月亮营地

Moon Camp Pioneers画廊2019-2020年

在Moon Camp Pioneers中,每个团队的任务是使用Fusion 360三维设计一个完整的月球营地。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的危险,并描述生活和工作设施。

团队。 赫斯提亚

"图多尔-维阿努 "国家计算机科学高等学校  布加勒斯特    罗马尼亚 15至16岁

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项目描述

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描述一下你的月球营项目。

人类是,而且一直是,探索者。我们的目标是在月球上建立一个研究营地,以扩大我们对其特点和进一步发展机会的认识。在第一阶段,我们的住所将容纳4-5名宇航员。我们将建造4个模块,分别建在地下和地面上,每个模块都设计有一个气闸入口,并通过隧道相互连接。控制中心将协调所有的生命支持系统。生活模块,将有卧室、健身房和休息区。在研究区,他们将进行实验。土壤和水处理站将从岩浆中提取物质并净化水冰。在独立模块中,我们将生产核能。在中心,将有一个温室,用于种植我们的农作物。整个基地将被一个太阳能电池板屋顶覆盖,这也将作为一个防护罩。

你想在哪里建造你的月球营?

我们计划在靠近月球两极的地方建立我们的月球营地。在分析了所有可能的基地地点:熔岩隧道、两极、赤道地区、火山口之后,我们得出结论,极地地区是最有利的选择。有证据表明,在两极附近的阴影区,我们可以找到大量被困在月球表面的水冰。这不仅是一个可行的水源,也是一个非常重要的研究机会。此外,两极几乎有永久的阳光,可以用我们的太阳能电池板转换成能源,并用来种植我们的农作物。此外,月球表面的温度从123℃到-233℃不等,而在两极,它只在0℃到-50℃之间震荡。这种较小的振幅导致了一种更可行的方式来保持这个地方的可居住性。

你打算如何建造你的月球营?描述一下你将使用的技术和材料。

月球营地将有四个模块,通过隧道连接,并在中心放置一个温室。营地将在地下和地面上建立,所以我们将首先使用挖掘机挖出土壤。在那里,我们可以通过3D打印已经提取的月球土壤来建造地下墙。由于从地球上带来的材料成本高且效果差,我们只能运输少量的轻质材料。我们将使用铝合金来增加结构的强度。温室的屋顶将由钢化玻璃制成,以便将阳光用于农业,但也提供屏蔽。整个建筑将有一个太阳能电池板的 "屋顶"。但是,由于我们需要保护月球的恶劣条件,我们将用几层聚乙烯和碳纤维凯夫拉真空包装,从而形成一个50厘米厚的防护罩。

食品
电器
空气

提供水是我们月球营最重要的方面之一,因为它对人类的生活是不可或缺的。当然,在早期阶段,我们将从地球带来水。我们将使用类似于国际空间站上的回收系统,以确保我们尽可能少地失去水。鉴于我们接近两极,我们将使用加热的钻头挖掘月球的冰层。收集到的冰块将被融化、过滤和化学处理,以便将其转化为可饮用和可用于不同活动的水(洗涤、农业、淋浴)。

植物只有在受控的环境中,利用某些技术才能成功地在太空中生长。最有效的技术是水耕法。与传统农业相比,产量要高出4倍。我们进行了自己的研究,发现了类似的结果。该模块将由融合的小型水力环境组成,以便宇航员更容易进入。因此,如果出现任何问题,它将被迅速定位和解决。由LED灯人工提供的红光辐射可以促进植物生长,然而自然光始终是最佳选择。我们的设计通过让自然光进入温室,保留了许多其他任务所需的电力。

我们的主要动力来源将是太阳能。两极几乎永久的阳光使得太阳能电池板的效率很高,可以覆盖大部分的电力消耗。营地的屋顶将被太阳能电池板覆盖,在减少成本的同时最大限度地扩大了表面。月球表面丰富的He-3,使核能成为额外电力的良好来源。我们计划使用机器人从月球土壤中开采He-3。聚变反应堆可以成为一个相对清洁和安全的电源,而不会像目前的裂变技术那样产生危险的废物或放射性。

提供氧气并保持基地内的空气成分恒定是一个重要的要求。植物通过光合作用产生的氧气用管道输送到营地的所有模块,然后通过空调系统释放。我们呼吸作用所呼出的二氧化碳将被收集并传导至温室,以便用于光合作用。通过收获像螺旋藻这样的藻类可以提高产氧率,只需要8平方米就可以保证一个人每天的氧气摄入,同时也是一个很好的食物来源。

你打算如何建造你的月球营?你会使用哪些材料?

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月球上的环境对宇航员来说是非常危险的。解释一下你的月球营将如何保护他们。

由于月球上缺乏大气层,我们的营地面临着一些威胁。我们面临并必须考虑到的三个最重要的问题是:不同的温度、危险的太阳辐射和陨石雨。通过将我们的基地设在月球两极,我们最大限度地减少了极端温度之间的差异,而且由于营地的大部分位于地下,温度将保持恒定。营地的地下部分也不会受到辐射和陨石雨的影响,因此所有的基本系统都将在月球表面之下,在紧急情况下,宇航员可以通过留在地下进行正常的活动。太阳能电池板的屋顶也将有一个由几层聚乙烯和碳纤维凯夫拉制成的防护罩。这些层将被吸在一起,一个50厘米厚的这样的防护罩提供了对太阳辐射和陨石的保护。

描述一下你们月球营宇航员团队在月球上的一天。

"这是人类的一小步,也是人类的一大步",这是第一个踏上月球的人尼尔-阿姆斯特朗说的一句名言。那么试想一下,一个生活在月球上的人将如何影响人类。不言而喻,这将是太空探索的下一个重要步骤。

早上,在完成基本的卫生程序后,宇航员们将吃下一天的第一餐,主要是高能量指数的食物,可以为他们提供一整天的能量。接下来的活动将是园艺,因为农业将是殖民地的唯一食物来源。他们不必做太多体力活,因为 "农业模块 "由自动水培环境组成。

宇航员们不会被分成小组,因为研究表明,像我们这样的小团体被分成小组,会抑制适当同居所需的社会关系。

我们宇航员日程表上的下一项活动是在 "研究舱 "中对已经收集的样本进行几个小时的研究。然后,是午餐和体育锻炼的时间。由于月球上的重力比地球上的重力低得多,肌肉萎缩的速度会加快,所以每天进行足够的锻炼是非常必要的。

在一个小时的休息时间后,宇航员们将进入今天的下一个环节。月球探索。穿上太空服,我们的宇航员将开始他们每天的旅程,穿过月球的环形山,为未来的研究收集样本,寻找扩大新殖民地的最佳地点。当他们回到基地时,这些样本将被储存在研究设施中,等待第二天的处理。经过一整天的活动,我们的宇航员将得到一些休息,并吃下当天的最后一餐,有自由时间进行他们想要的活动。

现在,宇航员和回家的船员都该睡一觉了,因为毕竟他们正在迈出一小步,以便人类能够实现巨大的飞跃。



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