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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。

Cheer

郑州轻工业大学附属中学河南省郑州市-金水区中国 18, 19 6 / 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

我们的基地旨在成为生活和初步探索月球的基地。我们希望在月球上建立营地，学习如何在其他星球上获得水、氧气、能源和食物资源。在基地的整体布局上，我们参考了莲花的形状，将基地分为四个区域，生活区、娱乐办公区、种植区和研究区。我们的目的是在月球上建立一个没有污染的基地，并建立一个水和氧气生产装置。利用月球岩石中的氢气和氧气成分获得氧气和水，水可以通过净化循环再利用。我们还建造了一个可折叠的太阳能电池板，利用太阳能获得日常所需的能源，以及雷达装置，和导弹系统，当发现有陨石撞击时，可以将其击碎，以防止营地收到陨石的伤害。

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）。

月球营的目的是为宇航员提供一个在月球表面生活和工作的长期基地，以便他们能够进行科学探索和技术研究，解决月球环境中出现的各种技术和生存挑战。通过在月球上生活和工作，宇航员可以获得丰富的太空经验和技能。同时，他们可以了解月球的物理和化学特性，探索月球上的地质结构，研究月球的起源和演变，并寻找月球上的水资源。此外，月球营地的建立还为人类未来的生活提供了可能，为人类未来在太空的生存和发展提供了新的条件和可能。

2.1 - 你想在哪里建造你的月球营？解释一下你的选择。

地点：月球南极沙克尔顿环形山附近的马拉波特山
马拉波特山大部分时间都暴露在阳光下，两个紧密排列的折叠式太阳能电池板产生持续的电力。马拉波特山距离沙克尔顿火山口116公里，为火山口提供电力和通信。马拉波特山附近的其他火山口一直处于深深的阴影中，可能含有宝贵的氢气和其他挥发性物质。在大约5,000米的高度，马拉波特山将为月球的大片地区以及地球提供视线通信。

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。

我们月球营的整个结构是基于比利时作家卡勒博所写的生态城市结构，它传达了我们整合生物形态、仿生学和信息通信技术的探索理念。基地基本由主控楼、生活保障区、生态种植区、室外工作区和安全防御系统组成。主控楼是宇航员的主要工作和生活区。工作区配备了工作站和其他基础设施，以更好地帮助宇航员高效地完成日常工作。为了使宇航员在月球上有家的感觉，我们为宇航员设计了单独的空间，如浴室、厨房和卧室。在这些空间里，我们建造了床、书桌、书柜和其他设施，帮助宇航员适应基地的生活。当然，不仅如此，我们还为宇航员设计了游戏厅、健身房等娱乐场所，帮助宇航员愉悦身心，劳逸结合。最后，我们还设计了一套相对完善的安全防御系统，通过卫星观测和相控阵雷达网络实时监控，确保基地的安全。
技术：氢气回收技术、二氧化碳固定技术、半导体技术、变压吸附技术、脉冲压缩技术、传感器技术等。
材料：碳纤维、玻璃、不锈钢、木材、塑料、铁、单晶硅、多晶硅、纤维等。

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？

对陨石的保护：建立反陨石防御系统。我们正在做的是利用卫星网络和相控阵雷达网络，从多个角度、多个层面对所有颗粒状的陨石进行勘察，当我们发现它们时，我们会向指挥中心发送信号，指挥中心会向发射井发送信号，发射井会发送拦截器来摧毁陨石，保护我们的营地。
辐射问题：用月球土壤烧结的榫头结构的月球瓦片，然后在我们的基地上组装和建造，以减少辐射。
温度问题：月球土壤具有非常好的隔热性能，可以作为月球基地的表面隔热材料。基地的表面可以覆盖一层月球土壤，以避免白天温度过高，夜间温度过低。
月球营地的主要水源是智能制水、极地融水、岩石开采和地球运输。为了更好地开发水资源，我们建立了水箱、储水箱、氢氧离子回收装置、储水箱、月球车和其他基础设施。氢氧离子回收装置的水将通过管道进入水箱，然后进入储水箱，漫游车将从极地融水和矿石中提取的水运送到储水箱中，通过沉淀净化后运送到储水箱中。储水箱几乎与每一个单元相连，向整个基地供水。

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：

水是生命之源。为了使我们的月球营地有充足的水供应，我们设计了一个完整的供水系统。月球营地的主要水源是智能制水、极地融水、岩石开采和地球运输。为了更好地开发水资源，我们建立了水箱、储水箱、氢氧离子回收装置、储水箱、月球车和其他基础设施。氢氧离子回收装置的水将通过管道进入水箱，然后进入储水箱，漫游车将从极地融水和矿石中提取的水运送到储水箱中，通过沉淀净化后运送到储水箱中。储水箱几乎与每一个单元相连，向整个基地供水。

食物：

在营地中央，我们设立了一个圆形的种植区，在种植区创造一个恒温环境，并设立了植物架和昆虫检测仪。在植物架上，我们使用LED灯来促进植物的生长，缩短植物的生长周期。LED灯效率高，使用寿命长，同时发热量低。宇航员将先吃从地球带来的食物，一旦种植区建立起来，我们将种植快速生长的食物和容易烹饪的蔬菜，如小麦、西红柿、草莓、胡萝卜、扁豆、红薯。

权力：

首先，利用太阳能（月球没有大气层，效率是地球上的1.5倍），我们使用可折叠的太阳能采集装置来捕捉可用的阳光，并将其发送到营地的各个地方，以持续发电和供水。
另一种是氦-3，它作为核燃料自然受到青睐，但不幸的是，这种资源在地球上太过稀少，无法用于大规模的核能发电。另一方面，在月球上，氦-3很丰富，根据月球调查，其储存量估计超过100万吨。而且它是一种对环境友好的资源。多年来，我相信你们都感受到了气候变暖带来的问题。主要原因是各种碳资源的使用，导致越来越多的温室气体释放到大气中，使地球的温室效应越来越强。氦-3作为一种清洁能源，并不构成这样的问题，因为它不会排放二氧化碳等温室气体。在迫切需要改善环境的情况下，这是有道理的。

空气：

为了在月球上生产氧气，该设备可用于熔化电解。这项技术可以加热和融化月球土壤或岩石进行电解。氧气将以气泡的形式从熔体中释放出来。
这种技术很简单，不需要额外的试剂，也不考虑材料的回收和循环。除了氧气之外，它还可以实现高纯度硅、铁和其他金属材料的制备。
据中国航天五院508所研究员郭林立介绍，中国航天五院511所已经开展了利用嫦娥探测平台和小型反应堆在月球表面生产氧气的实验，并取得了一些成功。

3.2 - 你的月球营将如何处理宇航员在月球上产生的废物？

首先，宇航员在月球上产生的有机废物和人类垃圾可以通过生物反应器分解成肥料，然后用于种植植物。此外，通过反渗透和蒸馏等处理过程，废水可以变成水，供宇航员重新使用。
其次，宇航员在月球上产生的无机废物和废弃设备可以被回收和再利用。例如，废弃的设备和金属零件可以被加工成新的零件，废旧电池和电子废物可以被回收。这不仅减少了废物的产生，而且还最大限度地利用了资源。最后，不能回收或再生的废物需要妥善处理。例如，在月球上建造垃圾填埋场，将废物埋在地下，或用高温熔炼等技术进行处理。

3.3 - 你的月球营将如何与地球和其他月球基地保持通信？

我们可以通过人造卫星在月球和地球以及月球营地之间进行信息沟通，宇航员携带的便携式生命保障系统背包有甚高频无线电，可以将声音和生物传感器数据从宇航服传到控制中心，再通过人造卫星传输信息。我们不仅可以沟通，还可以通过人们穿戴的传感服监测月球营上每个人的身体健康指标，保护每个月球营人员的生命健康。

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）。

在以 "生态城市 "为概念的月球营地，我们向世界传达了整合生物形态、仿生学和信息通信技术的探索性概念。围绕这一主题，卫星轨道、生态公园等将是我们最感兴趣的实验。

卫星轨道实验（轨道试验、通信试验、观测试验、系统试验、碰撞试验、寿命试验）：

提高通信能力：在月球轨道上建设通信卫星，可以提高地球和月球之间的通信能力，为未来的月球探测和人类登月提供更好的通信支持。
月球导航和定位系统：在月球轨道上建造导航卫星可以为月球表面的探测器和宇航员提供准确的定位和导航服务，类似于地球上的GPS系统。
月球观测与探测：在月球轨道上建设观测卫星，可以对月球表面进行全面、连续的观测和探测，为月球资源开发和环境研究提供重要数据。
空间科学研究：在月球轨道上建设科学研究卫星，可以进行空间科学实验和研究，如研究太阳风、宇宙射线、微重力环境等。
深度空间探索基地：月球轨道卫星可以作为深空探索的跳板，为未来的火星探索和进一步的空间探索提供重要支持。

目前，人类拥有将卫星送入月球轨道的技术。例如，美国的阿波罗计划和中国的嫦娥探测器都已成功地将探测器送入月球轨道。虽然将卫星送入月球轨道的成本相对较高，但随着空间技术的发展，发射成本有望逐步下降。此外，绕月卫星可以为未来的月球探索和发展提供重要支持，从长远来看，这种投资是值得的。从实用角度看，建设月球轨道卫星是有意义的。总之，在月球上建设卫星轨道意义重大，从技术、经济、实用等方面都是可行的。随着航天技术的进一步发展，在月球轨道上建设卫星将在未来成为现实。

生态公园是一个实验：

月球生态公园需要建立一个封闭的循环生态系统，以支持人类和其他生物的生存。这包括种植食物，提供氧气和处理废物等。建立月球生态系统需要解决许多挑战，如如何在低月球重力环境下种植农作物，以及如何保持生态系统的稳定性。月球生态园可以作为研究月球地质学、生物学和环境的科研基地。同时，月球生态园也可以成为开发月球资源和太空旅游的基地。

月球生态公园的建立是一个具有挑战性和前景的项目，期待有志青年的参与！"！

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？

宇航员是一种在太空中从事航天活动的特殊职业。他们需要在特殊环境条件下完成飞行监测、操作、控制、通信、维修、科研等特殊任务，并能正常生活。这就要求他们进行严格的训练，使他们具有优良的身体和心理素质，具有较强的适应航天特殊环境因素的能力，掌握航天器和完成任务所应具备的各种知识和技能。航天员的训练内容包括：体能锻炼、理论知识教育、心理训练、特殊环境因素的耐力和适应性训练、生存训练和航天器技术训练、航天医学工程技术训练、航天科学与应用知识和技术训练、生存训练和综合训练。还需要在零重力浮动仓的微重力状态下感受低重力环境，提前适应月球环境。为了保证航天员的身体和心理素质足以迅速适应特殊环境，有必要提前感受零重力浮动仓微重力状态下的低重力环境，适应月球环境。进行航天器等技术培训，使航天员能够进入月球上进行一些研究和飞行。