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Moon Camp Pioneers 2022 - 2023 Galerie de projets

 

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.

Trailblazer

郑州轻工业大学附属中学  河南省郑州市-金水区    Chine 19, 18   5 / 4 Anglais
Logiciel de conception 3D : Fusion 360



1.1 - Description du projet

Notre plan de camping lunaire fournit aux astronautes une base simple semblable à l'environnement terrestre, leur permettant de sentir que la vie sur la lune n'est pas différente de la Terre, tout en obtenant des données expérimentales favorables qui peuvent être transmises à la Terre, favorisant ainsi le développement de la technologie géospatiale. Notre base est divisée en six compartiments, à savoir la cabine de maintenance, la cabine de vie, la cabine de plantation, la cabine expérimentale, la cabine médicale et l'entrée. Des réservoirs de stockage d'eau de production, des rovers lunaires, des atterrisseurs, des observatoires et des véhicules de transport se trouvent à l'extérieur de la base. Le module médical est doté d'un équipement médical relativement complet, capable de résoudre la plupart des maladies des astronautes. La cabine de plantation est divisée en deux zones : la culture en terre et la culture hydroponique, qui permettent de cultiver diverses plantes. Le compartiment de maintenance sert à réparer les équipements endommagés. La cabine de vie est simple et élégante, peu différente des chambres ordinaires. La cabine expérimentale contient divers équipements expérimentaux de précision, utilisés pour les expériences et la collecte de données expérimentales. Notre base s'appelle Trailbrazer et a pour but de créer une zone sur la lune où les astronautes pourront vivre confortablement.

1.2 - Pourquoi voulez-vous construire un Moon Camp ? Expliquez l'objectif principal de votre camp lunaire (par exemple, des objectifs scientifiques, commerciaux et/ou touristiques).

Le thème de notre camp lunaire est la vie et la technologie. L'objectif principal est d'offrir aux astronautes un cadre de vie confortable qui ne soit pas très différent de la vie sur Terre, et de fournir des laboratoires, afin que les astronautes puissent mener des expériences et promouvoir le développement de la technologie terrienne. En ce qui concerne les expériences, les équipements et le laboratoire de notre camping permettent d'extraire des ressources, de produire de l'oxygène et de l'eau, et de fournir des équipements pour diverses expériences et la collecte de données.

2.1 - Où voulez-vous construire votre Moon Camp ? Explique ton choix.

Nous pensons que le camp lunaire devrait être établi près du cratère Shackleton.

Raison d'être : sur la lune, les ressources les plus importantes sont l'énergie solaire, l'utilisation d'un dispositif de remplacement pour convertir l'énergie solaire en électricité et en énergie thermique, la capacité de l'équipement, et dans les plantes du camp lunaire, le soleil est indispensable, et le phosphore agricole, le potassium, l'ilménite, la falaise, la glace d'eau lunaire font également partie des ressources importantes, Pour les astronautes, les besoins de survie sont les ressources en eau, la zone de jour permanente est la plus susceptible d'offrir des ressources en eau solides. Par conséquent, du point de vue de la survie des ressources et des astronautes, je pense que la meilleure adresse est celle d'une zone de jour permanente située sur une falaise.

2.2 - Comment prévoyez-vous de construire votre camp lunaire ? Réfléchissez à la manière dont vous pouvez utiliser les ressources naturelles de la Lune et aux matériaux que vous devrez apporter de la Terre. Décrivez les techniques, les matériaux et vos choix de conception.

Notre base devrait être construite en utilisant la technologie d'impression 3D du sol lunaire. Le sol lunaire est un matériau d'impression 3D de haute qualité, et la technologie d'impression 3D actuelle permet déjà de construire de petites maisons sur le sol. Nous avons donc décidé d'utiliser la technologie d'impression 3D pour fabriquer des matériaux pour l'apparence de la base, en utilisant des matériaux résistants aux radiations tels que la céramique et les alliages de titane en interne pour protéger les astronautes des dommages causés par les radiations. Nous utilisons des panneaux solaires pour convertir l'énergie nécessaire au fonctionnement des rovers lunaires et des véhicules de collecte des transports, ainsi que des batteries pour stocker l'électricité. Le rover lunaire est équipé d'un localisateur radar et d'une caméra, qui permettent de déterminer la position du rover et d'explorer le milieu environnant. Le fond du véhicule de transport et de collecte est équipé de six roues et de plusieurs essieux en acier, ce qui lui confère une grande stabilité. Le véhicule est équipé d'un bras mécanique doté de puissantes griffes mécaniques multifonctionnelles capables de collecter des pierres et d'autres matériaux. En outre, notre base est équipée de dispositifs de gravité artificielle, et les astronautes qui y vivent sont pratiquement les mêmes que ceux qui se trouvent au sol.

2.3 - Comment votre camp lunaire protège-t-il et abrite-t-il vos astronautes contre l'environnement hostile de la Lune ?

(1)radiation

Le matériau extérieur de notre base est du sol lunaire imprimé en 3D, un matériau de protection naturel qui peut bloquer efficacement les radiations et fournir une protection contre les radiations aux astronautes.

(2)Poussière lunaire

Sur la lune, la poussière est un facteur extrêmement nocif qui menace la santé des astronautes. Selon une étude réalisée par des chercheurs de l'université de Stony Brook et financée par la NASA, la poussière lunaire est très riche, difficile à nettoyer, destructrice et potentiellement mortelle pour les cellules. Il est donc devenu très urgent d'éviter la menace que représente la poussière lunaire pour les astronautes. Notre base présente un degré élevé d'automatisation, ce qui permet de contrôler à distance les rovers lunaires, les véhicules de transport, l'exploration lunaire, le transport des ressources, etc. à partir de la console de commande centrale, réduisant ainsi considérablement les risques de contact des astronautes avec la poussière lunaire à l'extérieur et assurant une protection contre la poussière pour les astronautes. 

3.1 - Comment votre camp lunaire fournira-t-il aux astronautes un accès durable aux besoins fondamentaux tels que l'eau, la nourriture, l'air et l'électricité ?

 (1) Eau

Les astronautes peuvent résoudre le problème de la boisson en buvant de l'eau de réserve, de l'eau provenant des piles à combustible, en recyclant et en réutilisant l'eau. Les vaisseaux spatiaux habités sont équipés d'un réservoir d'eau de taille correspondante, qu'ils remplissent avant le départ, mais l'eau s'épuisera au cours d'un long voyage dans l'espace, Il s'agit principalement des eaux usées domestiques, de l'urine et de la sueur des astronautes, qui sont collectées à l'aide d'un équipement spécifique de purification de l'eau (osmose inverse). La force de travail de la membrane (semi-perméable) peut être entraînée par la fonction de séparation de la membrane de pression pour filtrer les impuretés et les substances nocives contenues dans les déchets et obtenir finalement de l'eau pure qui peut être utilisée pour protéger la vie de base des astronautes. 126

  (2) Alimentation

Une partie de la nourriture des astronautes sera envoyée à l'avance dans l'espace. En outre, notre base dispose d'une cabine de plantation qui peut faire pousser des plantes. Avec le développement de la technologie, il existe de plus en plus de types de nourriture pour les astronautes. Notre base est divisée en zones de cuisine qui permettent de cuisiner simplement. Les astronautes peuvent non seulement manger des aliments instantanés apportés de la Terre, mais aussi préparer eux-mêmes des plats simples pour en améliorer le goût. 71

(3) Puissance

La principale source d'énergie est l'énergie solaire, car la technologie de l'énergie solaire est relativement mature et fiable. Par conséquent, sur la lune, divers appareils peuvent fonctionner normalement en collectant l'énergie solaire. En outre, l'énergie solaire est relativement sûre sur la lune et il n'est pas nécessaire de mettre en place des mesures de protection spéciales pour les astronautes. Les rovers lunaires et les véhicules de transport sont alimentés par des batteries et l'énergie solaire. 74

(4) Air

Sur la Lune, il y a deux façons de fournir de l'air aux astronautes. La première consiste à apporter des réservoirs d'oxygène directement depuis le sol. Notre vaisseau spatial peut transporter un certain nombre de réservoirs d'oxygène. La seconde méthode consiste à utiliser la machine à oxygène lunaire, dont le principe de fonctionnement consiste à utiliser l'énergie solaire focalisée générée par les réactions chimiques à haute température du sol lunaire, de manière à produire de l'oxygène, l'oxygène produit pouvant être stocké dans le réservoir d'oxygène.

3.2 - Comment votre camp lunaire traitera-t-il les déchets produits par les astronautes sur la Lune ?

Les déchets produits par les astronautes peuvent être principalement divisés en déchets solides et en déchets liquides : les déchets solides sont déshydratés, emballés sous vide et stockés, les serviettes en papier, les sacs d'emballage, etc. sont comprimés, mis sous vide, puis scellés dans des sacs hermétiques pour réduire le volume, avant d'être déposés dans l'entrepôt à ordures. Au retour, le vaisseau spatial entre dans l'atmosphère ; les déchets liquides peuvent entrer dans le dispositif de purification de l'eau, être recyclés et réutilisés.

3.3 - Comment votre camp lunaire maintiendra-t-il les communications avec la Terre et les autres bases lunaires ?

Le moyen de maintenir le contact entre les campements lunaires et les autres bases lunaires est la transmission de signaux radio. Comme ils sont tous sur la lune et qu'ils ne sont pas très éloignés, le bref délai peut être ignoré, et la vitesse est très rapide, de sorte qu'il n'y aura pas de retard dans la transmission des informations. Par conséquent, le moyen de relier le camp lunaire à la Terre est le Ground to Air Quantum Communication Transmission Major, qui offre des performances de sécurité extrêmement élevées et une vitesse rapide.  

4.1 - Quel(s) sujet(s) scientifique(s) sera(ont) au centre de la recherche dans votre camp lunaire ? Expliquez les expériences que vous prévoyez de faire sur la Lune (par exemple dans les domaines de la géologie, de l'environnement à faible gravité, de la biologie, de la technologie, de la robotique, de l'astronomie, etc.)

Le sujet scientifique de l'habitabilité est au centre de nos recherches. Nous prévoyons d'explorer les activités géologiques sur le camp lunaire afin d'étudier l'origine et le développement de la lune. En même temps, pour répondre au thème de l'habitabilité humaine, il est également très important de cultiver des plantes dans le cadre d'expériences scientifiques. Nous prévoyons d'installer des dispositifs de gravité artificielle dans le module d'expérimentation, ce qui contribuera à la précision de l'expérience et permettra de mesurer des données précises. Parallèlement, la construction d'observatoires autour de la base offre une garantie pour l'observation de l'univers et le calcul de la sécurité de l'environnement autour de la lune.

5.1 - Qu'incluriez-vous dans votre programme d'entraînement des astronautes pour les préparer à une mission sur la Lune ?

Le contenu de la formation comprend tout d'abord une formation psychologique. Un bon candidat doit être capable de résister à la rude épreuve du décollage, la formation psychologique est donc essentielle. Les astronautes passent beaucoup de temps à apprendre à utiliser les systèmes d'exploitation, et les expériences scientifiques qu'ils réalisent dans l'espace, ainsi que ceux qui sont sélectionnés pour des missions spécifiques, font l'objet d'un entraînement intensif pour apprendre à utiliser des instruments complexes et à les réparer en cas de problème. L'espace extra-atmosphérique étant un état de microgravité, les astronautes s'entraînent dans un laboratoire à flottabilité neutre, ce qui leur permet de simuler des activités ou des sorties extravéhiculaires dans l'environnement spatial. En outre, les astronautes doivent s'entraîner aux techniques de survie à l'atterrissage.

5.2 - De quels véhicules spatiaux votre future mission lunaire aura-t-elle besoin ? Décrivez les véhicules trouvés dans votre Moon camp et réfléchissez à la manière dont vous voyagerez vers et depuis la Terre, et explorerez de nouvelles destinations à la surface de la Lune.

Notre base dispose de véhicules de lancement réutilisables et de véhicules tels que des véhicules de transport et des buggys lunaires. Le rover lunaire est commandé par une console centrale, équipée d'une caméra qui permet aux astronautes d'observer le terrain lunaire sur un grand écran situé sur la base. Le véhicule de transport est également contrôlé par une console centrale, équipée d'un bras robotique qui peut saisir des matériaux sur la lune et les ramener à la base pour que les astronautes puissent les étudier. En outre, les véhicules de transport peuvent également transporter des personnes. Lorsque les astronautes découvrent sur le grand écran que certains endroits méritent d'être étudiés sur place ou de chercher de nouvelles destinations, ils peuvent prendre le véhicule de transport pour s'y rendre. 

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