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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。

White Rabbit

郑州轻工业附属中学河南省郑州市-金水区中国 19, 18 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

随着人口的急剧增加和人类对土地需求的增加，地球上现有的土地资源几乎已经枯竭，于是人们开始把目光转向太空。我们的团队计划在月球上建立一个空间中转站，以此为跳板，在更适合人类生存的火星上定居，同时也作为载人深空探测的中转站，因为在外太空可以更清楚地探测到空间环境。

营地主要由两圈组成，内圈相互连接，包含基本生活功能区，外圈是火箭发射站、资源转换装置等功能区。为了让人们在这里休息，为接下来的行程做好准备，我们营地的居住区和生活娱乐区都非常舒适，一些设备还引入了物联网和聊天GPT技术，可以与人互动，与基地信息实时连接，实现万物互联，大大提高了生活体验感和舒适度，缓解了人们太空航行的疲劳。

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）。

为了增加人类星际旅行的距离，也因为月球是距离地球最近的天然卫星，该项目在月球上建造了一个营地，作为支持人类火星殖民计划的跳板。人们先从地球出发到月球，然后在月球上休息，火箭也可以在出发前补充能量。此外，在月球上更容易观察太空环境，从而对导航进行判断。基于这些优点，夏令营还可以作为载人深空探索的跳板，为科学发展提供支持。

2.1 - 你想在哪里建造你的月球营？解释一下你的选择。

月球营地建在月球风暴洋区赤道附近的平原上，具有无可比拟的地理优势。首先，它位于赤道地区，太阳风的入射角度较大，因此月球赤道地区的 "氦-3 "浓度可能较高，而 "氦-3 "正是营地的能量来源。其次，它位于月球正面，广泛分布着月海玄武岩，其中钛铁矿含量可高达 25%-30%，是营地的水源。此外，赤道地区在月外交通方面也有很大优势，这也是我们团队选择这里最看重的地方。

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。

营地的建造主要由五轴联动金属3D打印机器人和智能装配机器人利用直接能量沉积技术完成。营地外壳主要由碳化钛制成，因为碳化钛的硬度仅次于金刚石，抗压、抗冲击能力强，是营地基本流程图的产物，一开始就不断产生能量源。在第一阶段，我们将先把打印机器人、组装机器人和一些必要的材料送上月球，储备电池和火箭自带的太阳能电池板是它们的主要能源。机器人将首先在月球上开发一块适合安营扎寨的土地，然后建造聚变反应堆，为它们提供坚实的能源供应，再慢慢建造其他能源转换装置、内环和外环。在第二阶段，会有两名技术人员上来对营地进行一些必要的拼接和设备检查，他们还会带来营地所需的一些仪器和设备。第三阶段，待营地试运行稳定一段时间后，转运站即可投入使用，并根据情况进行一定的扩建。

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，营地外壳由坚固的碳化钛制成，可以抵御陨石的撞击，并能在多功能雷达的探测下提前预警陨石，提前避险。营区外的玻璃部分采用防辐射的硅酸钡玻璃，金属部分覆盖一层金属纤维防辐射材料，以抵御辐射，航天员每天还要服用维生素A和维生素C进行预防。营地内通过通风和隔热系统控制极端温度。针对太空真空，整个营地都有空气封闭的房间和通道，通过高效的氧气循环系统，维持与地球类似的大气环境，保证人员的呼吸需要，并防止月球表面的泥尘进入基地。

其次，营区设有垃圾回收系统，前者将人类排泄物和固体废弃物变成类似土壤的基质和肥料，供植物房种植。后者将营区各处的废水收集起来，分为可净化和不可净化两种，然后分别处理，有的二次利用，有的净化成新的可用水源，提高了水资源的利用率。

第三，营地里有一个种植室，可以为航天员提供新鲜蔬菜食用，补充维生素。此外，为了防止大家吃腻，营地的智能机器人还会教大家各种不同的饮食做法，让同样的食材有不同的味道和外观。

第四，营地里有一个医疗室，可以处理紧急情况，为宇航员提供生命支持。

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：月球正面富含钛铁矿，与氢反应可获得大量的水，这些水经过消毒和过滤后可成为普通水源。

食物：一开始，人们吃的是从大地上带来的食物，直到营地种植室中的第一波作物成熟，人们才有了稳定的食物供应。种植室采用种植篮，实现无土栽培，利用类土基质种植作物。此外，还利用大地带来的养分补充蛋白质和一些维生素的摄入。为了防止大家吃腻，营地有专门的工作人员教大家各种不同的饮食做法，让同样的食材有不同的味道和外观。

空气：在月球白天，供氧主要是二氧化碳打金叶和大规模藻类光合作用产生氧气，而在月球黑天，后者主要由电解水产生氧气来替代。氧气产生后，根据地球大气的比例进行调制，再通过通风保温系统进入营地。

能源：在营地的能源系统中，我们选择了核聚变发电，太阳能辅助供电，起到调节和稳定供电的作用，核聚变能也是营地火箭的燃料。营地所在的静海海域有50%的月海可以开采3He，核聚变原料丰富，而且非常清洁、高效、安全，是营地最佳的能源选择。

3.2 - 你的月球营将如何处理宇航员在月球上产生的废物？

营地里有一个特殊的垃圾收集站，它利用厌氧消化发酵菌通过两种方式降解月球上产生的垃圾。一种是将粪尿发酵成类似土壤的基质。另一种方式是将固体废弃物分解成肥料。对于废水营地有一套完整的水循环再利用系统，它将营地区域内的废水收集起来，分为可净化和不可净化两种，比如洗手的废水经过净化后，再通过过滤系统成为正常水源；尿液是不可净化的，会被运送到微生物处理仓，作为生产土壤基质的原料，进行二次利用。这就是我们工地的水循环系统，大大提高了水资源的利用率。

3.3 - 你的月球营将如何与地球和其他月球基地保持通信？

营地的起居室和娱乐室上方建有一个多功能雷达，其功能之一是通过无线电保持营地与其他月球营地之间的联系。

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）。

太空移民和载人深空探索是营地研究的重点。对于太空移民营地，主要开展医疗保健和农业及食品生产实验。在月球上建立营地后，需要解决一系列健康和医疗问题，因此科学家开展了各种医疗实验，如测试药物疗效、准备医疗设备、进行生物监测等。由于营地的食物可以自给自足，科学家们研究在月球环境中生长和繁殖的动植物，以及食物加工和保存技术，以确保食物来源新鲜、安全和营养。载人深空探测营地主要进行外太空天文实验。月球营地位于地球之外，夜间星空景色极佳，科学家可以在此进行天文实验，测量和观测其他星系和行星，如利用天体望远镜（客厅用多功能雷达）研究暗能量和暗物质等问题。