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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。

Twinkler

第三名 - 非欧共体成员国

郑州轻工工业大学附属中学河南省郑州市-金水区中国 19 5 / 2 英语
三维设计软件：Fusion 360

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1.1 - 项目描述

我们的基地初期将建成航天员的娱乐基地，希望通过积累经验来应对后续商业旅游基地的建立和扩建，通过建立恒压舱，如娱乐室、通讯室、生活区等，让航天员在微重力环境下体验与地面不同的感觉。我们的基地将分为多个区域，包括住宿区、通讯室、娱乐区、医疗设施等，这些区域在设计和制造上将做到自主、绿色、节能、减排。分布式舱区将充分满足航天员的需求。在舒适度方面，我们将采用智能光调系统，以适应航天员的不同情况。我们计划充分利用月球上的现场资源，月球车将定期收集月球表面可用的资源用于基地的运行，同时，利用特殊的镜子将大量的光线引入，将能量融合到太阳能板上。在能源利用方面，太阳能氢化能源继续为基地提供动力

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）。

未来，我们的基地将以商业旅游的模式运作，这可能会成为未来旅游的一种创新方式，通过建立娱乐室、通讯室等多模块区域，让航天员体验太空科技的便利。在这个基地里，宇航员可以亲身体验太空环境，可以体验不同类型的住宿，探索月球上的科学问题，同时还可以享受独特的太空旅游体验。此外，我们还将利用月球的特殊位置，收集各种有用的数据进行反馈，促进多功能基地的未来发展。

2.1 - 你想在哪里建造你的月球营？解释一下你的选择。

我们决定将基地建在月球南极附近的沙克尔顿山上，这里长期被光照，其丰富的太阳能资源转化为电能，满足基地的运行需要。其独特的地理位置和环境有助于降低月球环境对基地的风险，其大量的本土矿产资源可以作为建筑材料的来源，同时，月球表面大量的水冰和氧气资源可以帮助我们正常的生存，在这里与地球之间的通讯和运输更为有利，这保证了营地的持续运行和资源的供应

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。

在早期阶段，机器人将充分利用月球表面的自然资源进行操作，通过熔化和电解月球土壤或岩石，获得大量的硅等材料来建造基地，从月球表面提取的雷石材料被转化为可以3D打印的固体材料，并通过3D打印机在结构上打印出保护层，形成基地。在中后期，将由机器人和人进行操作，月球表面的资源将由辅助建设的月球车收集。基地内的大气条件将由进入基地的氢气、氮气等气体维持，由于月球土壤具有良好的隔热性能，将月球表面裸露的部分覆盖在月球土壤上保持恒温的特点，在穹顶结构中使用具有优良抗辐射性能的硅酸钡玻璃使宇航员更容易观察到宇宙现象。同时，我们将从地球上带来一些食物和水，以维持必要的生活条件，通讯设备和维修工具也是必不可少的，这些都是与地球保持联系和修复意外故障的重要保证。

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？

一方面，我们的月球基地位于一个稳定的区域，使用特殊的减震器来减轻月震的影响，另一方面，我们的基地将使用雷达对外界环境进行无时无刻的实时监测，并将数据传回主控室，随时监测潜在的危险，以便采取相应措施、基地上方的防辐射穹顶结构和恒温舱在一定程度上减少了电磁辐射和温差对人体的危害，我们还在建筑物的墙壁上添加铝等吸收材料，尽量减少航天员在有害辐射中的时间。月球基地拥有先进的空气过滤系统，可以调节进入建筑物的月球尘埃量，并对月球表面的有毒气体和废气进行过滤和处理，保持适当的氧气浓度和气压，这一设计特点可以保证宇航员安全进出基地，同时最大限度地减少尘埃粒子。该基地拥有完善的应急系统和容错机制，即使某些部件出现故障，也能确保其他系统继续运行，这对宇航员的健康和安全至关重要。同时，基地的月球车和航天器在发生紧急情况时能够帮助我们临时转移位置，在此期间我们将继续加强基地的保护处理

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？

对于水资源，一是通过提取月球表面的水冰资源，经过源头处理后储存在专门的水箱中，二是对航天员自身进行回收的液体流出处理，经过水循环设备的净化过滤等操作后也储存在专门的水箱中使用。
对于食物的获取，一方面，我们会通过基地自身的空间、种植环境来生产一些简单的农作物，另一方面，基地上的仓库已经储存了来自地球的便捷食物，供宇航员们使用。
我们要通过建造太阳能电池板阵列并与月球上的富氢发电厂相结合来满足基地的运行需求，同时，从地球带来的应急电池也可以应对紧急情况。
我们要种植生产氧气的植物，有效地利用基地，空气过滤和循环系统空气净化系统将宇航员呼吸中的二氧化碳等气体转化为氧气，通过熔化和电解月球土壤不断收获氧气。

3.2 - 你的月球营将如何处理宇航员在月球上产生的废物？

有机物，如废水和食物残渣，可以通过生物反应器等技术进行回收，生产新的食物或燃料；液体废物，如尿液和其他液体废物，可以通过一系列的过滤和净化过程进行处理，回收水资源，可用于农业、清洁和其他模块。对于人类废物，如污水、粪便和其他生物废物，这些废物可以用生物反应器（如处理压缩物质）和硝化反应器进一步处理，解决一系列废物产生的难题。在减少废物产生和处理方面，我们还采用可持续材料战略和设施来控制宇航员废物的总量。

3.3 - 你的月球营将如何与地球和其他月球基地保持通信？

我们基地建立了可靠的通信系统，利用卫星链路和其他地对地通信系统，以及科学家在太空建立的中继卫星站，通过卫星将信息从月球营地传输到地球或其他基地，具有覆盖面广、传输速度快、稳定性高等特点，基地还配备了快速数据处理系统和网络结构，用于数据传输和与地球和其他月球基地共享科学环境和航天员健康信息。这些技术不仅可以提供可靠、高速的通信服务，还可以支持各种数据传输和通信需求，如语音、视频、文字等。

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）。

我们的基地将以天文学为主题，天文学是研究宇宙及其天体的学科，涵盖了广泛的领域，行星科学、恒星的结构和演变、星系的形成和演变、宇宙学，利用这个特殊的地理位置，我们将利用望远镜和其他天文仪器，在不同的波长下观察星系、恒星、行星和其他天体，研究它们的物理特性，并从卫星、航天器和其他天文仪器中收集数据、利用计算机模拟和数据分析方法，研究恒星结构、宇宙大爆炸和暗物质等未知问题，并通过在实验室中模拟太阳和其他天体的物理条件，探索其物理和化学性质，如合成新的天体材料或研究恒星的核聚变，并建立天文数据库，整理和总结现有的天文数据，为进一步的天文研究提供基础数据和参考信息。我们还将从天文学的角度研究生命的起源和演化，例如，通过开展小行星采样任务，研究小行星中是否存在生命的前兆，通过实验，我们可以更好地了解宇宙的奥秘，为未来的太空探索提供支持和帮助。

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？

以下培训计划将帮助宇航员为未来的月球任务做准备，并确保他们拥有必要的知识和技能来迎接挑战。首先，它将训练一些物理学和天文学的知识，如重力、运动学、星际导航等。在地球上生活了很长时间后，宇航员需要适应太空环境，训练项目将包括如何处理失重的生理反应、心理应激反应和适应太空生活的标准操作；宇航员需要学习如何在真空中行走，训练将包括穿着太空服行走、使用工具和设备以及处理可能出现的紧急情况；宇航员将接受航天器操作的训练，包括如何驾驶和操作登月舱、控制运载火箭、进行轨道调整等等；宇航员需要学习如何与地面控制中心进行有效的沟通，培训内容包括无线电和其他通信设备的使用以及对紧急情况和突发事件的应对；登月任务将涉及大量的计划和任务，因此，宇航员需要知道如何有效地管理和执行任务，按计划完成任务并保持高效率和高精确度；此外，他们还需要培养心理素质，以应对长期的太空探索可能带来的孤独和焦虑感。

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。

我们未来的登月任务将需要月球着陆器，它将用于将宇航员和设备从地球运送到月球表面，它们需要能够携带足够的燃料和物资，以支持长期的太空旅行和在月球上的生存；着陆器将用于将探测器和设备从月球着陆器降落到月球表面，这需要良好的悬停和着陆能力，并能在月球表面保持稳定，直到完成任务。我们的基地配备了月球车，用于运输和在月球表面的移动和探索。当宇航员在完成任务后返回地球时，他们需要乘坐转运船离开月球表面，转运船将把他们带回特定的轨道，然后乘坐登陆器返回地球。