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。 TuBG

郑州轻工业学院附属中学  郑州    中国 17至18岁

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。

我们的基地是一个大型的、全封闭的、移动的堡垒，基于绕月飞行的预警系统。堡垒的外壳与月球的恶劣环境（与地球上的环境基本相同）完全隔离，可以在陨石袭击之前避开。堡垒内有控制室、起居室、培养室、科研室、能源室、月球土壤采集室和车库等。堡垒下面有一个快速填充的气囊，上面有一个喷气发动机。在正常情况下，栽培室被打开，使植物完全暴露在光线下。月球土壤收集室的下部可以打开，以检测用于资源收集的气动月球土壤收集器。当预警系统检测到陨石攻击时，我们的堡垒将迅速填充气囊，收缩腿部，打开喷气发动机，迅速移动。

你想在哪里建造你的月球营？

我们想在月球的南北两极建立我们的月球营地。1.因为那里可能有大量的水冰，它不仅可以为宇航员提供饮用水，还可以制造火箭燃料。2.月球极地地区大约有70%到80%的时间暴露在阳光下。太阳能电池可以为月球基地提供足够的电力。3.极地地区温差小，大量的月海分布在极地地区，这应该是月球科学研究的理想区域。4.还要求地形是否宽阔平坦，有利于航天器的起飞和降落，并能与地球保持顺畅的通讯等因素。

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。

我们决定利用太阳能聚焦设备和3D打印技术来制造主要的建筑材料。首先，3D打印机器人和太阳能聚焦设备将被推出。然后，将进行第一阶段的工作。建筑物的主要材料将从月球土壤中提取，堡垒外壳和内部生活设施将被模块化组装。第二阶段，将二氧化硅原子、等效组织塑料、电气化纤维织物、聚酯薄膜等材料运到基地，在外壳上涂上二氧化硅原子，在外壳上加一层等效组织塑料，并在堡垒内铺设一定量的电气化纤维织物，从月球土壤中提取铝，制作保温层和加压气密限制层。在第三阶段，人、热泵和喷气发动机被运到基地，由穿着宇航服的人完成堡垒内设备的组装。
水
食品
电器
空气

月球上有丰富的氧化铁矿，通过加热和燃烧获得氧气，然后用来运输航天器，收集液态氢，并与来自月球表面和外大气层的水混合，这些水被太阳激发，或来自两极附近较冷的表面，这些水受太阳辐射较少。

1.建立食品种植室。种植蔬菜，其中甘蓝在月球环境中生长最好，富含维生素。种植树木，从地球上带来微生物，建立一个小的生态系统，维持宇航员的供应。2.用无土栽培（水培、基质栽培）培养食品。3.建立储藏室，储存食品，并尽量保持储藏室中食品保存的最佳温度。

1.利用太阳能作为动力，为日常生活准备氧气和能源。
2.利用月岩在高温下与甲烷反应，产生一氧化碳和氢气。在第二个温度较低的反应器中，一氧化碳与更多的氢气反应，将其还原为甲烷和水，冷凝水，然后将其电解为氧气和氢气，储存氧气以备使用，同时将氢气送入系统进行回收。液态氢和液态氧可以作为喷射器使用。
3.核能：使用月球岩石中的氦3，需要在月球表面开采岩石，提取该元素，并通过一系列后续步骤将其转化为能量。

1.将月球岩石熔化成液体，然后通过电流释放氧气。
2.集中阳光，将地面温度加热到2500℃，从月球土壤中提取氧气。
3.利用月球沙中的钛铁和氢气生成水，然后电解提取氧气。
4.月球两极表面有水冰，这是二氧化碳的一个重要来源。
5.回收宇航员的呼吸产物并分离二氧化碳。
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。

我们用二氧化硅原子作为堡垒外壳的涂层，并在堡垒内层铺设适量的带电织物，以吸收月球灰尘。面对银河系的宇宙辐射（GCR），我们建筑夹层中的等效组织塑料会阻挡它们。高温和低温都被堡垒的保温层阻挡，保温层是由多层镀铝聚酰亚胺薄膜或聚酯薄膜制成，每层之间用无纺布夹住，薄膜之间用网络隔开，粘贴在一起，通过热反射形成保温层，达到保温的目的。为了解决热量积聚的问题，我们使用特殊工作介质（R11）的热泵来排放热量。面对真空的威胁，我们使用氯丁橡胶尼龙胶布和其他具有良好气密性的材料来制作气密层。我们选择高强度和低伸长率的织物来做限制层。
描述一下你们月球营宇航员团队在月球上的一天。

一天早上，我被我的闹钟吵醒了。外面可能是晚上，也可能是白天。我先去了趟洗手间。洗漱完毕后，到早餐机前领取早餐，吃完早餐后和队友们聊天。吃完早餐后，去控制室。我照例一边看屏幕上的数据一边做笔记。我检查了极地控制器的各项指标是否正常，并通过观测仪检查基地外的温度、辐射强度等数据。检查结束后，控制室里留下一个人监控今天的航天器，处理昨天收集的数据，并使用电磁通信计算机与地球通信。其他人来到电梯里。其中两个人去实验室进行科学研究。剩下的一个记录了植物的生长情况，并补充了植物需要的营养液。然后去对面的能源室检查氧气储存情况，电力供应是否稳定。最后检查气动月球土壤采集系统的进展情况，并控制月球车外出实地考察，在控制室观察月球车摄像头记录的视频。必要的时候，我们会出去探索，但一般的科学研究，生活都是在堡垒里面进行的。



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