发现互动图像

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。

LEM

III Liceum Ogólnokształcące im.Marynarki Wojennej RP w Gdyni 格丁尼亚-波莫瑞省波兰 14, 17, 18 5 / 1 英语
三维设计软件：BlenderKit

3D项目的外部浏览器

1.1 - 项目描述

月球探测任务（LEM）月球营是以波兰科幻小说流派的先驱者--斯坦尼斯瓦夫-莱姆（Stanisław Lem）命名的。

该基地将位于月球南极，在肖梅克火山口的边缘，以利用原地资源。基地分为多个模块，包括睡眠与休闲区、健身房、厨房、任务控制室、医疗舱和进行实验的实验室。此外，在任务的后期阶段，还将建造一个气培温室穹顶、重力实验室和一个用于Doglike GLIMPSE机器人的棚子。

我们任务的目的是科学研究。将进行生物学、行星科学、地质学和物理学等领域的实验。此外，我们将监测宇航员的身体和精神健康，以便在未来进行太空探索。

LEM将大大促进月球探索和科学的发展。凭借基地设计，该任务将能够从单一的基地发展到月球殖民地，有可能给未来的月球殖民地开个头。

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）。

LEM月球营的愿景是尝试可持续的国际月球探索。

LEM的主要目的是科学，即进行生物学、物理学和遗传学领域的实验。此外，我们将测试原地资源的效用，如冷冻水，这可能是在月球上更长时间存在的一个具有成本效益的解决方案。我们的另一个目的是，在未来，将单一基地转变为月球殖民地。

我们的次要目的是教育。宇航员将录制短视频，展示他们在月球上的生活，以后将用于太空教育和提高整个社交媒体的知名度（我们甚至会在月球上制作第一个TikTok！）。

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Shoemaker火山口的边缘（大约纬度：-88,48°，纬度：76,20°）作为我们的位置。

氢气成分高，为火箭燃料所需。鞋匠火山口呈现的氢气甚至比沙克尔顿火山口更多，因为它更古老。
大量的水冰
阳光存在于大约50%的月球上，永久阴影区在10公里左右。
Shoemaker光滑的墙壁将使漫游者更容易进入其内部进行探索。这将使设备和物资的运输变得容易。该地区的坡度约为1%。
就在上述补丁的旁边，有一个地方看起来与潜在的熔岩管的图像非常相似，可以为基因库、存储和潜在的栖息地进行探索。

所有数据来自LROC网站： https://quickmap.lroc.asu.edu/ [访问时间：18.04.23]

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。

材料

铝将是我们基地的主要材料，因为它的重量很轻。
铅玻璃--具有良好的抗辐射性，同时保持透明
铅--由于其非常好的抗辐射特性，将被用作辐射屏蔽。
玄武岩纤维--一种伟大的热绝缘体，可在月球上制造。

技术和设计的选择

我们基地的一个主要优势是它的模块化，由它的六边形和瓦片状设计来保证。
在健身房中使用弹簧和橡胶而不是重量，将使在低重力下进行常规锻炼成为可能。
每个模块的集成着陆器将节省单独着陆系统的额外重量成本。
太阳能电池板将被放置在一个向上的位置，以使月球两极的效率最大化。
温室将由宇航员在以后的发射中使用从地球上带来的材料（铝和铅玻璃）建造。
引力实验室将在以后的发射中用原地材料建造。

资料来源

100%的模型设计是我们的。一些材料取自BlenderKit的免费数据库。

用于我们基地内部使用的海报：

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？

辐射

一层铅和电磁屏蔽将提供对辐射和电磁干扰的整体保护。模块之间的隧道将用石膏覆盖以保护它们。另一方面，穹顶将由铅玻璃制成，提供良好的防辐射保护。此外，我们将使用盖革计数器不断监测基地的辐射水平。

陨石

一般的调查和统计显示，陨石坠落并不经常发生，即使发生，也是微陨石。防止辐射的层应该提供对这种的基本保护。此外，我们将使用特殊的防护罩来对微陨石进行高级保护。

散热和大温差

基地的墙壁必须提供充足的隔热层，以保持内部温度相对恒定。在大多数情况下，这可以由辐射保护层来提供，除此之外，还将有一个薄的绝缘层以及一个保护辐射（即红外线）传热的层，此外，基地内还将有一个系统来更准确地将温度稳定在一个适当的值。此外，半透光的光伏板将被放置在穹顶的玻璃中，以产生电力，并防止月球日期间的高温度。

月球尘埃

为了防止月球灰尘，即非常细小的硅酸盐和其他可能对人类有害的化合物，我们将在气闸中使用一个空气过滤系统。为了保护光伏板不被这些灰尘沉淀在上面，它们将能够改变其倾斜角度，并将这些灰尘冲走。

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

"Aqua factorem "取水法
使用藻类生物反应器和MELiSSA系统对水进行循环利用，确保一个封闭的系统。

探测器搜索和绘制月球冰、化学品和阻碍挖掘的地下岩石的地图
光谱仪分析来自不同深度的土壤样品的水分
它在月球表面下进行钻探，挖掘出大量的岩浆。
运输漫游车部署挖掘机并运送石料

食品

人工智能监测气培温室内的数据（温度、二氧化碳水平、湿度、光波长和生长周期），然后调整它们以优化不同蔬菜的生长环境。
在蔬菜（如托斯卡诺甘蓝）中加入100毫克伽马-氨基丁酸（GABA），以减少焦虑感

可穿戴的互感技术的算法分析数据（心率、睡眠周期、体育锻炼、体重变化、水的摄入），以计算出专门的个人营养素
根据宇航员的热量和营养需求定制的3D打印食物有助于传统的烹饪方法
宇航员们一起准备、吃饭和饭后打扫，以加强联系。
由于3D打印，宇航员可以享受他们的文化/宗教餐。

空气

基地的大气层不断被循环和净化，在去除二氧化碳的同时，由上述生物反应器在一个封闭的循环中补充氧气。
为了获得氧气，我们使用集中的太阳能技术（我们将需要一个小的反应器，外面有密封装置和菲涅尔透镜）来熔化石膏。反应器内的电极将金属与氧气拉开，并保持低压，我们将把氧气从系统中抽出，并将其储存在加压气体罐中。

权力

电力是通过放置在屋顶和穹顶玻璃上的太阳能电池板产生的。这种能量被储存在一个由氢燃料电池和电池组成的封闭系统中，以提高安全性并最大限度地减少电力损失的可能性。我们选择燃料电池是因为它们的燃料可以模块化地储存在外部罐中，为能源储存问题提供了一个轻量级的解决方案。

3.2 - 你的月球营将如何处理宇航员在月球上产生的废物？

人类废物

尿液和粪便在废物管理单元（类似于国际空间站的水循环系统）和生物反应器中进行处理和加工，产生可以安全储存或处理的水和固体废物。
利用3D打印技术将粪便变成生物塑料工具

回收利用

利用3D打印，我们将某些塑料或金属重新用于新的工具中
使用厌氧堆肥，我们将有机废物变成肥沃的土壤，可以产生热量和CH4以及甲烷气体，可以作为我们火箭的燃料。

储存

放射性或危险材料需要储存在专门设计的容器中，以防止污染月球环境。

此外，一个标签系统将使人们清楚地了解所有东西是由什么制成的，如何将其作为废物管理或如何重新使用。

3.3 - 你的月球营将如何与地球和其他月球基地保持通信？

一个具有全向辐射特性的超短波波段的天线将被放置在基地上，用于在基地外作业时与宇航员进行本地通信，并用于传输测量站或其他外部设备的数据。这种方法将只在地平线内使用。

如果我们需要与位于地平线以外的站点、漫游车或传感器进行通信，我们将使用月球-地球-月球的方法。在这种情况下，地球可以作为一个中继站，几乎可以覆盖整个月球半球。

基地所处的位置允许使用定向微波天线与地球进行直接的永久通信。这样的链接，由于使用的频率，对干扰有相当的抵抗力，而且不需要高功率。

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）。

LEM的主要目的是研究生物实验和探索熔岩管。提出了几个实验：

对植物的和真菌的影响。生命形式喜欢适应新的条件，所以我们很可能会看到一些突变。潜在的标本将是一种放射性真菌，如Cladosporium sphaerospermum或Cryptococcus neoformans。
对植物和真菌的生存进行生物改造。生物增强可以包括更大的黑色素生产，并将测试生物改性生物的优越性以及它如何影响植物的可食性。
在月球上测试DNA存储。有一天，我们可以把月球作为遗传物质的方舟，因为把重要的信息储存在不同的地方会更好。
我们的基地将部署在一个潜在的熔岩管段附近，这将为使用Doglike GLIMPSE机器人探索这些熔岩管段提供可能性。这个机器人团队将记录里面的辐射和温度，以及研究这些洞穴的地质方面，例如，墙壁结构和组成。这些机器人还将搜索潜在的水。这项任务将由执行不同任务的多个机器人组成，形成一个有凝聚力的单元。

这些实验为以后的任务和定居提供了宝贵的数据，这将开辟一个新的经济分支。

此外，还将对无线电频谱中的电磁波在没有大气的环境中的传播进行研究。这个实验的基础是研究无线电波在一个没有反射和折射的环境中能传播多远。通过进行这项实验，有可能检查和找到一个月球基地与另一个基地或调查站、可能的中继站或月球车之间的最大距离，以便信息能在它们之间稳定地传输。

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？

环境培训

宇航员将被隔离并长期置于极端的极地环境中（例如，冰冻的加拿大苔原或瑞士阿尔卑斯山的月球栖息地），以练习其探险行为。
在野外，他们将被赋予自发的任务，如移动他们的营地，取回掉落在随机点的食物和物资，并将其带回营地。
在类似于我们的月球营的月球栖息地中，他们将根据欧空局/美国宇航局过去的任务进行日常工作，但他们也将被赋予自发的任务，以培养他们在恶劣环境中的随机应变能力。
宇航员将参加欧空局的 "重视和锻炼人类行为和表现技能的合作探险"（CAVES）课程。

技术培训

宇航员将进行月球漫步训练，组装月球营，收集岩浆样品，并在一个旨在模拟低重力和月球照明条件的水池中进行实验。池底的土壤将模仿月球地面。
他们还将在虚拟现实中进行训练，模拟机器人操作、质量处理和从发射前到着陆的整个任务。虚拟现实将使他们能够在发射前的隔离期间进行训练。

地质科学

宇航员将参加Pangea课程，以获得有关野外地质科学、行星科学和天体生物学的知识，这些知识是 "在野外识别和记录与科学有关的样本，并使用高效和正确的地质学语言与地面控制沟通 "所必需的。

飞行训练

宇航员将在减重飞机上进行训练，以模拟他们在飞往月球期间将经历的低重力条件。

心理培训

宇航员将参加正念训练，以帮助他们应对隔离和压力。
该团队将参加小组治疗，致力于沟通、可能的冲突领域以及如何有效处理。

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。

基地将通过直径至少14米的火箭运送到月球轨道。一旦进入轨道，每个着陆器将下降到指定的着陆地点。起初，机组人员将使用普通的轻型漫游车穿越月球表面，但当基地达到更先进的水平时，宇航员将改用沙漠RATS漫游车。用于氢氧和矿物提取的石膏将由自主漫游车运输。此外，我们将使用上述的GLIMPSE机器人与运输漫游车相配合，进行自主探索。