发现互动图像

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。

Dazzle Light Sky

郑州轻工业大学附属中学河南省郑州市-金水区中国 18, 19 5 / 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

我们的营地建在月球南极的一个火山口里，由三个主要隔间组成，分为生活区、研究区、控制区和种植区。生活区可以帮助我们在疲惫的工作后放松，而控制区可以控制整个基地并与地球或其他营地建立联系。研究区有多个实验室和丰富的实验设备，可以进行各种实验，探索月球的未知区域。种植区可以提供食物。陨石防御系统可以保护营地免受陨石攻击。

我们的创新之处在于，能够利用月球表面和月球土壤之间的温差来发电，能够利用集中的太阳能来驱动超临界二氧化碳循环发电，能够利用弹道导弹防御系统和惠普盾抵御陨石撞击，能够利用垃圾处理系统和尿液处理子系统来处理垃圾和废水，能够利用柱状水培栽培法和智能农业来促进植物的种植。

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）。

我们团队创建月球营地的主要目的是为了进行科学探索。作为离地球最近的天体之一，月球对人类的太空探索和研究具有重要意义。通过建设月球营地，我们可以为未来的月球任务提前准备和开发必要的技术和设备，探索月球的地质、化学和物理特性等科学问题，为人类探索太空和发展科学技术奠定基础。此外，月球营地的建设还可以为空间科学研究人员提供生活和工作基地，方便他们长期执行航天任务，更好地开展科学探索和技术创新。

2.1 - 你想在哪里建造你的月球营？解释一下你的选择。

我们计划将月球基地建在月球上的克里普罗克永恒的日光区附近，靠近永恒的夜间区的水冰。这里一年中大约有70%到80%的时间是在阳光下，可以利用太阳能为月球基地提供足够的电力。而且这里有水冰，可以为基地提供水资源和火箭燃料。而且极地地区的温差比较小，有利于宇航员的生存。

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。

我们的基地主要由三个圆形结构组成，还有集中的太阳能、火箭、雷达、卫星、月球车等。我们会提前将机器人等设备运送到基地所在地，从月球土壤中收集金属元素，利用3D打印技术搭建月球营地的框架，然后宇航员在月球营地定居，完成营地内部的建设。我们收集水用于制氧，收集月球土壤用于基地建设。我们需要从地球上携带碳、氮和其他月球土壤中不含有的元素，用于营地建设和植物栽培。建设完成后，宇航员将搬入月球基地，并进行下一步的规划。

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？

在基本生存需求方面，基地可以为宇航员提供水、食物、电、空气等。我们的月球营地有一个完整的生命支持系统，以确保宇航员能够呼吸、消化食物和排泄废物，包括通风系统、垃圾处理系统和厕所。

当面对恶劣的低温环境时，我们将利用热电和聚光太阳能电池板产生的电力为营地供暖。

当陨石攻击发生时，基地配备了Whipple盾牌和弹道导弹防御系统。惠普尔盾牌由两块铝板和自我修复的液体组成。弹道导弹防御系统由指挥中心、拦截火箭、预警卫星、制导雷达和远程探测雷达组成，具有抵御中小型陨石撞击的能力。

当基地故障等紧急事件难以应对时，有计划地应对紧急情况、警告系统和载人航天器，以确保人员安全。

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？

水

在早期阶段，我们利用登月设备中剩余的氢气和氧气燃料来生产水，并通过回收其他燃料燃烧产物中的水来补充循环中的损失。后期，根据基地的选址，南极洲克里普岩附近的水冰资源将由月球车自动收集，运到基地储存使用。基地采用各种节水装置，如尿液处理、一水多用等，以节约水资源。

食品

食物是宇航员获取营养的重要途径。我们在月球基地建立了植物栽培装置，以实现基本蔬菜的自给自足，保证食物的新鲜度。我们计划种植土豆、拟南芥、油菜籽等。并在实验区培育黄粉虫，为宇航员提供蛋白质。

能源

我们的电源包括热电发电，利用月球表面和月球土壤之间的昼夜温差进行发电，以及集中的太阳能驱动的超临界二氧化碳循环发电，这比传统的太阳能发电更有效率。同时，电力将被储存起来，以防止出现意外情况。

空气

早期使用从地球带来的压缩氧气。后期利用种植区的植物光合作用和实验区的电解水装置来供应氧气。

3.2 - 你的月球营将如何处理宇航员在月球上产生的废物？

我们的月球营地配备了垃圾处理装置和尿液处理系统。

垃圾处理装置采用虹膜机构、推送结构、滚动机构等设计。通过相互配合，采用鹅颈式包装方式，减少了人工接触，密封性更强，降低了垃圾渗漏的可能性，减少了包装系统的体积和包装时间，提高了垃圾的收集效率。

该尿液处理系统使用旋转蒸汽装置，可以在大约50摄氏度的温度下产生水蒸气，使其更加节能。蠕动泵可以根据尿路中不同的残余液体通道输送不同的管道。而且各种部件都是可拆卸的，方便、快捷。

3.3 - 你的月球营将如何与地球和其他月球基地保持通信？

通过月球通信卫星进行沟通。通信卫星是专门用于卫星通信的人造卫星，用于传输信息，可以帮助未来月球营地和地球之间的通信，以及月球上不同营地之间的通信。这种通信方式在地球上已经被广泛使用，在月球上使用也是一个可靠的选择。将通信卫星提升到与月球同步的轨道上，通过地面站和中继站与月球营地通信，实现月球上的信息传输。为了避免天气和其他干扰，通信卫星通常有一定的自我保护机制。此外，为了保证通信服务的充分覆盖，可能需要建造多颗通信卫星来实现月球上的全球连接。

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）。

生物学：我们的月球营地建立了生物培养设施，不仅可以补充航天员的日常需求，还可以研究生物在月球环境中的生存特点；而在植物栽培中采用了柱状水培法，种植时不需要土壤和水，采用喷洒营养液的方式促进植物生长。
地质学：我们在月球营地的月球车具有自动开采功能，开采出来的月球土壤被运回基地进行地质研究。
机器人技术：基地配备了机器人，可用于机器人研究和下一步更先进的机器人建造。

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？

体能训练主要是锻炼宇航员抵抗疾病侵袭的体能
外太空适应训练主要是培养航天员适应外太空生存的能力。
心理健康培训，帮助宇航员培养强大的心理素质，应对太空生活。
仪器使用培训使宇航员能够快速、熟练地使用仪器进行科学研究工作。
处理紧急情况的培训，使宇航员能够迅速和正确地处理紧急情况，并尽量减少损失。
个人和团队训练，让每个人都能融入整体，释放团队力量。

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。

未来的月球任务需要具有高推力和可回收任务执行的航天器。
月球营地有小型月球车、大型月球车和载人航天器等运输工具。小型月球车可以勘察月球表面，为大型月球车探路。大型月球车可以携带材料、设备和研究人员，对未知的月球表面进行深入研究。
往返月球的航天器主要由载人航天器进行，而月球表面的探索主要由大型月球车进行。