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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。

CX330

郑州轻工业大学附属中学河南省郑州市-金水区中国 19, 18 6 / 3 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

浩瀚的宇宙一直是我们想要探索的地方，我们计划在月球上建立一个基地进行科学研究，探索月球土壤的主要成分，以及月球上的一些能源资源。同时，在科学研究过程中验证能源获取的可行性。
我们的基地有两层，第一层是科研区：有一个大型实验室和医疗舱；第二层是生活区：有基本的厨房和卧室。宇航员要在微重力环境下生活，所以有一个强壮的身体是非常必要的，我们设置了健身房供他们锻炼，还有休闲娱乐舱供宇航员缓解工作的压力。

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）。

我们的月球营的主要目的是进行科学研究。自古以来，人类把这么多的梦想放在月球上。我们现在不只是梦想着探索月球。月球上有丰富的能源，我们可以利用。月球上独特的矿产资源和能源也是对地球资源的重要补充和储备。宇航员将探索这些能源的可用性，改善月球营地，这将为未来的 "旅游 "和 "商业 "活动打下坚实的基础。

2.1 - 你想在哪里建造你的月球营？解释一下你的选择。

我们想把基地放在斯维尔德鲁普火山口和沙克尔顿火山口之间的山顶上。这里有四个原因：

月球的极地地区约有70%至80%的时间处于阳光下，为太阳能发电基地提供了良好的条件。
温差小，适用于潮湿的环境
有大量的冰，这也解决了水的问题。
艾特肯盆地有大量的可采资源

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。

我们的外壳采用钛镁铝三种金属合金，坚硬耐腐蚀，可以抵抗一定的陨石风险。
我们的底座外壳玻璃采用防辐射玻璃，以防止太空中的强辐射。
我们基地的墙壁是由月球土壤制成的，可以就地取材，并且有一定的保温作用，这样宇航员就可以生活在一个恒温舒适的环境中。
技术：
利用3D打印技术，我们将利用月球土壤、岩石和其他资源自动生产建筑材料，从而节省从地球到月球的材料运输成本。
我们还使用全息投影来展示一些技术成果。
要带什么材料：
食物：宇航员需要足够的食物来维持他们的身体健康和精神状态。
通信和导航设备：宇航员需要与地球和其他宇航员保持联系，并需要准确的导航设备来找到他们的目的地。
工具和设备：宇航员需要工具和设备来完成任务和修理设备。
个人防护设备：宇航员需要适当的个人防护设备来保护自己免受月球环境的影响。

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？

在科学技术方面，我们利用雷达监测来预测陨石等自然灾害的到来，以便提前做好准备。我们还有苔藓机器人，全天监控基地，提醒工作人员注意即将到来的危险。
我们的外壳采用钛镁铝三种金属合金，坚硬耐腐蚀，可以抵抗一定的陨石风险。
我们基地的外壳玻璃采用了抗辐射玻璃，以防止太空中的强辐射。
我们基地的墙壁是由月球土壤制成的，可以就地取材，并且有一定的保温作用，这样宇航员就可以生活在一个恒温舒适的环境中。

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：2018年8月，美国宇航局证实在月球两极的表层存在水冰，其总质量可能超过6亿吨。2020年10月26日，美国宇航局证实，在月球上被阳光照射的部分也存在水，所以最初可以使用。月球冰由漫游车收集并过滤到所需标准。还有一个水循环系统。我们中国的空间站回收了93%的水。
食物：采取一些空间食物和蔬菜水果种子，你可以从土豆等可生存的蔬菜开始，然后发展出一个生态系统。当水果和蔬菜成熟时，可以收集种子并再次种植。通过细胞培养和组织工程制造人造肉，让动物细胞在实验室里自我增殖。
动力：月球的两极大约有70%到80%的时间处于阳光下，所以我们使用太阳能发电技术来发电。我们有两种太阳能电池板，一种是可折叠的太阳能电池板，在恶劣天气下可以拉回来，避免损坏。另一种是把窗户变成透明的太阳能电池板，这样既节省空间，又美观大方。
空气：根据研究，月球实际上有大量的氧气，但它不是以气态形式存在。相反，它被困在覆盖在月球表面的岩石和细小灰尘层中。月球土壤中的氧元素数量已经达到40%，而超过99.9%的月球平原和高地含有氧元素。而表面上的氧气足以支持地球上约80亿人10万年。所以我们用熔融电解法从月球土壤中提取氧气。

3.2 - 你的月球营将如何处理宇航员在月球上产生的废物？

回收利用：管理废物的最重要方法之一是尽可能多地回收利用。这包括回收水、食物和其他材料。我们的餐桌可以将剩饭剩菜转化为电能并重新使用。
焚烧：一些类型的废物可能需要焚烧以减少其质量和体积。焚烧系统可以安装在月球营地，以燃烧废物并将其变成可以安全储存的灰烬。
堆肥：有机废物可以通过堆肥来创造营养丰富的土壤。月子营可能会有一个堆肥系统，利用细菌将有机废物分解成堆肥，可以用来种植植物。
储存：不能回收、焚烧或堆肥的废物需要储存。月球营地可以有特殊的存储容器来安全地存储废物，直到它们可以被运回地球。

3.3 - 你的月球营将如何与地球和其他月球基地保持通信？

月球卫星：月球可能有轨道卫星，在月球营地和地球之间传递通信信号。这将允许月球和地球之间的实时通信。
地面天线：月球营地可以使用地面天线与地球通信。这些天线需要战略性地放置，以确保可靠的通信。
无线电频率（RF）通信：射频通信可以用来在月球营地和地球之间传输数据。这将涉及使用专门的设备来发射和接收射频信号。
激光通信：激光通信是在月球营地和地球之间传输数据的另一种选择。这将涉及使用激光在长距离内高速传输数据。
基地间的通信：如果有多个月球基地，它们之间的通信将是必要的。这可以用与地球通信相同的方式进行。

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）。

地质学：月球是一个地质上多样化和复杂的世界。科学家可以利用实验来研究月球的表面特征、矿物学和地质历史。这可能包括钻入月球表面研究核心样本，分析岩石和土壤的成分，以及制作月球的地质图。
低重力环境：月球上的低重力环境为科学研究提供了独特的挑战和机会。研究人员可以研究低重力对人类生理学、植物生长和材料科学的影响。例如，可以通过实验研究植物在低重力下的生长和材料在低重力下的行为。
生物学：月球也可以成为研究生命起源和生物进化的一个宝贵平台。可以进行科学实验，研究微生物在低重力环境中的行为，或研究辐射对生物体的影响。
技术和机器人：月球可能是测试新技术和机器人进行太空探索的理想场所。可以进行实验，测试新的太空服、漫游车和其他为低重力环境设计的设备。机器人可以用来探索月球表面并进行科学实验。
天文学：月球是一个观察宇宙的绝佳平台，因为它没有大气层，光污染程度低。研究人员可以进行天文观测和实验来研究宇宙，包括研究宇宙射线和寻找暗物质。

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？

身体健康：宇航员需要有良好的身体状况，以承受严格的太空飞行和月球环境的考验。训练计划将包括体育锻炼、耐力训练和心血管锻炼，以帮助宇航员增强力量、耐力和灵活性。
航天器操作：宇航员必须熟练操作将把他们带到月球并返回的航天器。培训计划将涵盖航天器操作的所有方面，包括发射、对接和返回。
舱外活动（EVA）：登月任务将要求宇航员进行EVA，以探索月球表面并进行科学实验。培训计划将包括EVA程序，如如何使用宇航服，如何在低重力环境下活动，以及如何在月球表面进行实验。
月球地质学：了解月球地质学对于在月球上进行科学研究至关重要。培训项目将涵盖月球地质学的基础知识，包括月球的形成、月球岩石和土壤的构成以及月球表面的地质特征。
任务规划：宇航员必须能够计划和执行一个成功的任务。培训计划将涵盖任务规划的所有方面，包括任务目标、时间表和应急计划。
沟通：沟通在太空任务中是至关重要的。培训计划将包括通信演习，宇航员将练习与任务控制中心和彼此之间的沟通。
心理训练：在太空中长期生活和工作可能是精神上的挑战。培训计划将包括心理支持和培训，以帮助宇航员应对太空飞行的压力。

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。

月球登陆器：需要一个月球着陆器来将宇航员和设备从月球轨道运送到月球表面。着陆器需要能够在月球表面安全着陆并再次起飞返回月球轨道。
工程漫游车：需要一辆漫游车来探索月球表面并收集样本。漫游车需要能够穿越月球崎岖的岩石地形，并在恶劣的月球环境中工作。
空间发射系统：从地球上发射航天器并将其放入月球轨道需要一个空间发射系统。
再入飞行器：需要一个再入飞行器来将宇航员和样品安全地送回地球。再入飞行器需要能够承受重新进入地球大气层的热量和压力。