月亮营地
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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。

Lunarix

第一所实验性公立学校  第比利斯-第比利斯    乔治亚州 16, 15   4 / 3 英语
三维设计软件:Fusion 360



1.1 - 项目描述

"Lunarix "正在开展一个令人兴奋的项目,在月球南侧的沙克尔顿环形山建立月球营地。该项目的主要重点是对这一独特的月球区域进行科学研究和探索。驻扎在月球营地的宇航员团队将进行广泛的实验和研究,以揭开月球的神秘面纱,扩大我们对月球特性的了解。

Lunarix 项目的主要目标之一是深入研究月球的地质情况,包括土壤和岩层,以便更好地了解月球的组成和起源。这项研究将帮助我们更深入地了解月球的地质历史,并为太阳系的形成提供启示。

Lunarix "团队还将对月球大气层进行研究,通过实验进一步了解月球大气层的性质和特点。这项研究将帮助我们更好地了解月球环境,以及它可能对未来月球任务和人类活动产生的影响。

除了科学研究,"Lunarix "月球营地项目还将为宇航员提供一切必要的生活所需。

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)。

我们的月球营地将主要用于科学研究。在没有基地的情况下临时前往月球,很难开展研究。在月球上建造一个营地看似成本高昂,但实际上,经常到月球上进行研究,从长远来看成本会更高。因此,为宇航员和科学家建造这个空间,就可以在月球上立即开展长期研究。研究将在短期内取得进展。尽管一开始它主要用于扩大我们对月球的了解,但我们认为它有可能成为一个深受游客欢迎的地方。把这个营地建成一个旅游景点,还可以支付建造营地的费用。

2.1 - 你想在哪里建造你的月球营?解释一下你的选择。

我们选择了沙克尔顿火山口,因为它有永久性的光暗。它将这两种极端情况集于一身:陨石坑边缘的部分区域几乎终年阳光普照,而陨石坑底部则永远是黑暗的。月球上基本上没有大气层,也没有液态水,因此来访的宇航员必须携带所有的消耗品--这是一项沉重而昂贵的任务。

但是,无人航天器已经提供了很好的证据,证明在沙克尔顿的阴影内部有冰沉积--由于那里的温度极低,冰不会被蒸发,因此,利用这种资源来获取和过滤月球上的水是可能的,也是非常重要的。

阳光还能提供电能,这一点也很重要。太空探索需要电力,虽然我们可以从地球上获取这种能源,但最好还是使用太阳能电池板就地发电(如国际空间站上的太阳能电池板)。

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。

在月球上建造营地必须仔细规划。必须保证营地中每个人的安全,因此营地必须建在合适的地点,使用合适的材料。Moon camp 可以用不同的方法建造。首先,为了减少浪费,我们将使用 3D 打印技术。可以利用 3D 打印技术来建造营地。我们可以利用碎石作为打印材料,也可以将融化的尘土冷却后变成黑曜石。月球的碎石还可以用来建造屏蔽辐射的墙壁。我们可以从月球土壤中提取氧气和氢气,用于维持生命和提供燃料。

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?

作为一个致力于探索和科学研究的团队,Lunarix 深知确保宇航员在月球营地的安全至关重要。

建造月球营地所使用的材料将能够承受恶劣的月球环境,包括极端的温度波动、微陨石撞击和辐射照射。 

宇航员将拥有在营地外活动的专门设备,包括漫游车、月球车以及用于挖掘和采集样本的工具。将使用 EVA(舱外活动)防护服来保护宇航员免受太空真空的影响,并提供生命支持。这些宇航服将具有辐射屏蔽、温度调节和耐磨结构,以抵御月球土壤的磨损。

营地内的空气将经过过滤,以去除任何月球尘埃微粒,但宇航员需要根据空气质量佩戴带有适当过滤器的面具。

为了防止有害气体进入月球营地,在建造过程中将采取一些预防措施。将采用密闭施工技术,确保营地结构没有缝隙或泄漏。

我们将考虑尽量减少月球表面的尘埃渗入,因此我们将为进出营地的宇航员实施适当的气闸和净化程序。 

与地球相比,月球表面受到更高水平的辐射,包括太阳辐射和宇宙辐射。因此,营地的设计将采用辐射屏蔽材料,如厚厚的风化层或其他辐射吸收材料,以保护宇航员免受有害辐射的伤害。

我们将配备备用电源系统、冗余生命支持系统和应急协议,以确保发生任何意外事件时的安全。

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?

首先,我们将从地球上运输水。当然,我们在月球上还需要更多的水,以保证每个人和一切事物的正常运转。因此,我们将利用冰来制造水。冰融化后,我们会得到液体,然后过滤,得到可以饮用和使用的水。 

我们将用电解法把水分成氢气和氧气,并加以利用。

 食品

由于月球上资源匮乏,要为月球营地的人们提供食物,就必须采取资源丰富的解决方案。最佳方案之一可能是在温室模块旁使用基于生物废料的水培系统种植作物,但在此之前,我们可以在月球上携带预先包装好的、恒温、冷冻的食物。在营地开始自行种植水果和蔬菜之前,这些食物应该足够了。

 

 

 权力

在月球上发电的最佳方法是使用太阳能电池板。 

通过利用基于岩石的三维打印机,我们可以利用月球材料和资源制造太阳能电池板。这将大大减少从地球运输完全组装好的太阳能电池板的需要。这种方法可以为宇航员的日常需求、漫游车运行和技术要求提供可持续的电力来源,减少对地球资源的依赖。

 空气

毫无疑问,空气是最重要、最必要的资源。新的研究表明,月球土壤中含有活性化合物,可以将二氧化碳转化为氧气和燃料。在阿波罗计划研究期间,佛罗里达大学报告说,他们已经成功地用月球样本中的种子培育出了植物,这意味着有可能在月球营地内建立一个温室,并借助蓝光和水资源,我们将从沙克尔顿阴影内部的冰层中获取水资源。

3.2 - 你的月球营将如何处理宇航员在月球上产生的废物?

在月球上生活,垃圾会成为一个麻烦。美国国家航空航天局(NASA)的报告称,人类在月球上留下了大约 50 万磅垃圾。由于将不重要的设备和宇航员在月球上生活时产生的垃圾带回来既不方便也很困难,因此解决这个问题的办法是挖掘月球土壤并掩埋垃圾。美国宇航局目前正在研究 RASSOR。 

RASSOR 是一种月球采矿机器人,可以挖掘月球土壤和碎屑。这些挖掘机的目标是将碎石运送到月球加工厂,提取氢、氧和水,用于月球上宇航员的生命支持系统。

3.3 - 你的月球营将如何与地球和其他月球基地保持通信?

深空网络的操作员将接收指令,将其分解成数字比特,将无线电天线对准航天器,然后用无线电波发送这些指令。

   我们知道,月球本身会阻挡无线电信号,阻止地球和任何航天器之间的通信。但我们也知道,着陆器和漫游者可以通过中继卫星 "阙桥 "与我们通信,"阙桥 "与地球上的地面射电望远镜站有通信路径,我们将在月球上使用它们。通过它们的帮助,我们将能够获取并发送从地球到月球再返回的信息。 

    宇航员在太空行走时将通过无线电波相互交流。无线电波信号将被发送到他们的耳机,然后耳机将信号转换成声音的形式

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)。

我们对月球还知之甚少。因此,我们的任务就是尽可能多地去发现。为此,我们将进行生物学、地质学和重力方面的科学研究。首先,我们计划探索月球上的矿物,特别是月球南部的矿物,因为营地就在那里。我们想知道月球陆地上含有哪些化学元素,它们有什么特性,是否对在那里种植植物有用等等。除了矿物和化学元素,我们还想发现月球的阴暗面。我们知道,月球只有一面面向地球,所以它的另一面,也就是它的阴暗面,更容易被研究。所以我们想探索月球未知的神秘一面。

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?

我们都知道,在宇航员进入太空并在远离氧气、水、稳定温度和绿色土地的地方长期生活之前,对他们进行培训是非常必要的。

宇航员候选人将参加航天飞机系统、科学和技术方面的课程:地质学、数学、物理学、气象学、制导和导航、海洋学、轨道动力学、天文学和材料加工。候选人还将接受陆地和海上生存训练、潜水和太空服培训。因此,所有候选人都必须在训练的第一个月通过游泳测试。宇航员将通过阅读手册和参加从推进到环境控制等各种轨道器系统的计算机培训课程,开始正式的太空运输系统培训计划。他们将在虚拟现实实验室进行训练,该实验室将使他们沉浸在计算机生成的微重力环境中。 

     他们将了解人类已知的有关月球的一切。宇航员将了解到更多关于不同矿物质、月球上的水、温度、月球风和暴风雪的知识。他们将了解到各种技术,以及如何在月球上使用这些技术的每一个细节。他们还将认识其他宇航员,聆听他们的故事和建议,这将有助于他们对事物有更深刻的感受。我们上面提到的每一项活动都将使未来的 "月球人 "做好准备,掌握知识,适应环境。

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。

借助 SpaceX 的 FLEX 技术,我们的团队将利用专为月球探索设计的漫游车。这些漫游车具有先进的移动能力,可以让宇航员在月球表面迅速安全地移动。它们配备了高有效载荷能力,能够携带重型设备、补给品和科学仪器。此外,FLEX 漫游车还具有自主功能,减少了宇航员持续监督的需要,并能在月球不同地点之间进行高效运输。这些漫游车由可充电电池提供动力,可利用月球表面丰富的太阳能电池板充电。

 

其他项目。