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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.

Sparks Of Fire

郑州轻工业大学附属中学  河南省郑州市-金水区    Chine 19   5 / 1 Anglais
Logiciel de conception 3D : Fusion 360



1.1 - Description du projet

Notre camp est prévu pour 4 astronautes, la cabine secondaire est pliable comme des ailes. Les principaux matériaux sont apportés sur la lune par la fusée, le reste est complété par l'impression 3D à partir de matières premières lunaires, ce qui permet de réduire considérablement les délais et les coûts, de sorte que les astronautes disposent d'un environnement de vie confortable pour la première fois. Ici, les astronautes étudient principalement le minerai et l'astronomie. Pour l'étude des minerais, outre les instruments optiques de base, nous sommes également équipés de camions, de nettoyeurs à ultrasons, de concasseurs de pierres et de bras robotiques géants. Nous avons même ajouté des exosquelettes, des sacs à dos à réaction et d'autres équipements auxiliaires portables pour aider les astronautes à transporter, à broyer et à effectuer d'autres opérations. Dans le domaine de l'astronomie, nous disposons de radiotélescopes pour observer et étudier les ondes radio émises par les objets cosmiques. Nous avons utilisé la réalité augmentée et la réalité virtuelle dans de nombreux endroits pour aider les astronautes à vivre et à travailler. La salle de RV permet d'observer l'écran de détection du rover et les données en temps réel, utilisées pour construire des bases et étudier le terrain des zones inconnues. La réalité augmentée peut être portée à tout moment devant les yeux pour transmettre des données et contrôler l'interrupteur et le mouvement de chaque meuble de la vie, afin d'obtenir un résultat simple et confortable.

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 site est de mener des recherches scientifiques, des cratères comme Shackleton, qui peuvent dériver la formation de la lune et l'évolution des planètes par l'observation et l'étude des minéraux et de la structure géologique, nous avons des endroits où les minéraux sont traités et étudiés ; Tout d'abord, la température moyenne de moins 183 fait que l'environnement naturel émet très peu de rayons infrarouges, ce qui est propice à l'utilisation d'instruments d'observation infrarouge, et la montagne peut protéger contre les interférences radio à large spectre de la terre, ce qui est très approprié pour l'installation d'un radiotélescope dans la fosse.

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

Le cratère Shackleton, situé dans l'immense bassin Aitken près du pôle Sud, n'a jamais été exposé à la lumière du soleil et stocke de grandes quantités de glace d'eau, tandis que le sommet du bord du cratère est presque continuellement exposé à la lumière du soleil. La construction d'une base lunaire près du cratère Shackleton permettra de disposer d'un terrain plat propice au décollage et à l'atterrissage des engins spatiaux, de ressources en lumière et en eau suffisantes, et le cratère est également d'une grande importance pour la recherche.

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.

  • Certains matériaux tels que les alliages de titane peuvent être apportés par des fusées, puis la construction et le suivi du camp commencent. Les matériaux de construction en alliage de titane peuvent éviter certains dommages et l'érosion dus au monde extérieur, en particulier les dommages causés par les rayons ultraviolets excessifs.
  • Construire des sols de site avec des bulldozers et des camions pour collecter les minéraux du sol. En utilisant la chaleur de la lumière du soleil, la poussière de nanoparticules dans le sol lunaire est fusionnée en un solide de type céramique grâce à la technologie de moulage par dépôt fusionné de l'impression 3D ; en mélangeant le matériau lunaire avec de l'oxyde de magnésium dans un matériau de construction, puis en imprimant ce matériau de construction dans un solide de type pierre avec des sels liants, cette technologie peut atteindre 3,5 mètres par heure au niveau actuel, et la construction de camps lunaires à l'avenir permettra d'économiser considérablement du temps et de l'argent.
  • L'électrolyse permet d'extraire le fer, le titane et d'autres métaux du sol lunaire, puis de former des matériaux de construction grâce à la technologie de frittage par micro-ondes pour construire le corps principal du camp.

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

En ce qui concerne l'isolation des radiations et le maintien de la température, le fond de notre cabine ne touche pas le sol, et il y a un abri anti-radiation à l'extérieur, qui est principalement construit par impression 3D (le principal composant des consommables est le sol lunaire, qui peut protéger efficacement contre les radiations) ; l'atmosphère de la lune est mince et ne peut pas bloquer les rayons cosmiques, et les polymères riches en hydrogène peuvent protéger efficacement contre les rayons cosmiques, de sorte que nous couvrirons les bâtiments du camp d'une couche de plastique riche en hydrogène ; Le camp est équipé d'un système thermostatique intelligent pour résister aux changements de température soudains ; pour remédier à la perte importante de calcium dans les environnements à faible gravité, nous cultiverons un grand nombre de plantes riches en calcium dans la serre et installerons suffisamment d'équipements de fitness pour aider les astronautes à se supplémenter en calcium ; en raison de l'environnement lunaire difficile et imprévisible, nous avons mis au point un plan d'hébergement d'urgence après la destruction de la base, et les astronautes peuvent "hiberner" pendant des mois dans des caches dormantes extrêmement résistantes, en attendant d'être secourus.

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 : Principalement issue de l'impact de la comète formée par le cratère riche en glace d'eau, nous disposons d'une machine pour filtrer l'eau, à la fois comme eau domestique, peut également être décomposée en hydrogène et en oxygène, pour fournir du carburant et de la combustion pour les fusées, l'hydrogène produit, mélangé avec le dioxyde de carbone produit par les astronautes, peut également produire de l'eau.
Nourriture : Construire des zones écologiques, planter des végétaux, des légumes, compléter les éléments de base du corps humain, nous sommes également équipés de machines à viande artificielle, qui peuvent rendre les repas des astronautes moins monolithiques.
L'énergie : Sous la lumière presque ininterrompue des pics au bord du cratère Shackleton, l'énergie est obtenue grâce à des panneaux solaires. Des batteries à isotopes radioactifs peuvent également fournir une petite quantité d'énergie stable, et l'hydrogène peut également être utilisé comme carburant.
L'air : Grâce à la photosynthèse des plantes, l'énergie solaire est continuellement fixée sous forme de matière organique pour la survie de l'homme, tout en fournissant de l'oxygène. L'oxygène et l'hydrogène peuvent également être produits par électrolyse de l'eau ou par électrolyse du sol lunaire en fusion.

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

Recyclage et réutilisation : Le recyclage et la réutilisation du plus grand nombre possible d'objets utilisés par les astronautes est une méthode très efficace. Par exemple, les déchets métaboliques des astronautes sont dilués jusqu'à ce qu'ils aient une faible odeur et arrosés dans des serres pour servir d'engrais, et l'eau utilisée pour le bain est réutilisée dans le cycle de l'eau.
Incinération : Les déchets sont traités par incinération à haute température, une méthode efficace qui permet de convertir les déchets en cendres ou en gaz, réduisant ainsi le volume et le danger des déchets.
Décharge : Les déchets peuvent également être éliminés par enfouissement. L'enfouissement des déchets en profondeur sur la surface lunaire peut réduire l'impact sur l'environnement, mais il faut veiller à contrôler la profondeur et la quantité de déchets enfouis.
Valeur de recyclage : Certains déchets peuvent être recyclés et transformés en ressources utiles. Par exemple, des matériaux tels que le métal et le verre peuvent être recyclés et utilisés pour fabriquer de nouveaux équipements.

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

Nous recevons et transmettons, enregistrons, traitons et transmettons des signaux en provenance de la Terre grâce à la technologie de communication laser, et nous pouvons communiquer avec le personnel de la Terre et d'autres camps lunaires grâce à la technologie AR. En cas d'urgence, nous pouvons également choisir de transmettre des informations sur de longues distances par l'intermédiaire d'un rover lunaire non habité. Lorsqu'il y a du matériel à interagir, nous pouvons également conduire notre rover lunaire pour obtenir ou fournir du matériel.

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 recherche sur les minerais sera au centre de la recherche sur des sujets scientifiques.

Recherche d'éléments de minerai. Le minerai sera exploité à l'aide du rover lunaire et d'exosquelettes, ainsi qu'à l'aide de la base lunaire des jeux météoritiques, grâce à des robots RV, des bras robotisés et des machines de découpe au laser, afin de procéder à un traitement préliminaire du minerai obtenu. Le type et la teneur en éléments du minerai peuvent être étudiés par microscopie optique, grâce aux propriétés optiques des différents minerais, ou par des analyseurs élémentaires.
Étudier si les éléments du minerai lunaire sont suffisants pour la croissance du soja. Le minerai est riche en éléments et, après avoir été nettoyé et lavé par une machine à ultrasons, les éléments nettoyés sont arrosés avec du soja en serre pour fournir des nutriments, et l'état de croissance est observé, et les enregistrements et les nutriments sont complétés en temps utile.
Recherche astronomique. Sur la Lune, les ondes provenant d'univers plus lointains sont reçues par des radiotélescopes qui utilisent le système de réception pour amplifier le signal, séparer le signal utile, mesurer l'intensité du signal, le spectre, etc. afin de détecter et de découvrir des étoiles plus éloignées dans l'univers.

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

Pilotage de vaisseau spatial. Pour assurer la réussite de la mission, les pilotes doivent réussir un atterrissage en douceur et en toute sécurité, ce qui nécessite des compétences de conduite approfondies.
Fonctionnement et entretien de l'équipement. Les pelles, rovers, radiotélescopes et autres équipements directement exposés à l'environnement spatial, la surface lunaire relativement complexe et les micrométéorites et rayons cosmiques incertains posent tous de sérieux défis au travail de l'équipement, comment assurer le fonctionnement normal de l'équipement, ce qui est inséparable de la capacité de fonctionnement et de maintenance des ingénieurs et des astronautes.
Culture des plantes et transformation des aliments. Peu importe où les astronautes mangent, c'est indispensable, et un approvisionnement alimentaire raisonnable peut fournir une garantie solide pour le travail et la vie des astronautes.
Gestion de l'écosystème. L'écosystème contient beaucoup de choses, et la surveillance et la régulation des différents indicateurs pour atteindre l'équilibre est la pierre angulaire de la vie des astronautes sur la lune.
Santé physique et santé mentale. Les astronautes qui travaillent pendant une longue période dans un espace fermé et relativement restreint dans un camp lunaire peuvent être irritables et anxieux, et la microgravité de la lune entraînera une atrophie des muscles des astronautes, que ces derniers devront surmonter au cours de la vie du camp lunaire.
Gestion des situations d'urgence. Les fuites du camp peuvent être endommagées à tout moment en raison de facteurs imprévisibles dans l'environnement spatial, et les astronautes sont parfaitement préparés à minimiser les dommages et à les réparer dès que possible.

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.

Les fusées transportent les astronautes et le matériel du camp depuis la Terre jusqu'à la station spatiale terrestre, où ils sont transportés vers la Lune par des vaisseaux cargo de l'espace lointain. Le module de rentrée a été lancé à partir d'un camp lunaire pour revenir sur Terre. Mener des explorations au sol et fournir des services de positionnement par l'intermédiaire de satellites lunaires, et envoyer des rovers lunaires sur le sol lunaire pour une exploration plus détaillée.

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