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。

Moonadocia

巴赫谢希尔大学教育与技术学院(Bahçeşehir Koleji Fen ve Teknoloji Lisesi  萨姆松-土耳其    土耳其 16, 17, 15   6 / 5 英语
三维设计软件:Fusion 360



1.1 - 项目描述

我们将基地定位在马拉佩特山上,与习惯上的定位相反。我们选择的原因是基地的北坡有太阳能,可以提供太阳能,我们的目的是通过全景式地利用月球的坡度来保护基地免受来自外部的辐射和陨石的风险。在将基地划分为内室时,我们采用了一种由内向外扩展的结构,其灵感来自于Voronoi图。此外,顶部的观察台的灵感来自于仙女烟囱的圆顶形状。由于组织效率的原因,基地的地板分布受到了蚂蚁巢穴的启发。在材料选择上,基地的外部结构和内部组件都使用了当地的月球土壤。基地的食物需求由水培垂直耕作系统来满足。在能源生产方面,采用了从废物中获得液体燃料、利用运动场中的设备生产能源、从氦-3中获得能源、以及从热电混凝土中生产能源的方法。考虑使用水电解、藻类光合作用和低温空气分离方法。

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)。

在建设我们基地的同时,我们的主要重点是为科学活动做出贡献,并使科学家的舒适度保持在最高水平。我们认为,我们的基地可以主要集中在生物学、地质学和天文学活动上。要更详细地谈谈每一项;我们用于生物研究的实验室将使宇航员能够在我们的农业地区放心地继续研究,在地质研究方面,由于基地的位置,重点将放在收集样品和在实验室检查收集的样品。

2.1 - 你想在哪里建造你的月球营?解释一下你的选择。

位置是月球营地的首要特征,我们认为月球南极的马拉佩特山顶是一个合格的区域。众所周知,南极是水资源最丰富的地区。由于其5000米的高度,马拉佩特山拥有对南极的支配权,这对未来在该地区的任务很有用。马拉佩特山的北坡每年获得87-91%的阳光,对太阳能来说是相当有成效的。另外,马拉佩特的地貌结构可以被研究,以了解更多关于月球地质的过去。然而,由于山上的平均坡度,从地表到马拉佩特之间的交通很困难,但我们将使用一条安全的路线来到达月球表面。马拉佩特远离地表的恶劣条件,位置稳定,这使得为宇航员创造一个宜居的环境更加容易。 

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。

由于月球的表面条件很困难,计划在我们的月球营地的装置中使用适合困难条件的机械臂。漫游车上必须有能够进行通信的装置。此外,机器人手臂将在施工过程中使用。将会有挖掘工具,因为根据月球基地的设计,马拉佩特山需要进行钻探。太阳能电池板将被用来在建设过程中保持能源的最大化。月球土壤将被用于生产材料。此外,我们的灵感来自卡帕多西亚的仙女烟囱,我们可以在土耳其看到这些烟囱、  亚美尼亚,塞尔维亚面包店,日本,台湾在我们项目的设计中。我们不仅从帽子的形状中得到了灵感,而且还受益于它的自我更新特性和耐用结构。我们在室内家具的生产中使用了月壤。同时,我们使用Voronoi图创建了房间布局,这使我们能够以最有效的方式分隔一个空间。 在室内设计方面,我们也注意到了隐私和个人空间。出于这个原因,我们在室内设计中注意让个人拥有自己的私人房间。同时,我们注意到,室内设计中的家具项目是模块化的,具有多种功能,同时也是高质量的。

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?

我们基地的建筑材料的基础是基于月球土壤和从月球土壤中获得的金属合金。从月球土壤中提取金属合金被称为 "熔岩电解"。在基地的结构中,有铁、镁、钛、铝和硅等金属。该基地,评估其基础材料的强度,对外部因素有高度保护。营地也将容纳对山的保护,因为营地的选定部分将使用雕刻技术位于马拉佩特山的内部。因为在基地的一些部分是在山的内部,所以有很高的保护分数。我们知道月球表面可能有很高的热量,我们的基地是安全的,因为它位于一些比月球表面更高的地方。营地顶层的观察站的位置是受 "仙女烟囱 "的启发,其原因是土耳其的仙女烟囱、亚美尼亚,塞尔维亚面包店,日本,台湾 直到今天都没有被破坏。此外,在我们基地的室内家具中使用当地资源作为原材料,就像仙女的烟囱一样,也使室内的耐久性得到了保证。在基地的外部结构中,使用了frustum几何图形,这是一个由圆锥体或金字塔的底部组成的实体图形,其顶部被一个与基地平行的平面切断,作为基地的额外支撑。

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:系统将以月球上的水冰为基础。我们的营地位于马拉佩特,靠近水资源,我们将需要特定的漫游车来开采和运输水。同时利用这些探测器对新的水资源进行实地研究。由于水的稀缺性,所有用过的水都将被提炼,以便再次使用,为营地创造一个自给自足的循环水供应。 

食物:健康和均衡的饮食对月球基地的宇航员和研究人员非常重要 因此我们利用了水耕系统,这是我们月球基地的无土栽培方法之一,生产力比土壤农业高得多。有了这个系统,可以生产豌豆、大豆和扁豆等产品,这些产品是宇航员日常营养摄入所需要的。

空气:电解;通电,氧气被分离。这种方法的另一个好处是,在这个过程结束后,金属合金可以用于其他需要的基地。另一种方法是低温空气分离,它从空气中去除纯氮和氧。第三种是使用螺旋藻。氧气的生产将作为使用led灯进行光合作用的结果来使用。最后,产生的含氧空气将被提供给高级通风系统。

电力:采用了综合热解法,这是一种常用的技术,用于将塑料垃圾转化为固体、液体和气体燃料形式的能源。电力是通过使用逆变器从营地的运动室的运动设备中获得的。氦-3能源来自于开采月球尘埃获得的氦气。马拉佩特山在太阳能方面非常有效,我们通过在太阳能电池中使用voronoi图来增加太阳能电池板的表面积,从而提高能源产量。

3.2 - 你的月球营将如何处理宇航员在月球上产生的废物?

在我们的月球基地,废物管理是非常重要的。为此,我们必须从第一天起就正确地分离我们使用的废物。我们可以用一种叫做厌氧堆肥的堆肥方法将有机废物转化为热能和氨气,甲烷可以作为火箭燃料用于加热基地的加热系统。当我们正确处理金属和塑料等废物时,它们可以作为3D打印机的长丝,用于生产我们的新需求。至少与正确转换我们的点击率一样重要的是,要做出正确的规划,避免浪费,并长期使用我们拥有的材料。

3.3 - 你的月球营将如何与地球和其他月球基地保持通信?

对我们来说,重要的是,在月球基地传递给世界的和将从世界获取的线索是流畅的和可理解的。为此,我们采用了地-月-地通信(EME),也被称为 "月球跳跃",以使通信流畅。我们决定通过利用月球的信号反射特点来使用这种技术。对我们来说,重要的是,在月球基地向世界传递的和将从世界获取的线索要流畅和可理解。一般来说,有4种通用方法提供地月通信。通过将安装在月球上的反射器、地球上的发送站、反射器上的信号和地球一侧的接收站来提供通信。

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)。

在我们的月球营地,我们认为多才多艺真的很重要,我们以这个座右铭指导我们的工作。我们提到,在正常情况下,我们的基地将容纳五名宇航员的研究。这些宇航员根据他们的研究领域被分成几组。两名宇航员将从事地质学活动,两名宇航员从事天文学活动,另一名宇航员从事医学。由于我们的月球营地与一座名为 "马拉佩特山 "的山在一起,我们将有机会见到这么多不同种类的变质岩。在雕刻山体过程中,由漫游车收集的岩石将由我们的宇航员收集并带到我们的地质学实验室进行研究。 

我们提到,我们的基地在外观上也是受到仙女烟囱的启发。在基地的顶层有一个结构不同的太空观测中心,类似于仙女烟囱的顶部。由于太空观测中心在我们的月球营中占据了巨大的位置,我们可以很容易地说,科学领域的天文学将是一个被重视的领域。我们的两位宇航员,在天文学和太空观测方面有很高的知识水平,他们将在观测站开展活动。

我们知道应该如何重视流行病在太空中的传播等问题。在我们的月球营地有一个专门针对这种情况的检疫室。为了能够在这个房间和医务室工作,我们的一名宇航员将在医学领域进行深造。

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?

就像宇航员在月球任务期间应该有一个训练计划一样,他们也需要为进入月球做好认真的训练计划。首先有一些基本的训练,如:学习应急程序、航天器系统和太空行走技术。在他们对这些技术有了专业的了解后,他们可以在特定的科学领域(如天文学或医学)进行深化。宇航员在被选入月球任务之前也会接受测试,看他们的身体和精神是否能够完成任务。有一些专家会测试他们的身体状况,还有一些精神病学家会对宇航员说,他们是否准备好了。宇航员应该接受训练,以获得认真的团队合作行动,因为他们在月球任务中不会孤独,他们也不能想家。因为我们的营地位于 "马拉佩特 "山上,宇航员应该接受在高处生活的训练。宇航员需要仔细选择一些小物品带去月球,这些物品可能对他们有一些情感意义,也可能只是为了在太空中度过。宇航员登陆月球后,他们需要每天至少训练两个小时,以努力防止在微重力环境下生活时的骨骼和肌肉流失。他们可以使用跑步机或自行车做一些有氧运动,或举重等一些例子。 另外要提到的是,在完成月球任务后,宇航员需要进行任务后的康复训练,以帮助他们重新适应地球。  

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。

要使用的设备应根据要在该站进行的科学活动的需要和愿望来选择。将在生物和地球科学领域工作的车辆有一个收集样品的机械臂和一个储存样品的水库。重要的是,将提取水的车辆是专门设计的,并有存储区域。将扫描月球表面的漫游车也应该是科学团队的一部分。在把车辆带到月球的同时,由于其模块化结构,它们将很容易在月球上运输和组装。如果车辆的任何一点出现损坏,将很容易修复,因为零件是模块化的。

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