Dans Moon Camp Pioneers, chaque équipe a pour mission de concevoir en 3D un camp lunaire complet à l'aide du logiciel de son choix. 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 dans leur camp lunaire.
Première place - États non membres de l'ESA
École secondaire supérieure de Shanghai Qingpu Shanghai-Qingpu Chine 17, 16 6 / 0 Anglais
Logiciel de conception 3D : Fusion 360
Notre camp lunaire est une base lunaire construite en 2035 pour faire face à la crise énergétique de la Terre et à la recherche à long terme sur la surface lunaire. L'objectif principal de la base est de transporter des sources d'énergie telles que l'hélium 3 de la lune vers la Terre à faible coût, de mener des recherches sur la science des matériaux, la science biologique et d'autres disciplines sur la lune, et d'étudier la condition physique des astronautes vivant sur la lune.
L'objectif de notre camp lunaire est de développer des sources d'énergie à base d'hélium 3 sur la lune pour la recherche scientifique, d'apporter à la Terre des matériaux de fusion nucléaire propres et bon marché de manière plus efficace, et d'explorer l'utilisation du sol lunaire et d'autres types d'énergie sur la lune dans la base de recherche lunaire pour faire face à la crise énergétique que l'humanité pourrait rencontrer au cours des prochaines décennies.
Situé au bord du cratère Shackleton de la Lune (0,0°89,9°S)，le site est la zone de lumière du jour éternelle, contenant la roche Klipp (la durée de l'illumination continue de la surface lunaire est de 86% dans l'hémisphère sud).près du pôle, sous l'influence de la température et de la vitesse angulaire, la plupart des ressources en eau de la Lune sont gelées dans le sol, ce qui est favorable au développement du camp lunaire. Les données montrent également que le cratère contient beaucoup plus d'hydrogène, ce qui suggère la présence de glace d'eau. Près du cratère Shackleton se trouve la montagne Malapert, dont le sommet, quelle que soit la rotation de la lune, est toujours visible de la Terre, ce qui convient à un centre de communication terrestre à grande échelle. En outre, l'arrière de la montagne convient à la zone de blindage des signaux radio, car elle peut éliminer complètement les interférences électromagnétiques provenant de la Terre, contribuant ainsi à l'installation d'un radiotélescope.
Par rapport à la Terre, la Lune recèle un grand nombre de ressources en hélium 3, qui peuvent être utilisées comme matière première pour produire de l'énergie thermique par fusion nucléaire, laquelle est convertie en électricité par des générateurs et des transformateurs et stockée dans des super-batteries souterraines. En outre, les oxydes tels que le dioxyde de titane et l'alumine présents dans le sol lunaire peuvent être réduits par des dispositifs d'oxydoréduction pour produire de l'eau et les métaux correspondants.
Nous avons l'intention de mélanger la brèche, le gravier du sol lunaire et d'autres matériaux avec de l'eau pour en faire du béton afin de construire la coque du bâtiment principal au-dessus du sol de notre base lunaire. Depuis la Terre, nous transporterons une imprimante 3D pour transformer le matériau en béton en bâtiment, ce qui réduira considérablement la dépendance à l'égard de la capacité de transport de la Terre. Entre-temps, nous mélangerons des fibres de verre au béton afin d'améliorer les performances d'isolation thermique de la coque de la base. Dans la base, des dispositifs à température constante seront placés dans différentes zones pour garantir aux astronautes un environnement de travail et de vie confortable.
Notre mission anti-météorite dans le camp lunaire se compose de trois parties : la couche extérieure est complétée par un anti-missile laser, la couche intermédiaire par une technologie de missile anti-aérien. Plusieurs séries de canons de défense rapprochée intercepteront les fragments de météorite restants dans les deux temps précédents. Et avec l'aide du radar, ils peuvent identifier avec précision si l'objet est une météorite. Notre dôme peut nous protéger efficacement contre l'attaque de petits fragments de la météorite terminale. En outre, nous mettrons en place une couche d'abris souterrains pour permettre aux astronautes de protéger leur sécurité personnelle et de survivre jusqu'à l'arrivée du personnel de soutien terrestre.
a ) EAU
Ⅰ. Approvisionnement en eau
1.transporté par un dispositif de livraison.
2) Le gaz d'hydrogène généré par l'eau électrolysée réduit les oxydes abondants dans le sol lunaire pour produire de l'eau.
Ⅱ. Système de circulation d'eau
1) La vapeur d'eau produite par la respiration dans la station spatiale est renvoyée au réservoir par condensation.
2. cycle d'épuration des eaux usées des toilettes et autres eaux usées domestiques.
b) ALIMENTATION
1) Les pommes de terre et les choux cultivés dans la station de plantation peuvent constituer une partie de l'approvisionnement, et un taux de croissance élevé peut être atteint grâce à une irrigation et à une technologie de culture précises.
2. par le biais du véhicule de lancement, les aliments pour l'espace sont livrés régulièrement à la base dans des emballages sous vide.
3. stocké avec des aliments compressés de réserve pour une satiété d'urgence.
c) PUISSANCE
Ⅰ.Les principales sources d'énergie
1. les dispositifs de fusion nucléaire
Le deutérium pour les dispositifs de fusion nucléaire, permet aux électrons extérieurs au noyau de se débarrasser des entraves du noyau, les noyaux des atomes se polymérisent les uns les autres. La libération d'un grand nombre d'électrons et de neutrons correspond à la libération d'une énergie considérable.
2. énergie solaire
Comme la lune n'a pas d'atmosphère, les panneaux solaires peuvent convertir l'énergie électrique dans une large mesure, et l'énergie électrique excédentaire sera stockée dans la batterie.
d) AIR
1. par le biais du générateur d'eau électrolysée. Une partie de l'oxygène est envoyée dans le système de ventilation pour la respiration humaine, et l'excédent est stocké à l'air libre et congelé sous forme de "glace à l'oxygène".
2. utiliser la photosynthèse des plantes dans la station de plantation pour produire de l'oxygène et éliminer le dioxyde de carbone.
3. les autres composants de l'air ne seront pas réduits. Toutefois, en cas de fuite, un gaz comprimé est stocké dans le local de stockage.
4. en cas de fuite d'air, il y a un gaz comprimé stocké dans le local de stockage qui suffit à équilibrer le contenu trois fois.
En ce qui concerne les produits en plastique, nous pouvons directement introduire les déchets domestiques générés par les astronautes dans l'imprimante 3D, et devenir la matière première de l'imprimante pour produire davantage de choses. En ce qui concerne les déchets humains, nous disposons de zones biologiques et chimiques spéciales pour les traiter et les transformer en engrais pour les cultures dans l'espace.
Notre base lunaire lance des engins spatiaux de transport vers la station spatiale ou la Terre par le biais de la piste d'accélération électromagnétique située au centre de la base. Doté d'un vaisseau spatial équipé de propulseurs ioniques, qui ionisent le propergol et utilisent un champ électrique pour accélérer l'éjection des ions afin de former une poussée, il peut se rendre à la base lunaire et en repartir à une vitesse relativement élevée. Dans le même temps, la base est également équipée de rovers lunaires pour permettre l'échange de marchandises dans chaque base. Il y a des stations de signal entre les bases pour renforcer le signal radio et rendre la communication entre les bases plus pratique et plus rapide.
Le camp servira de base de première ligne pour la recherche lunaire, principalement responsable de la recherche scientifique sur la géophysique lunaire, les matériaux du sol lunaire et la plantation de la surface lunaire. Les minéraux présents sur la lune peuvent être transportés vers la station spatiale ou la Terre grâce à l'orbite d'accélération électromagnétique située au centre de la base. Comme il n'y a pas de résistance à l'air, le vaisseau spatial peut facilement être accéléré jusqu'à une certaine vitesse de lancement grâce à ce dispositif, ce qui explique également la signification du nom du skyhook de la base. Le laboratoire lunaire peut également disposer d'installations de recherche proches de celles de la Terre afin de réaliser la faisabilité des recherches sur la surface lunaire. La plantation sur la surface lunaire est également un sujet de recherche important dans la base, et la zone de plantation peut assurer l'approvisionnement en nourriture de tout le personnel pendant les travaux de recherche scientifique sur la surface lunaire. Dans le même temps, la sélection spatiale est réalisée pour cultiver des variétés ayant un rendement plus élevé par unité de surface afin de résoudre le problème actuel de sécurité alimentaire. Des recherches en robotique seront également menées sur la base, afin que les chercheurs puissent utiliser des bras robotiques dans le cadre de leurs activités de recherche scientifique.
Pour prévenir les effets de la faible gravité, les astronautes feront des exercices tous les jours. Deux exercices par jour visent à garantir la condition physique nécessaire pour entrer dans l'espace. Nos astronautes auront différents rôles et apprendront des compétences spécifiques sur Terre afin de se spécialiser dans différents domaines en fonction de leur rôle. Par exemple, les médecins de l'équipe apprendront le traitement de base des blessures, en évitant que les conteneurs médicaux ne soient endommagés ou occupés. Les ingénieurs apprendront à entretenir les machines au sol afin d'éviter d'endommager le camp lunaire. Les pilotes apprendront à contrôler le vaisseau spatial, à prévenir les défaillances de la technologie de pilotage automatique et à diriger manuellement le vaisseau spatial et les véhicules lunaires. Les analystes de données analyseront l'utilisation et la production d'énergie à la base, et maintiendront le fonctionnement normal de la base. Ils étudieront également l'utilisation de divers équipements dans la base et pratiqueront diverses expériences physiques et chimiques qui ne peuvent être réalisées que dans l'environnement lunaire ou qui sont faciles à réaliser dans l'environnement lunaire. Ils simuleront également le suivi et l'entretien de la culture des plantes dans la zone de culture. Les astronautes doivent se familiariser avec les voies d'évacuation pour retourner à la capsule de rentrée et avec l'utilisation des instruments de sauvetage en cas d'urgence. Les astronautes s'entraîneront à plusieurs reprises au processus d'inspection de la base afin de prévenir les problèmes et les faiblesses qui pourraient mettre des vies en danger. Les astronautes exploreront l'environnement lunaire dans une simulation proche de la réalité, recueillant des traces de vie et toutes sortes de données. Le programme d'entraînement durera 20 jours afin de s'assurer que les astronautes sont parfaitement familiarisés avec leur future vie sur le camp lunaire. Après l'entraînement quotidien, il faudra encore effectuer une journée de tri et de collecte de données et d'autres travaux de tri et d'analyse, ainsi que le tri des journaux.
En ce qui concerne le transport des marchandises, nous avons utilisé trois canons électromagnétiques, et le dispositif Tokamak sur la surface de la lune peut nous fournir de l'énergie électrique en continu. Nous avons placé les ressources lunaires dans le canon, puis nous les avons envoyées sur l'orbite lunaire synchrone grâce à l'énorme accélération du canon électromagnétique pour qu'elles s'amarrent à notre vaisseau spatial Skyhook et s'élèvent jusqu'à une station spatiale plus élevée. En ce qui concerne le transport du personnel, nous avons construit des navettes spatiales pour les astronautes à destination et en provenance des stations spatiales en orbite haute, qui peuvent décoller directement de la piste d'atterrissage à la surface de la lune, et nous avons des bus spatiaux pour assurer les vols entre la station spatiale lunaire et la station spatiale géostationnaire. L'arrière du rover pourrait être équipé de compartiments ayant différentes fonctions, créant ainsi une conception modulaire pour différentes situations. Par exemple, module de transport, module d'exploration, module de construction.
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