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。 项目Sequana

考斯企业学院  考斯    英国 15至16岁 第一名 - 欧空局成员国和加拿大

3D项目的外部查看器

项目描述

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描述一下你的月球营项目。

我们的月球营地被设计为在月球上进行探索和科学及基础设施发展的第一个前哨站,并被设计为在整个月球周期内可居住。使用熔岩管进行保护,该设置将不需要大量的挖掘或来自地球的重型辐射屏蔽。该基地分为不同的部分,每个部分都有自己的目的和设备,如医疗或水培处理,后者将在进入水培槽的水中添加营养物质,还利用一个实验性的鱼菜共生系统来观察鱼在月球上如何发展,以作为潜在的食物来源。该基地旨在获取当地的资源,如来自火山口的冰和金属以及表面的其他资源。该项目被设计为进一步扩展基地的中转站,允许大量的船员和更多的资源。

你想在哪里建造你的月球营?

月球基地将靠近北极。我们已经决定,这是最好的位置,因为;在月球北极附近有环形山,其底部是水冰。这些冰可以从陨石坑中开采出来并带回基地。靠近北极意味着任何前往环形山的车辆都不必走远。它将在返回基地之前开采冰块。
我们的基地可能会在Philolaus火山口,因为怀疑那里有熔岩管道。在靠近两极的地方,太阳几乎永远停留在天空中,所以太阳能可以一直被使用。我们想把基地建在熔岩管里,因为它可以保护基地免受辐射和微陨石的影响。如果在更北的地方发现了熔岩管,我们会用它们来代替。

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。

为了建造基地,我们将通过有效载荷火箭发送模块化部件。然后这些部件将被用来建造不同的结构和车辆。基地的地板将由铝制的三角板构成,核心为六边形,以保持强度但减轻重量,以降低成本。墙壁将由铝杆制成,形成一个圆顶,并使用三层塑料帆布,这样就可以用传感器检测到任何泄漏,并识别哪一层被刺破。车辆将被分成易于组装的部件送上天,这些部件必须足够坚固,不需要修理就能继续使用,然而,车辆的修理将放在地面的棚子里,棚子将用从地球上送来的金属板制成。坦克和其他外部设备将以部件形式送上月球,并在月球上进行组装。

食品
电器
空气

基地建立后,一个跳板火箭将在亚轨道轨道上飞行,到底部确定有冰的火山口,并在火山口降落。冰块将被开采出来,并储存在径向可拆卸的罐子里。一旦回到基地,冰将被卸载到一个大型金属罐中。在月球日期间,由于太阳的热能,罐子将被加热。随着冰的融化,水将下沉到水箱底部。水将顺着埋在地下的管道,流入一个泵站,使水可以在基地内使用。

食物将由植物学家在水培舱内种植。水耕法将是一排排的管子,每隔457.2毫米就有一个孔。这些管子将被放在轨道上,因此它们可以被移动以进入其他行。我们将种植大豆以获得蛋白质、钙和脂肪;红薯以获得碳水化合物和维生素A;鸭子/鸭蛋以获得蛋白质、维生素B和D;甜椒以获得维生素C和E,而绿豆芽以获得维生素K。将有一个厨房来烹饪这些食物。

太阳能将在白天使用。电池板需要为整个基地供电,同时也为夜间的电池充电。为了使基地在夜间有足够的动力,必须使用混合动力源。一个解决方案是使用氢燃料电池,在白天将水电解成H2和O2,这可以被燃烧以释放能量。另一个解决方案是RTG(放射性同位素-热发电),但由于它产生的辐射,这不是最好的。人类的排泄物可以被消化成甲烷,然后燃烧发电。

最初的氧气来源将从地球进口。我们将对水进行电解以获得氧气。这个过程也将形成氢气,然后可以在同一过程中重新使用。我们将电解通过融化月球上的冰而获得的水。部分氧气将来自月球矿石中的化合物,这些化合物包括氧化铝、氧化铁(||)、二氧化钛、氧化钠等。氮气很可能必须从地球进口。

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。

月球营将通过建立在熔岩管内,提供对太空危险的保护。这将提供对微陨石、极端温度和来自太阳和深空的电离辐射的保护。这里将有一个人工的昼夜循环,这确保了植物/动物的正常行为和船员的睡眠不被干扰。墙壁将包含稳定的氧气和湿度水平,以便所有生物都有一个生存的环境。为了确保船员的心理健康不会退化,朋友和家人之间将保持联系,每个人将被允许携带一公斤的个人物品。锻炼机将确保船员的肌肉和骨骼结构不会因为缺乏重力而衰败。为了确保带电粒子产生的静电不会损坏电气设备,基地将在月球表面接地。

描述一下你们月球营宇航员团队在月球上的一天。

船员们的睡眠模式是旋转的,所以如果发生紧急情况,至少有两名船员是清醒的。每个成员,当他们醒来时,将清洗和吃早餐,然后他们将开始工作,每个船员将有多个角色需要履行,在执行任务时,将有两个工作专家在醒着,而其他成员在睡觉。船员们将通过基地监控各系统,以确保没有关键系统或其他系统发生故障。如果一个部件或系统坏了,那么工程师将把系统或机器送到工程部,如果它在基地内,或送到储存设备的棚子里,要求排除故障,让损坏的物品继续为任务服务,如果物品损坏到无法修复,那么将发送替换品。船员们还将把收割机收获的材料运到冶炼厂,在那里,船员们的冶金师(将有一位)将对这些材料进行加工和提炼,以制造有用的资源和氧气,因为大多数矿石在月球上都是金属氧化物的形式。植物学家将运行水培和鱼菜共生系统,以确保基地有足够的食物,然而,所生产的食物可能不足以完全自给自足,因此将需要来自地球的食物供应,然而,由于食物是种植出来的,这将增加供应船之间的时间。船员们将在他们的领域进行科学实验,以增加对月球的了解,如月球的地质结构或低重力对生物体的影响。这项研究将有助于提高我们对如何在月球上建立一个可持续发展的基地以及可用于扩大基地和增加人口的方法和当地资源的认识。队员们还可以研究月球上工业和资源开采的利弊,以便在将来建造大型月球基地或定居点时参考。在项目的后期,船员们还可能建造从地球上送来的新设施,或者用月球上的资源和设备建造。在月夜之前,船员们将评估基地内储存的资源和能源。在夜间,他们将观察氢气的水平,如果需要的话,将关闭一些系统,以确保基地保持关键系统的动力,如生命支持系统。



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