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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.

Moon Exploration

郑州轻工业大学附属中学  河南省郑州市-金水区    Chine 18   6 / 2 Anglais
Logiciel de conception 3D : Fusion 360



1.1 - Description du projet

La Lune est le seul satellite de la Terre et le plus proche de celle-ci. L'établissement de la première base humaine extraterrestre sur la Lune est l'option la plus réalisable. Nous avons établi une base sur la Lune afin d'étudier la viabilité d'un système de survie autonome créé par l'homme et d'explorer l'impact de l'activité humaine sur la Lune. L'environnement unique de la Lune sur la santé humaine et la faisabilité de la réhabilitation médicale lunaire d'acquérir de l'expérience en vue d'une future exploration humaine de l'espace. Nous avons conçu un Réservoir d'engrais composé pour atteindre l'autosuffisance dans la culture des légumes et assurer la nutrition des astronautes. Une zone de réadaptation médicale a été aménagée pour préserver la santé des astronautes et mener des explorations biomédicales. Nous avons également a ramené des chiens de la Terre pour accompagner les astronautes et expérimentent la possibilité que d'autres animaux migrent ensemble vers l'espace extra-atmosphérique. Afin de faciliter l'accès des astronautes à chaque zone, la base dans son ensemble adopte une structure semi-encerclée en forme d'anneau reliant chaque cabine, avec un bunker de travail central hémisphérique à deux étages. L'anneau contient principalement des zones de vie, des zones de santé et de rééducation, des zones de restauration et des zones de remise en forme.

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).

La lune est le seul satellite de la terre. C'est le plus proche de la terre. Les êtres humains ont établi la première base extraterrestre sur la lune.

C'est le choix le plus réalisable. Nous avons établi une base sur la lune afin d'étudier la durabilité des systèmes de survie artificiels indépendants et d'explorer l'impact de l'environnement unique de la lune sur la santé humaine et la faisabilité de la réadaptation médicale lunaire, afin d'accumuler de l'expérience pour l'exploration future de l'espace par l'homme. Les essais de réadaptation médicale sur le terrain peuvent avoir un impact profond sur la recherche en matière de santé humaine.

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

Nous avons décidé de construire la base près du cratère Shackleton, au pôle sud de la Lune, tout d'abord parce qu'une partie de la paroi du cratère est presque constamment exposée à la lumière du soleil, ce qui permet une alimentation électrique continue.

Deuxièmement, à environ 120 kilomètres du cratère se dresse le mont Malapert, haut de 5 kilomètres, un pic visible en permanence depuis la Terre et qui pourrait servir de relais radio pour la communication avec la Terre, moyennant l'installation d'équipements appropriés.

Troisièmement, il y a des ressources en eau disponibles au pôle Sud.

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.

En combinaison avec le plan d'assemblage et de construction mensuel, nous utilisons la technologie d'impression tridimensionnelle par microgravité pour fabriquer une couverture protectrice. Celle-ci devient un matériau en verre particulièrement pur, comme le clair de lune de la base lunaire. Des dispositifs intelligents tels que des robots d'excavation intelligents et des robots de consolidation des sols mensuels sont utilisés pour la collecte, le remblayage, l'enfouissement et la pose des sols mensuels. Les ressources in situ de la table mensuelle peuvent être considérablement réduites pour diminuer la pression du transport. Certains composants structurels utilisent des alliages à mémoire de forme pour réduire l'espace et transporter l'espace afin de garantir la précision de l'appareil et sa facilité de transport. Les équipements difficiles à construire nécessitent le module de production de la Terre pour être installés sur la Lune. Ces équipements de précision essentiels peuvent être utilisés après un simple assemblage, ce qui améliore l'efficacité et la difficulté de production.

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

Dans les conditions de vide qui règnent à la surface de la lune, le taux de guidage thermique de la lune est extrêmement faible, ce qui constitue une très bonne couche d'isolation. La capacité de la lune à conduire la chaleur ne représente qu'un dixième de celle de l'air. Elle peut recouvrir une couche de sol lunaire de plus de 50 cm sur la surface de la base afin de prévenir les radiations universelles nocives et d'éviter les températures excessives pendant la journée et les refroidissements excessifs pendant la nuit. Le squelette de l'anneau à l'extérieur assure le soutien et la protection de la base. Notre base adopte une structure circulaire intégrée pour relier chaque cabine afin d'éviter que les uniformes spatiaux lourds des astronautes ne se retrouvent dans chaque zone. Notre zone de réhabilitation médicale offre un traitement pour les dommages que les astronautes peuvent rencontrer.

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 ?

En plus de l'eau transportée depuis la terre lors de l'atterrissage, nous collecterons entièrement les ressources en eau de la table lunaire et utiliserons des équipements de purification pour recycler les ressources en eau polluées au cours des opérations quotidiennes. L'approvisionnement en eau est garanti par des canaux multiples.
L'espace de la base lunaire est précieux. Pour les cultures vivrières, ces objets portables et à long terme sont transportés depuis la Terre. Cependant, pour les légumes, qui sont une conservation à court terme mais qui sont nécessaires pour une résidence à long terme, nous choisissons de les cultiver au deuxième étage de la base.
La construction d'une centrale solaire permet d'exploiter pleinement les abondantes ressources en énergie solaire de l'Antarctique. La cellule solaire flexible à l'arséniure de gallium présente une bonne résistance aux rayonnements et aux températures élevées, ainsi qu'un taux de conversion photoélectrique de 30 % ! Nous utilisons les piles à combustible comme source d'énergie de réserve pour fournir une alimentation de secours lorsque l'énergie solaire est insuffisante ou perdue de manière inattendue. La cabine énergétique et la console principale peuvent surveiller et programmer la situation énergétique.
Le système de pile à combustible de la cabine énergétique peut fournir de l'oxygène par électrolyse de l'eau, et les plantes de la base peuvent également absorber le dioxyde de carbone pour fournir de l'oxygène. Les équipements de purification de l'air et de climatisation maintiennent la température et la fraîcheur de l'air. Les algues du réservoir microbien peuvent également fournir de l'oxygène.

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

Nous avons conçu le réservoir d'engrais microbien et y avons placé les déchets métaboliques des astronautes comme l'une des matières premières pour fournir de l'engrais aux légumes que nous cultivons sur la base, réduisant ainsi la pression sur la base lunaire pour le stockage et l'élimination des déchets métaboliques des astronautes tout en obtenant une forte croissance des plantes et une circulation des matières dans le système artificiel.

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

Étant donné que notre base est située près du cratère polaire sud de la Lune, Sharkton, nous avons profité du terrain pour installer une tour de signalisation à 120 km de là, sur le mont Malapert, un pic visible en permanence depuis la Terre, qui servira de station de relais radio pour les communications avec la Terre. Nous avons également placé un émetteur de signaux au-dessus de la partie principale de la base pour transmettre et recevoir des signaux depuis la tour.

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.)

La réadaptation des maladies humaines et la recherche en microbiologie sont au cœur de nos recherches, et l'équipement expérimental de pointe du module de réadaptation médicale suit les changements physiques des astronautes en temps réel, fournissant ainsi des données pour explorer le potentiel de réadaptation médicale de l'environnement lunaire spécial (par exemple, la microgravité). Notre utilisation d'engrais microbiens est une pratique vivante dans l'exploration du cycle des matériaux des écosystèmes créés par l'homme. En outre, nous nous rendons sur des rovers lunaires pour collecter des ressources lunaires et effectuer des analyses physico-chimiques à la base.

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

Pour aider les astronautes à se préparer à une mission sur la Lune, voici les éléments du programme de formation des astronautes que je propose :

Connaissances en physique et en ingénierie : Les astronautes doivent comprendre des concepts physiques de base tels que la gravité, l'inertie, la quantité de mouvement et l'énergie, ainsi que des connaissances techniques sur la structure, la mécanique, l'électronique et les communications des engins spatiaux. Chaque astronaute doit également avoir son propre domaine d'expertise.
Apprentissage de l'environnement spatial et des systèmes de survie : Les astronautes doivent comprendre les conditions particulières de l'environnement spatial, telles que les radiations, la microgravité et le vide, et savoir comment concevoir et exploiter les systèmes de survie pour assurer la sécurité de la vie des astronautes. Maîtriser les principes de la biotechnologie et de la réadaptation et réaliser des expériences de bioréadaptation.
connaître le fonctionnement et l'entretien des engins spatiaux : les astronautes doivent apprendre à faire fonctionner et à entretenir les engins spatiaux, notamment en ce qui concerne les commandes de vol, la navigation, le contrôle de l'attitude, la gestion de l'énergie, etc.
Connaissance des sorties dans l'espace et des missions lunaires : Les astronautes doivent apprendre à effectuer des sorties dans l'espace et des missions lunaires, notamment à porter une combinaison spatiale, à utiliser un rover lunaire et à collecter des échantillons.
Excellentes qualités psychologiques et de travail en équipe : Les astronautes doivent apprendre à travailler en équipe, à gérer les situations d'urgence et de stress et à préserver leur santé mentale.
Amélioration des compétences en matière d'intervention d'urgence : Les astronautes doivent apprendre à réagir à diverses situations d'urgence, notamment la perte de pression, l'apesanteur, les incendies et les pannes de courant (237 mots).

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.

Lors des futures missions sur la Lune, des engins spatiaux de plus haute technologie pourront être développés, tels que des rovers lunaires plus rapides et plus flexibles et des atterrisseurs lunaires plus avancés.

Les véhicules que l'on trouve dans les camps lunaires pourraient être des rovers lunaires fabriqués à partir de matériaux spatiaux. Ces véhicules devraient être équipés de pneus adaptés à la surface lunaire, être capables de se déplacer rapidement et avec souplesse, et transporter une variété d'instruments et d'équipements scientifiques. Les rovers lunaires doivent être autonomes et peuvent être télécommandés ou préacheminés pour effectuer des études et des recherches sur le milieu environnant.

Une technologie de transport fiable, économique et efficace est nécessaire pour les voyages à destination et en provenance de la Terre. Elle pourrait utiliser la technologie de glissement espace-atmosphère ou la technologie de la voile solaire pour réduire la consommation de carburant. En ce qui concerne l'exploration de nouvelles destinations, la recherche exploratoire du pôle sud de la Lune peut être envisagée. Les équipes d'exploration pourraient utiliser des rovers lunaires pour se rendre à ces destinations et collecter des échantillons et des données.