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。

Moon Glow Industries

"米哈伊-埃米内斯库 "国家图书馆(Colegiul National)。  苏塞瓦-苏塞瓦    罗马尼亚 18, 17   3 / 2 英语
三维设计软件:Fusion 360



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1.1 - 项目描述

月光工业将成为人类新经济和创新生活方式的骨干。它是第一个伟大的月球工厂,努力实现氦-3、铍、锂的工业化。提取的资源将被运回地球,在那里进行加工和销售,所得资金将重新投资于未来的太空任务。

我们的结构建议由11个不同大小的模块组成,包括:3个卧室、3个藻类养殖场、1个通信中心和1个健身房。此外,铝制模块,我们将利用3D打印机,用雷石创建隧道。

船员将由12名成员组成,每个人都有特定的属性,因此我们强调水、氧气和食物的生产。

团队将每4个月更换一次,确保基地持续活跃。由于我们的基地主要是自动化的,我们依靠机器人,所以对确切的能源有极大的需求,这将由多个太阳能电池板和一个核反应堆提供。

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)。

月球上有大量宝贵和稀有的资源,可以用来推动人类经济和工业进步。通过我们的月球定居点,我们努力使月球材料,氦-3,铍,锂,更容易获得,以便我们能够更好地发展医疗图像,核反应,空间推进的产业。由于采用了模块化结构,我们打算在未来扩展月光工业,有一天达到地球工厂的效率。此外,我们设想在潜在投资和累积利润的帮助下,将我们的月球营地发展成一个合作的工业站网络。月光工业可以成为进一步殖民努力的起点。

2.1 - 你想在哪里建造你的月球营?解释一下你的选择。

我们的基地将建在距离月球南极30公里的De Gerlache火山口。我们选择这个地方是因为其相对平坦的表面和丰富的资源。火山口的中心有一个广泛的永久阴影区,火山口边缘有多个较小的PSR,可能藏有冰晶石沉积物,这是另一种资源,用于船员的消耗品、辐射屏蔽和推进剂。

因此,我们的基地周围有重要的陆地资源,我们可以利用这些资源来维持人类在月球营的生活。de Gerlache火山口的氦-3含量并不自然丰富;材料的提取将通过机器人的方式进行,这些机器人将从月球的哥白尼地区旅行和提取放射性同位素。

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。

鉴于建筑表面被一层月尘覆盖,我们建造营地的第一步是派遣机器人进行清理,直到到达第一个地质稳定的沉积物。他们还将清除任何可能影响基地稳定性的锯齿状地形,并采取额外的预防措施以确保其结构的完整性。施工的第二步是在15艘猎户座飞船的帮助下带来空间模块。这些房间将由3D打印的雷公岩制成的隧道连接,8个较大的模块将在机器人的帮助下组装起来,房间也将相应地进行装修。所有单元都配备了硅酸钡玻璃制成的窗户,以允许自然光流动。由铜制成的氧气、二氧化碳和水管也由机器人安装。最后,在基地安装完毕后,工作人员将带着水和食物等剩余物资登陆,他们将通过三个小球藻养殖场开始生产氧气,每个养殖场有两个3.85米的小球藻。2 容量为5米的坦克3. 成员们将种植作物并安装实验室和通信中心。主要的采矿机器人将被运输并准备好供机器人专家使用。至此,我们的太空任务开始了。

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?

另一个挑战是恶劣的月球环境,它使月球基地暴露在微流星体、太阳辐射和尘暴中。这些危险会损坏设备,威胁宇航员的健康,并扰乱任务运行。首先,由于卫星的大气层几乎不存在,外太空辐射是月球上的一个问题。

在这方面,我们的月球基地配备了一套60厘米厚的墙壁,具有类似三明治的结构。 从外面看 在墙壁上,有一层铝,然后是加强型碳素,空气,加强型碳素,一个来自管道、气凝胶等装置的空间,最后是另一层隔离铝。 内部空间,以保护船员免受β射线和温度波动的影响。这也有助于在发生陨石撞击时减轻损害。如前所述,玻璃也是一种有效的辐射阻隔剂。

第二,我们必须考虑到月球南半球的极端温度。我们的基地配备了一个中央供暖系统,在高温时期为基地降温,在寒冷地区提供热量。第三,为了防止月球尘埃,这可能是致命的,我们将利用高质量的太空服和一个气闸来防止污染。在发生内部事故的情况下,气密门将阻止火灾或爆炸,保护船员的卧室。

最后,在发生事故的情况下,与地球的联系是必不可少的,因此通信中心将立即与基地的其他部分隔离,尽可能地保护房间。有两个大模块与主营区分开,即机器人车库和储藏室。它们没有与氧气管道连接,以防止任何可能的泄漏。在这方面,基地还提供了两个出口,使船员的疏散变得安全而有效。

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?

在我们选择的火山口内,水并不丰富;然而,南极含有夹在岩浆中的冰颗粒。我们的机器人在富含这些颗粒的区域进行开采,并将原材料送到月球营的实验室,在那里,冰被分离出来,转化为水,经过净化,然后被引入基地的系统。我们通过一个基于渗透的系统回收废水,使我们的基地得以持续发展。

食品

健康和均衡的饮食对于在整个任务期间保持宇航员的最佳表现至关重要。我们的基地包括三个不同的农业模块,其中一个利用气膜技术来种植不同类型的生菜。另一个包含两个水箱,我们在其中养殖水稻,最后一个提出六个箱子,我们将在其中种植马铃薯。在任务的早期阶段,当农场生产第一批食物时,我们将依靠从地球上带来的各种物资。

空气

一开始,我们将通过开采雷石并在高温下熔炼来解决缺氧的问题。月球岩石含有氧化物,可以从中释放出氧气。一旦通过这种方式保证了氧气的稳定供应,我们基地中的海藻将把二氧化碳重新转化为可呼吸的空气。我们通过一个连接模块和氧气设施的广泛的管道网络来保证整个月球营的气体流动。

权力

我们的基地需要全能量的正常运行时间,以正确履行其工业角色。我们Moon camp的电力网络是双重的,既包括放置在基地光线充足区域的太阳能电池板,也包括在太阳能电池板不能提供足够的能量、被损坏或计划进行维护和更换时作为后备的核微型反应堆。

3.2 - 你的月球营将如何处理宇航员在月球上产生的废物?

我们设想通过回收尽可能多的废物来建立一个可持续的基地。水在浴室或厨房使用后,被运回实验室,在那里被净化并重新进入清洁的水源,供进一步使用。食物残渣被收集起来,变成肥料,随后被用于农场。二氧化碳在作为通风系统来源的三个藻类模块的帮助下被转化为氧气。可呼吸的空气是一种重要的供应,在氧气程序的帮助下,我们打算尽可能地限制数量。这意味着,当某个模块空了,管道系统就会被编程,停止该特定房间的氧气流动。

3.3 - 你的月球营将如何与地球和其他月球基地保持通信?

所有的太空任务,尽管我们的月球营,都需要一个快速和有效的手段与地球通信。为此,我们的项目将利用一系列地球静止轨道卫星和地球上的站点,这些站点可以传输大量的数据,甚至是高分辨率的图像。由于我们的月球营是人类向外太空和月球扩展的伟大工作中的第一块垫脚石,我们在设计我们的卫星网络时考虑到了可扩展性--它可以随时扩展到整个月球上。在月球上出现紧急情况时,这些卫星将确保实时通信,这对保持实时通信很重要,因为我们可以通过头脑风暴与地球上的团队一起找到最明智的行动方案。

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)。

我们基地的主要目的是工业化,旨在有效提取氦-3。然而,我们将从月球实际条件下的操作中收集到的数据将是同类中的第一个,其价值远远超过目前在理想化实验环境中发现的数据。我们将测量月球环境在骨骼和肌肉退化方面对人体解剖学的长期影响,这代表了在月球上真正永久定居的主要障碍,并就我们如何在该领域进行改进得出结论。我们的农场将是第一个这样的农场,我们还将在上面进行实验,为未来的月球任务寻找增加作物产量的方法。观察我们的氦-3过程的效率也是一个兴趣点,因为它可能导致用于从岩浆中提取同位素的技术的进步。

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?

我们的项目将为船员准备批判性思维和决策的技能,即使在时间压力下也是必须的,同时还要熟悉月球营基地的基本操作。这包括有关所有生命支持基础设施、热能和水系统、气培农业和工业流程的基础知识,以帮助每个宇航员了解项目的全部范围和目标。我们将从基本培训阶段开始,每个宇航员,无论是初级还是老手,都将有机会熟悉基本知识,如月球营的结构,在航天器中或在EVA中进行活动,以及在月球上定位、通信和生命支持的系统。然后将开始专门的培训,因为每个船员将被告知他们在任务中的角色,并在各自的领域接受培训。他们还将被教导如何在紧急情况下根据协议做出反应,并接受心理培训,因为在月球上长时间停留有可能产生压力和孤独感。

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。

我们的月球基地有两种不同的交通工具。其中最重要的是我们的载人机器人,它的尺寸相当于一辆公共汽车,在内置太阳能电池板的帮助下为自己供电。它由两名随行的工作人员操作,其功能是派出小型机器人,一次从许多不同的地区采摘。当小型机器人完成他们的采掘任务后,他们将带着材料回到主机器人那里。采出的资源随后会被存放在我们的月球营地仓库中。降落台也是一个发射台,距离主基地不到100公里,提供了用火箭从月球到地球和返回的材料的便捷运输的可能性。我们的月球营地将在宇宙飞船允许的范围内运输尽可能多的氦-3。

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