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Galerie Moon Camp Pioneers 2021-2022

En Moon Camp Pioneers, la mission de chaque équipe est de concevoir en 3D un camp lunaire complet à l'aide de Fusion 360. Ils doivent également expliquer comment ils utiliseront les ressources locales, protégeront les astronautes des dangers de l'espace et décriront les installations de vie et de travail.

Team: OSSForMe

郑州轻工业大学附属中学  河南省郑州市    Chine 18   4 / 0


Visionneuse externe pour projet 3d

Description du projet

Notre base comportera un module résidentiel, un module énergétique, un module de serre, un laboratoire et un observatoire.

Tous les modules, couloirs et parois de sas (à l'exception des ports d'amarrage du véhicule et de la combinaison spatiale) sont fabriqués en matériaux composites et sont contrôlés par des modules thermostatiques. En termes de véhicules, nous disposons de 3 excavateurs pour les opérations d'extraction de glace d'eau, de construction et d'excavation et de 6 véhicules habités pour l'exploration extérieure, 3 détecteurs terrestres et 3 détecteurs de saut.

La construction de la base est divisée en trois phases. En d'autres termes, nous aurons besoin de trois vols non habités. Notre base peut accueillir six astronautes de longue durée.

Dans la première phase, la nourriture doit être transportée depuis la Terre, et la base n'est pas encore autosuffisante. Surtout, des infrastructures seront construites sur la Lune (renforcement des zones clés, recherche de ressources locales...). .

Dans un deuxième temps, elle produira sa propre nourriture et son eau, et pourra même fournir ces matières premières aux camps, et la recherche battra son plein.

Au cours de la troisième étape, elle sera totalement autonome et deviendra un prototype de colonie lunaire.

2.1 Où voulez-vous construire votre camp lunaire ?

Nous installerons notre base près de la région du pôle sud de la lune. Nous avons choisi cet endroit car il y a beaucoup de lumière solaire disponible, qui est notre principale source d'énergie (environ 86-94% du temps par cycle). Dans cette région, nous pouvons trouver de nombreux cratères avec de la glace. Nous utiliserons cette glace pour fournir de l'eau à notre base. Et, pour des raisons de paysage, nous pourrons construire un observatoire qui pourra observer les paysages cosmiques qui ne sont pas (ou peu) visibles depuis la Terre.

2.2 Comment prévois-tu de construire ton camp lunaire ? Décrivez les techniques, les matériaux et vos choix de conception.

Technologie de construction : Nous prévoyons d'utiliser des imprimantes 3D pour transformer le sol lunaire en matériaux de construction.

Matériaux de construction : En raison de l'absence d'air sur la surface lunaire, du niveau élevé de rayonnement cosmique et des dommages causés par les petits météores, le camp est construit en matériaux composites adaptés à la lune (sol lunaire mélangé à de l'urée et à un superplastifiant à base de naphtalène pour former du "béton lunaire" afin de construire la structure thématique, en utilisant des matériaux transportés et collectés sur la lune, en adoptant un film composite double couche de polyimide et de mica pour former une couche protectrice d'isolation étanche pour chaque module fonctionnel, couloir, etc.) La plupart des matériaux utilisés pour la construction sur la lune sont fabriqués à partir de ressources locales, c'est-à-dire le sol lunaire, les roches, etc. Le matériau métallique est fabriqué directement à partir du sol lunaire. Lorsque les matériaux composites et de construction sont disponibles, les camps souterrains peuvent être développés à grande échelle.

2.3 L'environnement sur la Lune est très dangereux pour les astronautes. Expliquez comment votre camp lunaire les protégera. (150 mots maximum)

Pour éviter les radiations, les murs extérieurs sont épaissis et des matériaux spéciaux antiradiations sont utilisés (" béton lunaire " fabriqué à partir du sol lunaire avec de l'urée et un superplastifiant à base de naphtalène).

Pour protéger les astronautes du vide spatial, nos modules sont complètement fermés. Si l'un des modules perd de la pression, l'astronaute peut toujours sortir du module par le couloir.

Afin de protéger les modules des météorites, nous allons créer une couche protectrice à la surface du camp en utilisant une structure de coque mince, et ajouter des dispositifs mécaniques basés sur le principe de l'amortissement pour rendre la structure globale de la base plus stable et résistante aux micrométéorites.

Maintenir le même rapport de composition de l'air, la même pression et une température et une humidité constantes que la terre à l'intérieur du bâtiment pour offrir un bon environnement de vie.

Si les astronautes se blessent ou sont malades au camp lunaire, leurs missions seront suspendues et ils suivront un traitement de réhabilitation.

2.4 Expliquez comment votre camp lunaire fournira aux astronautes :

Eau
Alimentation
Puissance
Air

Au début, les astronautes apporteront de l'eau. Une fois la base terminée, nous commencerons à creuser pour trouver de l'eau à l'endroit connu le plus proche, comme le puits Shackleton.
À ces stades, le recyclage de l'eau est essentiel. Le camp a construit un système de circulation d'eau dans le laboratoire basé sur la circulation efficace des eaux usées et des fluides corporels, qui peut exporter de l'eau potable en temps réel et la mettre dans les lieux de vie tels que les restaurants, où toutes les eaux usées seront collectées et nettoyées pour être réutilisées. En outre, essayer de recueillir de la glace d'eau, sur la lune, en utilisant les données sismiques recueillies et le test du détecteur de collecte d'informations, pour plus de glace d'eau emplacement géographique, le rover lunaire va recueillir le rayonnement solaire, tels que la réflexion concentrée à la lune dans l'eau de glace, l'évaporation de l'eau à haute température, et puis sont collectés, par le système de cycle de l'eau traitement de stérilisation, l'extraction des ressources en eau.

Pendant la première période sur la lune, la nourriture serait apportée de la Terre. Dans la deuxième phase, nous pourrons cultiver des plantes à haute teneur en nutriments, dirigées par la Chlorella, dans le module de serre et les transformer en nourriture. Dans la troisième phase, nous utiliserons notre module avionique, qui fournira suffisamment de nourriture pour prolonger la durée de la mission. Lorsque le module de serre sera entièrement terminé, il fournira suffisamment de nourriture pour prolonger la mission pendant des années. Nous y ferons pousser différents types de plantes : de l'herbe, quelques légumes, des plantes à sucre.

Le pic Yongdiao au pôle sud de la lune est riche en ressources lumineuses. Selon les mesures et les calculs officiels, le rayonnement solaire de la lune est de 1353W/m2 (analyse numérique de l'environnement thermique de la surface lunaire "journal of astronautics"). Par conséquent, l'énergie solaire est la solution optimale pour alimenter le camp lunaire. La production d'énergie solaire est utilisée sur terre depuis de nombreuses années, avec une technologie relativement mature, et les déchets générés par le sol lunaire et le dispositif de production d'oxygène peuvent être utilisés comme matériau pour les panneaux solaires, ce qui réduit considérablement le coût du transport par fusée. Lorsque la glace d'eau est exploitée en grande quantité, l'hydrogène peut être fabriqué pour alimenter les futures fusées sur la lune.

Dans un premier temps, on obtiendra de l'oxygène en l'extrayant du régolithe. Après chauffage et fusion du sol ou de la roche lunaire, l'électrolyse électrique peut produire de l'oxygène, qui sera libéré de la fonte sous forme de bulles. Lorsqu'elle est chauffée à 1600~2500℃, la roche contenant de l'oxygène peut être décomposée pour produire de l'oxygène, et par ce biais, du silicium de haute pureté et d'autres métaux ou matériaux métalliques peuvent être fabriqués. Dans la deuxième phase, nous introduisons du dioxyde de carbone et de l'eau, et les plantes transforment ces deux substances en nourriture et produisent un peu d'oxygène.

2.5 Expliquez quel serait l'objectif principal de votre camp lunaire.

Notre camp lunaire a des objectifs multiples :

Notre objectif principal est d'ouvrir la voie à la colonisation lunaire, afin de réduire la charge écologique sur la terre et d'étendre l'espace vital des êtres humains.

Commercial : permettre aux entreprises commerciales d'utiliser nos sites d'atterrissage pour faire atterrir leurs sondes, publicité pour les entreprises.

La science : Un laboratoire dans notre camp de base lunaire fournit un espace plus étendu pour le stockage et la fabrication de matériaux scientifiques spécifiques. Plus important encore, il y a un observatoire, qui peut observer le paysage cosmique qui ne peut pas être observé ou qui est mal observé par la Terre, et certaines sondes explorent constamment les informations sur la lune, ouvrant la voie à la future colonisation lunaire.

Infrastructure : Nous allons construire des routes autour du cratère Shackleton pour relier les futures colonies.

3.1 Décrivez une journée sur la Lune pour votre équipe d'astronautes du Moon Camp.

Tôt le matin, les astronautes se lèvent, rangent le lit, entrent dans la salle de bain, avec des produits de toilette spéciaux pour se nettoyer. Puis ils se rendent dans la zone de restauration pour prendre un repas équilibré de la compagnie aérienne. Après avoir rangé les couverts, les astronautes entrent dans la zone d'énergie, le centre de contrôle et ainsi de suite pour vérifier un par un le fonctionnement normal de l'ensemble du camp. Ensuite, le capitaine a assigné des tâches à l'équipe une par une, et ils sont entrés dans la zone d'énergie, le centre de contrôle, le parc écologique et d'autres travaux de recherche quotidiens à l'intérieur du camp. À midi, vous entrerez dans la zone de restauration et mangerez la nourriture des compagnies aériennes. Après le repas, les astronautes auront une période de repos, suivie d'une période d'exercice, après quoi ils poursuivront leurs tâches de travail normales et dîneront dans la zone de restauration le soir. Après le dîner, le capitaine fait le bilan de la journée et tient une réunion. Ensuite, il y a une période d'exercice, puis une période de repos, et enfin la toilette et le sommeil. Pendant le temps de repos désigné, vous êtes libre de choisir votre vie de divertissement préférée. Vous pouvez passer des appels vidéo avec votre famille ou vos collègues, regarder des films sur votre ordinateur portable, surfer sur Internet ou faire autre chose. Ces activités récréatives peuvent permettre à l'astronaute de se détendre très bien, de maintenir une humeur psychologique joyeuse. Pour que les astronautes restent en bonne santé dans la gravité lunaire, chacun doit faire environ 3 heures d'exercice dans notre salle de sport. Pour maximiser le rendement pendant que les panneaux solaires produisent de l'énergie, nous allons demander à deux astronautes de rester éveillés pendant que tous les autres dorment. Si quelque chose de grave se produit, tous les astronautes doivent rester éveillés.

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