应接受的训练如下：

Ⅰ.游泳测试和水肺潜水证书：为太空漫步训练做好准备

二、空间飞行器的驾驶和维修培训：学习操作空间飞行器和仪器，以及了解如何修理和维护空间飞行器的各种部件。三、太空服穿戴和使用训练：学习如何使用太空服和进行太空行走。

最后，可以通过一些在线智力训练平台进行个性化的大脑训练，锻炼航天员的记忆力、反应速度和大脑健康，提高他们的能力和准备。

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。

登月任务将需要一个多组件的航天器，包括火箭、轨道器、着陆船和再入舱等。轨道器将携带着登陆器和再入舱的三级火箭放入月球轨道，登陆器将宇航员送到月球表面。再入舱返回轨道并最终返回地球。月球营利用漫游车运送材料和宇航员去探索月球表面的新目的地。在月球营外设置了一个磁悬浮运输系统，使宇航员能够快速地在营地内穿梭。