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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.

Peace And Love

郑州轻工业附属中学  河南省郑州市-金水区    Chine 19, 18   5 / 2 Anglais
Logiciel de conception 3D : Fusion 360



1.1 - Description du projet

         Notre projet de camp lunaire est la première étape du développement de l'homme sur la lune, et c'est aussi un projet de recherche scientifique pour soulager la pression sur la terre.

  • Tout d'abordL'objectif de la base est d'observer la croissance des plantes sur la lune, d'étudier la composition du sol lunaire et sa valeur d'utilisation ultérieure, et de mener des recherches et d'utiliser les ressources lunaires in situ.
  • Deuxièmement, nous utilisons relativement doncft couleurs pour la pièce afin de soulager la pression des astronautes dans l'espace. Si l'effet est bon, nous utiliserons une grande partie de la base construite ultérieurement. Si l'effet n'est pas bon, nous le modifierons. Parallèlement, le concept de maison intelligente est introduit pour rendre l'intérieur de la base plus intelligent et plus automatique.
  • TroisièmementNous enverrons des robots de terrain et des astronautes pour explorer des zones éloignées de la base en vue de l'exploration des ressources lunaires, de la prochaine phase du programme de camp lunaire et de la construction de la base.
  •  EnfinNous utilisons des panneaux solaires pliables télécommandés et des batteries pour alimenter l'ensemble du site, afin de déterminer si l'énergie disponible sur la lune peut permettre une vie humaine à long terme.

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).

        L'objectif principal de notre équipe pour établir le camp lunaire est la recherche scientifique. Il s'agit d'une mission de recherche scientifique durable sur la lune pour améliorer la survie et le développement des êtres humains et pour réduire la pression sur la terre. Il s'agit également d'un premier petit pas vers la vaste recherche spatiale des êtres humains. Le premier camp lunaire est destiné à l'exploration et aux expériences sur le sol lunaire, en préparation d'une future colonisation humaine de la lune.

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

        Nous avons choisi de construire notre camp dans un cratère situé sur la face cachée de la lune, près du pôle Sud.

  • Tout d'abordL'emplacement est situé dans la région polaire de la lune, qui connaît une longue période d'ensoleillement, ce qui permet au camp de collecter davantage d'énergie solaire.
  • DeuxièmementIl existe des fosses profondes situées dans l'ombre permanente de la lune, contenant une grande quantité de glace qui peut fournir des ressources en eau suffisantes grâce à l'exploitation minière et à la transformation.
  • En outre, lesLes ressources minérales extérieures sont suffisantes pour soutenir la construction du camp et la recherche.
  • EnfinLa construction d'un cratère peut également offrir une certaine protection contre les impacts d'astéroïdes, et la différence de température entre le jour et la nuit dans les régions polaires est relativement faible.

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 ce qui concerne la construction principale de la base, nous utilisons une grande surface de figures géométriques pour paver le sol. rez-de-chausséeLa structure du bâtiment est donc stable et solide. Dans les couche intermédiaireNous utilisons une combinaison de formes circulaires et triangulaires, qui peuvent également diviser l'espace en plusieurs pièces et améliorer sa praticabilité. Enfin, nous utilisons du verre résistant aux rayonnements pour les toitElle permet au personnel à l'intérieur de la base de voir le magnifique ciel étoilé. Il agrandit également l'espace visuellement.

        Dans la première phaseNous enverrons sur la lune des imprimantes 3D géantes, des robots, des dômes de verre résistants aux radiations, etc. Une fois que nous aurons trouvé un site approprié, nous le modifierons de manière à ce qu'il offre des conditions favorables à l'impression future. En outre, nous réparerons la surface de la lune, qui n'est pas très lisse, et nous étudierons le sous-sol pour éviter les fondations instables, etc.

        Dans la deuxième phaseDans un deuxième temps, nous enverrons sur la lune l'équipement nécessaire au fonctionnement de la base pour former un écosystème contrôlé complet. Au cours de la troisième phase, deux astronautes se poseront sur la lune et commenceront à y vivre. Des camps continueront d'être construits sur d'autres parties de la lune pour accueillir davantage de personnes.

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

Les dangers de l'espace extra-atmosphérique peuvent inclure les radiations, la poussière lunaire, les différences de température et les météorites.

Traiter les problèmes de rayonnement

        Les méthodes suivantes peuvent être mises en œuvre : les matériaux de construction utilisés doivent permettre d'épaissir les murs du camp afin que la vie en milieu fermé ne soit pas affectée dans des circonstances normales ; des stations radar peuvent également être construites pour surveiller le mouvement du soleil et se préparer à l'avance aux tempêtes ; les astronautes peuvent utiliser des matériaux locaux tels que le sol lunaire ou le sol altéré pour bloquer les radiations.

Dans le cas d'impacts de météorites

        La construction du camp dans un cratère proche de la région polaire permet d'éviter dans une certaine mesure les accidents dus aux impacts, et une station radar de surveillance peut prédire les impacts de météorites, ce qui permet aux astronautes de se préparer plus facilement à l'avance.

En ce qui concerne la poussière lunaire

         Le camp est entièrement fermé afin d'empêcher efficacement l'intrusion de la poussière lunaire. Des dispositifs de purification de la circulation de l'air sont également installés à l'intérieur du camp pour garantir la sécurité de l'air.

Pour tenir compte des différences de température

         Le camp est conçu comme une serre étanche et constante, et une température normale est maintenue à l'intérieur grâce à l'utilisation de lampes de climatisation.

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 ?

L'eau :
        L'obtention d'eau sur la lune se fait principalement par l'exploitation et la transformation de la couche de glace dans les cratères lunaires et du sol lunaire contenant de l'eau, car il est difficile de transporter de l'eau sur la lune. En outre, une installation de recyclage globale est construite dans la base pour collecter les eaux usées générées par la vie, ainsi que les déchets liquides des expériences, afin de les réutiliser. Cela permet de promouvoir la circulation de l'eau et d'améliorer le taux d'utilisation de l'eau.
L'alimentation :
        Pendant le cycle de construction du camp, dans les premiers temps, avant que le camp ne parvienne à l'autosuffisance, il est principalement alimenté par des aliments conditionnés provenant de la Terre. Une fois la construction achevée et l'autosuffisance atteinte, le camp est principalement alimenté par des aliments cultivés dans une serre spatiale, la sélection des cultures à planter étant basée sur le tableau nutritionnel afin de garantir des signes vitaux normaux aux astronautes.
Puissance :
        La production d'énergie photovoltaïque, située dans les régions polaires où les cycles d'éclairage sont longs, peut collecter l'énergie solaire grâce à des panneaux solaires pliables et la stocker dans des batteries. Ces dernières peuvent également être rétractées lorsqu'elles ne sont pas utilisées afin de prolonger leur durée de vie. Pendant la période où la production d'énergie photovoltaïque n'est pas possible, l'énergie de la base peut être maintenue par un système de production d'énergie par piles à combustible. Dans le cadre de l'exercice quotidien, un vélo générateur d'énergie peut être utilisé pour se divertir tout en produisant une certaine quantité d'électricité.
Air :
        Tout d'abord, la principale source d'air sur la lune est la fonte du sol et des roches lunaires. Une grande quantité d'oxygène peut être produite par électrolyse de la fonte, qui est la principale source d'oxygène sur la lune. Ensuite, le dioxyde de carbone peut être traité chimiquement ou microbiologiquement à l'aide d'un dispositif de circulation d'air, ce qui permet de le reconvertir en oxygène respirable. Enfin, il peut être électrolysé pour générer une certaine quantité d'oxygène et d'hydrogène.

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

les déchets solides :
        La difficulté du traitement des déchets lunaires étant plus grande, on adopte principalement un traitement classifié, correspondant respectivement à la difficulté du traitement, au traitement primaire, au traitement secondaire, etc. Recyclage direct : pour les déchets et autres espèces fermentescibles, conversion et utilisation par des méthodes biologiques ou chimiques, collecte des déchets non traitables et enfouissement centralisé.
les déchets solides :
        Notre base utilise l'idée de la circulation de l'eau pour relier la piscine de chaque chambre, etc., et certains déchets sont introduits dans le dispositif unique de traitement des eaux usées après séparation solide-liquide, et sont réduits, purifiés et stockés par des méthodes physico-chimiques ou biologiques.
les déchets gazeux :
        Tout d'abord, le principal gaz d'échappement produit par la respiration habituelle est le dioxyde de carbone. Grâce au dispositif de circulation de l'air, l'air à l'intérieur de l'ensemble du camp sera collecté vers le processeur d'air dans la partie fonderie, et redistribué dans le camp après purification.

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

        Tout d'abord, en termes d'équipements, nous avons construit un certain nombre de radars pour la transmission de signaux et la surveillance de l'environnement, avec une large portée de signal, qui peuvent recevoir et envoyer des informations entre la terre et la lune, et il y a également des salles de conférence pour le suivi des communications dans le camp, qui peuvent compléter le contact en ligne ;

        Deuxièmement, en termes d'équipement de sortie, nous avons recours à un rover lunaire multifonctionnel, qui dispose d'un système de maintenance écologique indépendant, peut réaliser des opérations à longue distance et à long terme, peut compléter la connexion entre la lune et la lune, et sera mis en place avec une plate-forme de lancement et d'atterrissage de vaisseaux spatiaux pour la connexion directe entre la terre et la lune afin de compléter la connexion hors ligne.

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.)

        Les principales orientations expérimentales de notre camp sont la biologie, la géologie et la robotique.
         La première tâche de recherche en biologie consiste à étudier la décomposition du sol lunaire, la décomposition des déchets, la purification de l'eau et d'autres aspects des micro-organismes, puis à mener des recherches sur les variations génétiques.

        La géologie étudie principalement les matériaux tels que les minéraux lunaires, découvre de nouveaux minéraux ou éléments, et étudie quels matériaux de construction dans l'environnement lunaire correspondent le mieux aux besoins de la construction et prépare la future construction à grande échelle.

        La robotique est une recherche secondaire visant à la maintenance et à l'amélioration d'équipements tels que les robots d'exploration lunaire ou les véhicules lunaires sans pilote indépendants sur la lune.

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

        Tout d'abord, les astronautes reçoivent une formation professionnelle de base, une formation aux compétences professionnelles et une formation aux missions de vol. En détail, il s'agit de surmonter l'inconfort causé par l'état d'apesanteur grâce à l'entraînement en centrifugeuse, d'apprendre à utiliser les instruments et l'équipement dans la cabine et de mener des expériences scientifiques, d'être capable de détecter et de résoudre rapidement les problèmes d'observation au sol, de télémétrie et de communication, et d'être capable de survivre et de demander de l'aide ou de se sauver en cas d'urgence, et de communication, et être capable de survivre et de chercher de l'aide ou de s'auto-sauvegarder en cas d'urgence, comme les retours anormaux après des situations d'urgence, qu'il s'agisse d'atterrir dans des rivières, des lacs, des mers, des déserts, le Gobi, des hautes montagnes, des canyons, des jungles tropicales, ou de vastes forêts et zones enneigées, avant d'arriver à la destination.

        Deuxièmement, lorsqu'ils vivent dans la base lunaire, tous les astronautes doivent apprendre à conduire des rovers lunaires, à faire fonctionner des robots avancés et à avoir des connaissances de base en matière de premiers secours. Parmi eux, deux astronautes sont chargés d'apprendre à utiliser la console de commande de la salle de contrôle centrale, un autre d'apprendre à cultiver des plantes dans la chambre écologique et un dernier d'apprendre à inspecter et à entretenir régulièrement la salle de distribution.

        Enfin, tous les astronautes doivent apprendre à se réfugier lorsque la base est frappée par des météorites et à réparer les dommages causés à la base en cas de rupture.

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 du premier alunissage, nous avons choisi un vaisseau spatial doté d'un module d'atterrissage et d'un vaisseau de retour. Le vaisseau de retour a utilisé le module d'atterrissage comme rampe de lancement lors du décollage, assurant ainsi un départ normal de la lune. Le module d'atterrissage laissé sur la lune a été modifié pour devenir une plate-forme de lancement indépendante, qui pourrait être utilisée comme vaisseau spatial intégré lors de missions ultérieures. Cette méthode a permis non seulement de réduire les difficultés liées à la production ultérieure, mais aussi d'économiser des matériaux à long terme.

Sur la surface de la lune, nous avons exploré à l'aide de chiens mécaniques et de rovers lunaires. Les systèmes de survie indépendants des rovers lunaires ont permis de prolonger les tâches d'exploration sur de plus longues distances. Des chiens mécaniques sans fil, contrôlés à l'aide de la technologie VR, ont été utilisés pour des explorations externes sans équipage, avec des exigences environnementales minimales. En outre, ils sont capables d'explorer des environnements externes complexes et d'effectuer des inspections internes de précision de l'équipement.