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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。

Three-person trip

郑州轻工业大学附属中学河南省郑州市-金水区中国 19 3 / 1 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

月球和更远的太空对我们来说一直有很多秘密，为了增加对外太空的了解，我们建立了月球营地，以便进一步探索月球，为将来搬到月球探索，建立一个属于我们的小月球家园。

我们的营地设置分为两部分：一是室外月球车、卫星、制氧机、净水装置、转运站、太阳能板等设备；二是室内卧室、餐饮区、健身区、医疗室等区域。

由于月球环境恶劣，资源匮乏，我们将利用循环技术，充分利用水、氧气、食物等。在通讯方面，它已经与地球相连，实时报告生活在月球营地的人们的身体状况，并记录什么样的环境更适合人类居住。

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）。

我们的月球营主要是为了探索什么样的环境更适合人类迁移。

月球的重力和许多自然环境与地球有很大的不同，所以一些需要特殊环境的实验探索在月球上更合适。随着人类文明的发展，地球上的大部分矿产资源已经被开采殆尽，因此矿产资源丰富的月球是人类目前最适合的开发对象。自古以来，人类对浩瀚的星空和无垠的宇宙充满了丰富的幻想，现在探索月球只是人类探索宇宙的第一步，在月球上建立火箭和航天器中转基地，可以帮助人类探索更遥远的星球。

2.1 - 你想在哪里建造你的月球营？解释一下你的选择。

我们选择周围资源丰富，可以满足月球营地利用的需要；地形相对平坦，有利于航天器的起飞和降落作为营地的选址。

月球是在两极建立月球营地的理想区域。月球极区约有70%～80%的时间暴露在阳光下，太阳能可以为月球营地提供充足的动力；极区温差小，营地环境比较温和；极区分布着大量的月球海洋，有大量的水冰物质可以补充水资源。

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。

技术：因为建设月球营地需要消耗大量的材料，所以当地的材料是一个很好的选择，我们计划利用月球车在月球上开采和收集建筑材料，利用3D打印技术来建设营地，一些在月球上无法获得的特殊材料，考虑从地球上携带一些。

材料：硅铝合金（重量轻，导热性好，并有一定的强度、硬度和耐腐蚀性）；氮化硼材料（具有独特的机械、热电、电气、光学、阻隔性能）；铝硅玻璃（具有高透明度，适合化学增韧等特点，且采用多层玻璃，能更有效地保护空间辐射）。

设计选项：外部设备采用硅铝合金，营墙加厚，玻璃部分采用蚌壳式挡板设计，以应对更强大的冲击。

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？

温度：实时检测营地内部温度，并通过某些设备控制温度。

陨石：在营地旁边安装雷达卫星，实时监测是否有危险来临，并发出警告，提醒营地成员采取相应措施或及时撤离。

辐射：为营地和户外设备提供更有效的抗辐射材料，以及更厚的墙壁来阻挡辐射。

航天员个人：制定合理的饮食规范，增强免疫力：在健身区健身，增强体质；设置观察台、双球实时通信等，解决航天员的心理问题。

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？

前期将利用从地球上携带的水资源，在月球上同时进行水循环系统的建设和月球水冰的开采，并对营地产生的生活用水和尿液进行循环利用。同时，还通过开采极地的地冰物质来补充水源。

食物:首先是一些压缩食品和罐头，还有黄粉虫，可以提供丰富的动物蛋白，建立一个简单的生态圈，种植和培育一些生长周期短、适合在月球上生存的蔬菜，保证食物充足。

动力：利用太阳能充分收集白天太阳产生的光能并储存起来，在解决白天用电的同时，储存夜间所需的电能，以保持营地的长期稳定运行。

空气：氧气是营地人员生存不可缺少的条件，考虑到它不能从地球上大量携带，我们决定就地取材，采用月球土壤制氧技术，通过月球土壤电解反应获得氧气，还可以收集植物光合作用产生的氧气。

3.2 - 你的月球营将如何处理宇航员在月球上产生的废物？

人的粪便、植物的枯枝败叶、动物尸体和食物残渣等固体废弃物经高温好氧发酵处理后，处理后的产品可作为有机肥施用，发酵过程中产生的二氧化碳也可作为植物光合作用的原料进入植物舱。

人的尿液以及每天产生的废水将由水净化系统净化，并循环使用或用于植物灌溉。

3.3 - 你的月球营将如何与地球和其他月球基地保持通信？

我们的营地有两个雷达，不仅可以预测危险的到来，还可以与地球保持联系。地球和月球是由卫星作为桥梁连接起来的。

而我们的营地有很多的通讯设备。与地球保持联系，不仅是为了随时报告宇航员在月球上的研究状况，也是为了保护宇航员的心理。

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）。

我们月球营的研究重点是进一步探索月球，为未来移民月球进行探索，并建立一个属于自己的小型月球家园。

低重力环境：因为月球上的重力是地球上的六分之一，在低重力环境下会对人类的健康造成很大的威胁，所以我们人类适应低重力环境是必要的选择。而在没有重力的时候，不仅液滴不会掉落，而且悬浮物也不会下沉，表面张力在液体中起着主要作用。微重力环境最吸引人的地方是在液体和气体中的影响，如热对流的消失和取消液体的容器。这减少了对扩散现象和原子传输实验的干扰，使理论得到更准确的测试，并设计出新的实验。它还为研究材料的整体运输、结晶、成核和过冷带来了新的可能性。

没有大气层:以月球的质量和体积，它应该能够形成一定的大气层，但事实并非如此。科学家们目前正在推测三个可能的原因：月球的气体运动速度比行星的逃逸速度快，月球没有磁场，月球经常被小行星撞击。宇航员们将进一步研究这个问题。