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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。

Aflower

"米哈伊-埃米内斯库 "协会(Colegiul Național)。  苏塞瓦-苏塞瓦    罗马尼亚 17   3 / 1 英语
三维设计软件:Fusion 360



1.1 - 项目描述

由于月球具有提供稀土元素的潜力,它对生物体的影响以及它的地质学,研究人员对月球有着极大的兴趣。我们的目标是提供一个旨在容纳8名宇航员并作为稀土元素商业中心的月球基地的概况。

该定居点由三层楼组成。底层和中间层是入口、气闸、医务室、两间卧室,每间卧室都有浴室,还有一个锅炉房。厨房和休闲区位于中间层。指挥中心和实验室位于地下,有一部电梯用于从外部运来样品。上层大厅由一个种有植物的圆顶覆盖,有水生植物养殖场,而下层大厅和指挥中心则有LED灯养殖场。 

基地旁边的一个仓库将用于储存钢锭,然后再送往地球,并纳入车辆停放区,这些机器将位于火山口的底部。一个核反应堆提供大部分的能源。这个定居点旨在支持研究月球对生物体及其地质的影响,同时也是一个稀土元素的商业中心。

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)。

月球定居不仅意味着人类的巨大科学成就,而且也将是未来太空任务的一个步骤。除此以外,月球工业化将产生重大的经济影响。

在月球上建立定居点不仅是一项重要的科学成就,而且还代表着向未来空间任务迈出的关键一步。除了科学潜力外,月球的工业化将产生重大的经济影响。因此,拟议定居点的主要目的是商业性的,重点是稀土元素的提取、提炼和商业化,包括铈、钇、钕、镝、镧、铕、钪、镨、铽、钆、铒和镱。目标是将月球建成智能手机、电动汽车和风力涡轮机等行业的另一个主要供应地,这些行业依赖于这些稀土,因为地球的供应正在迅速减少。该定居点的一个次要目标是调查月球表面、月球地质、月球环境以及月球对植物、鱼类和居住在那里的宇航员的影响。

2.1 - 你想在哪里建造你的月球营?解释一下你的选择。

月球南极的沙克尔顿火山口由于存在大量的水和挥发性物质,已被确定为月球营地的合适地点。火山口边缘的永久照明使其能够利用太阳能发电,而永久阴影区域可用于提取冰块以生产水和氧气。

此外,沙克尔顿陨石坑位于艾特肯盆地内,这是太阳系中最广泛的撞击构造之一。对这个盆地的调查有可能对月球的地质构成提供宝贵的见解。此外,研究月球的地质学可以提供关于行星的形成、太阳系的历史和地月系统的演变的重要信息。因此,沙克尔顿火山口为科学研究和建立月球营地提供了机会。

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。

我们将分五个阶段发送火箭。第一阶段将包含机器人,它们将平整场地并开始挖掘地下,为基地的低层做准备。他们还将开始从工业区的岩浆中提取冰和氧气,并为宇航员的到来而存放。下一阶段将建造墙壁和基地的结构,包括穹顶结构。我们将通过使用折叠方法来制造它们,因此机器人将能够在短时间内自行组装定居点。第三和第四阶段将包括水管、电子设备、3D打印机(我们将用它来制作家具和固定装置)、种子和鱼卵(我们将在月球上孵化)以及一些食物储备,直到农场达到有效的速度。最后,在基地建立起来,所有的公共设施都在工作之后,我们将派出8名宇航员。我们的定居点呈圆形,有一个强大的中心点,中间有一个楼梯。我们选择了这种方式,因为它为我们提供了通往所有房间的方便和快捷,并为我们提供了一个更容易的方式来放置宿舍和设施. 基地分为三层,上面两层接受阳光直射,用于宿舍和农场,后者是一个安全的地下场所,团队可以在这里开会,有一个紧急出口。

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?

为了对抗月球上的辐射,我们用六层来建造我们的外墙,依次是 外观矿物石、铝、RCC、空隙、RCC、装置层、气凝胶和铝。 室内. 除了覆盖着悬挂式植物的抗辐射玻璃穹顶和基地周围的农场,这些将创造一个潮湿和恒定的环境。对于我们在基地的主要入口,我们设计了两个房间,一个是宇航员脱下服装的房间,另一个是用于消毒的房间。此外,用于将材料和其他物质从外部带入实验室进行研究的电梯也有一个综合消毒系统。这两项措施将确保我们的定居点或月球表面不会受到污染。我们的核反应堆与其他设施边缘化,在发生故障的情况下,生活区或其他设施不会受到影响。门是用来完全隔离房间的,在指挥中心,我们设计了一条通往外面的隧道,因为它是最重要的房间,因为大多数会议都在这里举行。这也是我们把它放在地下的原因,因为万一有流星撞击我们的基地,指挥中心就不太可能被损坏,而且可以作为工作人员的逃生通道。在紧急情况下,我们采取了预防措施,为冷水和热水、氧气制作了储存罐,我们还有一个锂电池的储存室,将由核反应堆和太阳能电池板提供。

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?

我们的氧气和水的主要来源是雷石开采。从提取岩浆和生产冰和氧气的工业区,管道将把融化的冰引向营地,以便在实验室中净化和提供氧气。对于8名宇航员,我们每天需要大约1210升水和4400升氧气来满足他们的需要和任务。

我们的次要氧气来源是上层大厅和休闲区的鱼菜共生农场,其中转基因辣椒将作为宇航员的食物来源,覆盖在穹顶上的心形链的悬挂式农场将帮助提供氧气。另外,在水池中,大约有40公斤的小球藻将生长并产生氧气。两者结合起来,每天将产生大约500升的氧气,并将协助过滤二氧化碳。因为我们在底层没有阳光直射,我们将使用LED灯建立小型农场,这将有助于我们的食物和氧气生产。在水池中,我们还将饲养北极熊鱼,因为它对冰冷的水有抵抗力,而且容易饲养的性质,它不仅是宇航员的蛋白质来源,而且还能用营养丰富的水产养殖水使小球藻和辣椒农场受益。

由于我们有一个工业区,我们将需要大量的能源,我们选择使用一个核反应堆。这不是我们唯一的能源来源,因为我们在基地的屋顶上安装了太阳能电池板,以充分利用我们的地理位置。这些能量将被储存在电池中,这样我们就可以在夜间或紧急情况下保持同样的效率。

3.2 - 你的月球营将如何处理宇航员在月球上产生的废物?

来自宇航员和农场的废水将被收集到厨房下面的一个废水箱中,然后进入实验室的预净化废水箱,在那里进行净化处理。我们选择使用反渗透水和一个连接实验室中的废水箱与另一个纯水箱的装置。另外三个水箱与主过滤水箱串联,每个水箱都有一个阀门,以备不时之需。从中央水箱,管道将重新启动水路。其他我们无法净化的污水或废物将作为堆肥喂给球状辣椒农场。由于我们在基地周围都有藻类池和其他植被,空气将被回收为氧气,并将创造一个自然环境。

3.3 - 你的月球营将如何与地球和其他月球基地保持通信?

为了与地球和其他定居点保持联系,我们将有卫星围绕月球运行,并传输宝贵的信息。此外,在我们的基地,最大和最重要的区域之一是指挥中心。在那里,宇航员将偶尔举行会议,并依靠一些有用的设备,如笔记本电脑、沙克尔顿火山口的地形图和用于显示各种计划并与地球上的团队进行视频会议的宽屏幕。此外,如果有任何紧急情况或突发电话,我们为宇航员设计了一个时间表,以便总有一个人在指挥中心工作,随时保持警惕并准备回答。

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)。

我们要分析理想环境中的雷石,研究月球的地质,以了解其早期历史。此外,我们还想了解植物和鱼类在月球上的反应。在实验室里,我们将做实验,看看低重力是如何影响生物的。我们还想找出辐射对植物和鱼类的影响。此外,我们要研究人体对月球上的辐射有什么反应,并找出。

由于我们的前哨站位于月球上最大和最古老的地层--艾特肯盆地,我们研究的一个方向将集中于对在那里发现的岩石进行取样和分析,这将有助于我们更多地了解月球的组成和它的形成。

此外,我们不仅要利用农场来提供食物/氧气,还要分析植物在月球环境中的行为。我们将研究由于微重力和模拟人工环境给它们的生长带来的变化,我们还将测试不同的技术来培养它们,在它们的生长中使用不同的参数来寻找最佳方法。

我们还将研究生物体的反应,特别是鱼菜共生养殖场里的鱼。我们的目的是检测它们的行为和机体的可能变化。

此外,我们的研究重点是月球环境对宇航员的影响,他们的健康如何受到影响,包括身体和精神方面,以及克服这些影响的方法。

我们的目标是尽可能多地了解月球和它的环境如何影响我们,以及我们如何适应,以便我们能够在未来的太空任务中改进我们的方法。

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?

在将宇航员送上月球之前,他们将必须经过密集的培训计划,以发展各种技能。这种训练将必须在身体和精神上都有要求,以确保宇航员能够处理太空和月球上的恶劣环境。训练计划的基础将是关于航天和航天器系统,并将给予宇航员关于其系统的知识,如导航、推进、通信和生命支持系统。

由于月球没有大气层,宇航员将需要接受培训,以便在真空环境下穿着宇航服工作。这部分培训将包括在宇航服中操纵和使用工具,学习如何操作和维护宇航服,以及如何处理任何可能出现的泄漏或撕裂。我们的主要目标之一是研究月球地质以及生物对月球环境的反应,因此宇航员需要学习月球的地质特征,如何采集月球以及鱼类、植物和人类的样本,并对它们进行实验。他们将不得不发展自己在生物学、化学、遗传学和地质学方面的理解。与世隔绝的太空任务在精神上是一种挑战,船员们将不得不接受心理训练,以发展应对机制和压力管理技术。他们还需要有健康的身体,以抵御太空飞行的严酷考验。宇航员将需要学习如何在任务期间作为一个团队一起工作,由于将有来自不同国家的人,为了使任务成功,需要进行团队合作和文化培训。

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。

我们将有4个机器人来协助宇航员: 

货运卡车将用于在工业区和仓库之间运输钢锭,我们将在那里存放这些钢锭,然后再送往地球;
维修机器人;
漫游车将允许宇航员在短时间内长途跋涉,以验证设备、其他机器人和外部设施;
采矿机器人将粉碎矿石、雷石和冰,然后将它们引导到一个房间,在那里,热量将增加到正好100摄氏度,所以水将通过一个过滤器,其余的质量将继续进入一个带有磁铁的分离器,将金属分拣到不同的容器中。

在未来,我们的基地可以通过拥有更多的采矿机器人、更多的货运卡车和更大的仓库存储来扩大规模,以便更频繁地将稀土送往地球,从而提高定居点的效率。

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