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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.

Broccoli

郑州轻工业附属中学  河南省郑州市-金水区    Chine 18, 19   4 / 2 Anglais
Logiciel de conception 3D : Fusion 360



1.1 - Description du projet

En raison de la demande croissante de ressources minérales par les humains, nous avons construit une base lunaire -Kale Crest- sur la lune pour transporter des ressources rares de la lune à la Terre par le biais d'un ascenseur spatial à des fins commerciales, scientifiques et autres. En ce qui concerne les matériaux de construction, nous utilisons des matériaux périphériques (géopolymères de la surface lunaire) pour répondre aux besoins de construction ; en termes de style, nous adoptons un design de terrasse en forme de nuage submergé, qui est beau et pratique ; au cours du processus de construction, nous utilisons l'impression 3D pour ajouter différentes substances au mélange afin de répondre à différents besoins ; dans les zones de vie et de loisirs, nous disposons de nombreuses installations récréatives pour assurer une vie de haute qualité aux astronautes.

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).

"Cabbage Summit" vise à répondre à la demande croissante de minéraux et d'énergie à des fins commerciales. Nous extrayons des minéraux et de l'énergie sur la lune et les transportons vers l'orbite synchrone et la station spatiale au moyen d'ascenseurs spatiaux. Une partie des minéraux est échangée contre des matériaux nécessaires à la vie lunaire, et le reste est transféré sur le compte de l'entreprise sous forme de monnaie virtuelle. "Cabbage Summit" s'engage à extraire des minéraux de haute qualité afin d'atténuer la crise minérale de l'humanité. Nous transportons les acheteurs au cours de la deuxième semaine de chaque mois terrestre pair. En cas de besoin, veuillez composer le xxxxxxx.

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

La base de Kale Crest est située dans une fosse de la région équatoriale de Jinghai. La vitesse angulaire de la région équatoriale est égale à la vitesse angulaire de l'orbite lunaire synchrone, et sa vitesse de rotation élevée permet la construction d'ascenseurs spatiaux. En raison du relief de la fosse, la température dans la fosse de la région de Jinghai est maintenue entre 17 et 19 degrés Celsius tout au long de l'année, ce qui permet à la base d'être à l'abri de la plupart des radiations cosmiques et des interférences dues à la poussière, réduisant ainsi considérablement la pression exercée sur la survie. En raison de la faible gravité de la lune, les gens n'ont besoin que de dispositifs de levage hydrauliques pour monter et descendre.

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.

Le corps principal de Kale Crest adopte la technologie de l'impression 3D, et le matériau de fondation utilise principalement des géosynthétiques (béton lunaire) provenant de la surface lunaire, qui peuvent protéger contre les radiations cosmiques et les micrométéorites. Des renforts en fibre et en fibre de verre, semblables à la structure des chips, sont intégrés au milieu pour améliorer la résistance à la pression du sol. Au cours du processus de préparation des géopolymères, 98% de l'eau peut être réutilisée. En plus de l'activateur alcalin qui doit être transporté depuis la terre, plus de 90% de l'eau restante peut être obtenue depuis la lune, ce qui garantit un taux élevé d'utilisation des ressources in situ.

Pour la partie murale, nous utilisons du verre au silicate de baryum qui présente d'excellentes performances en matière de protection contre les rayonnements, et nous appliquons un mélange d'altération de la surface lunaire et de périclase comme couche d'isolation extérieure pour résister à l'extrême différence de température diurne de la lune.

L'ascenseur spatial est une méthode similaire au transport par ascenseur qui permet de transporter des minéraux extraits jusqu'à l'orbite lunaire synchrone. Cependant, la distance entre la surface lunaire et l'orbite synchrone est très éloignée, ce qui exige que le matériau ait une énorme capacité de compression. C'est pourquoi nous avons choisi les nanotubes de carbone comme matériau principal du câble. Il possède le rapport de conicité le plus fort parmi les matériaux connus et peut résister à l'énorme pression de la gravité. Afin de prévenir les attaques de météorites, nous avons abandonné la corde cylindrique traditionnelle au profit d'une corde en ruban qui, contrairement aux cordes traditionnelles qui se brisent à l'impact, peut résister à de multiples impacts de météorites.

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

Le sommet du kale est construit dans une fosse, où l'affaissement du terrain stabilise la température tout au long de l'année et maintient une fourchette adaptée à la survie humaine. En même temps, nos murs sont faits de verre silicaté, qui peut réduire considérablement la nocivité des radiations cosmiques lunaires pour les astronautes et éviter efficacement l'usure de la poussière lunaire sur la surface extérieure de la base en utilisant ses propriétés de résistance aux radiations et en s'adaptant à la topographie de la fosse. La salle de sport située au dernier étage de la base et le petit hamac dans la serre permettent aux astronautes de se détendre et d'évacuer le stress pendant leur temps libre. Nos astronautes ont reçu une formation médicale avant d'arriver sur la Lune, et les médicaments et appareils médicaux présents dans les petites salles médicales permettent de traiter les maladies courantes.

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 ?

Eau
Alimentation
Puissance
Air

L'eau est la base matérielle de la survie de l'homme. Sur Kale Crest, les principales sources d'eau sont le sol lunaire et la glace d'eau, qui peuvent être chauffés et fondus pour obtenir une grande quantité d'eau.Après avoir été collectée et s'être déposée dans le sol, elle est transportée vers le réservoir de captage pour être décontaminée physiquement et stockée, et fournie aux astronautes pour assurer le fonctionnement normal de leur travail et de leur vie.Parallèlement, nous recyclerons également l'urine, les eaux usées domestiques, les eaux usées industrielles et d'autres moyens de stockage par élimination des impuretés chimiques, en tant que source d'eau de secours. (95 mots)
Sur la Crête du Kalé, les sources de nourriture sont très variées. Les premiers astronautes étaient nourris et habillés avec des aliments provenant de la Terre. Une fois la construction du camp en bonne voie, les cellules de bovins et de lapins sont cultivées sur des échafaudages de gélatine pour produire de la viande humaine. Les légumes et les fruits (épinards, choux, poivrons, carottes, tomates, fraises, etc.) de la serre seront complétés pour fournir aux astronautes les protéines et les nutriments dont ils ont besoin. Après l'achèvement de l'ascenseur spatial, celui-ci livrera régulièrement à la base des aliments qui ne sont pas habituellement disponibles sur la lune, ce qui permettra de diversifier l'alimentation et de fournir des repas supplémentaires aux astronautes. (108 mots)
Comme notre Kale Crest est construit dans une fosse naturelle, l'électricité est une condition nécessaire pour maintenir le fonctionnement normal de la base. Ici, environ 80% des réserves d'électricité proviennent des réacteurs nucléaires, qui libèrent une grande quantité d'énergie lors de la fusion de l'hélium 3. L'hélium 3 est injecté dans l'ilménite en mode vide et en mode espace, et chauffé à plus de 1000K. À ce moment-là, la quantité d'hélium 3 libérée est la plus idéale. En outre, l'ascenseur spatial est équipé de panneaux solaires rotatifs qui stockent l'énergie lumineuse comme source d'énergie de secours dans des batteries à volant d'inertie plus performantes.(97 mots)
(1) Dans la couche intermédiaire située sur le dessus de la serre, une couche de micro-organismes (Chilobacterium ammoniacum, Chlorella, etc.) est posée pour transporter l'oxygène qu'ils génèrent vers le bas, vers différentes zones, par le biais de tuyaux situés dans le mur. De plus, les plantes de la serre peuvent fournir de la nourriture et faire évoluer l'air tout en fournissant une partie de l'oxygène pour la base.

(2) L'oxygène est obtenu en frappant la feuille d'or avec du dioxyde de carbone. En frappant le CO2 sur la surface inerte de la feuille d'or, la feuille d'or ne peut pas être oxydée et ne doit pas générer d'oxygène moléculaire. Par conséquent, l'oxygène peut être continuellement libéré de la surface de la feuille d'or, et une grande quantité d'oxygène peut également être obtenue par cette méthode.(119 mots)

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

L'élimination des déchets sur la Lune est une tâche complexe qui prend en compte de multiples aspects tels que l'espace limité, la protection de l'environnement et l'utilisation des ressources. Tout d'abord, nous trions et comprimons les déchets afin de réduire l'espace de stockage et de transport. Pour les déchets combustibles, on peut recourir à l'incinération des déchets pour les réduire en cendres et en fumée, et filtrer les substances nocives. Les déchets non combustibles peuvent être mis en décharge. Le recyclage est également un lien important, grâce à la classification du recyclage et au recyclage, pour minimiser la pollution de l'environnement par les déchets. Deuxièmement, sur la lune, nous utilisons des microbes pour traiter les déchets humains et les transformer en gaz et en engrais utiles. L'utilisation de micro-organismes spécifiques, tels que les bactéries anaérobies, peut décomposer la matière organique dans des environnements à faible teneur en oxygène et produire du méthane, ce qui présente une valeur potentielle pour la production de carburant et d'énergie.

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

Terre-lune : À Kale Crest, nous disposons d'un détecteur équipé d'une antenne directionnelle à haut gain, et un panneau solaire lui fournit 20 watts d'énergie, concentrant l'énergie limitée dans une zone pour assurer la transmission des informations entre la Terre et la Lune. Il existe également des stations spéciales de réception de signaux sur la Terre, qui reçoivent et transmettent des signaux par l'intermédiaire d'énormes antennes directionnelles. En outre, nous utilisons notre propre transmission de signaux codés, de sorte que les informations ne sont pas faciles à voler.

Entre les bases lunaires : Compte tenu de l'environnement sous vide de la lune, l'onde électromagnétique est adoptée pour la transmission des signaux entre les bases lunaires, ce qui n'est pas confortable avec le médium. Lorsqu'il est nécessaire de communiquer, l'astronaute allume l'interphone, parle dedans et l'appareil convertit "son - onde électromagnétique - son" pour restituer le signal sonore. Ils utilisent également les ondes radio pour transmettre des mots, des données, des images, etc.

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.)

À Kale Crest, nos scientifiques étudient la géologie et la biologie.

En termes de géologie, bien que l'homme se soit posé pour la première fois sur la lune en 1969, l'exploration des cratères lunaires a été relativement limitée au cours de cette période. Bien que notre camp soit principalement orienté vers le commerce, nous disposons toujours d'une forte capacité de recherche scientifique. Aujourd'hui, nos expériences ne se limitent plus à rapporter sur Terre des échantillons de sol lunaire à des fins de contrôle. Après avoir extrait des minerais et du sol lunaire à l'aide d'un manipulateur dans la zone d'opération, ils seront transportés vers le corps principal de la base à l'aide de véhicules de transport, ce qui permettra aux scientifiques de mener à bien leurs recherches. Les recherches portent principalement sur les aspects suivants : (1) le minéral de zirconium unique de la région de Jinghai - la pierre de Jinghai - est étudié à l'aide de moyens d'essai à ultra-haute résolution développés indépendamment ; (2) l'étude du moment où l'activité magmatique s'est arrêtée sur la lune ; (3) l'étude de la structure du réseau souterrain des cratères dans la zone de la mer statique afin de mieux comprendre la structure interne de la lune.

En termes de biologie, nous profiterons des conditions particulières qui règnent sur la lune pour faire muter des micro-organismes producteurs d'oxygène provenant de la terre, afin de trouver un micro-organisme plus efficace dans la production d'oxygène et mieux adapté au travail et à la vie des astronautes. Parallèlement, bien que nous adhérions au principe de la protection de l'environnement et que nous essayions d'utiliser des matériaux recyclables, il est inévitable de produire un grand nombre de déchets difficiles à éliminer, de sorte que la recherche sur la décomposition efficace des micro-organismes des déchets sera ajoutée à la recherche.

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

Afin de former les meilleurs astronautes pour le programme lunaire "Kale Crest", notre programme d'entraînement est divisé en trois catégories principales : les connaissances et les compétences, la condition physique et la condition mentale.

Connaissances et compétences : Afin de garantir un atterrissage lunaire et une recherche de qualité, nos astronautes recevront une formation intensive en médecine, physique, astronomie, ingénierie mécanique et autres disciplines. En outre, nous ferons en sorte que les astronautes acquièrent les compétences techniques nécessaires en matière d'expertise des vols spatiaux, de procédures de vol et de simulation de mission.

Condition physique : Afin de mieux s'adapter à l'apesanteur dans l'espace, en particulier aux activités hors de la cabine, l'entraînement à l'apesanteur simulée est la priorité absolue de notre formation. Les astronautes s'entraîneront en apesanteur sous l'eau, en portant des combinaisons d'entraînement sous l'eau, ce qui leur permettra de s'entraîner en apesanteur dans un caisson à flottabilité neutre, de développer leurs habitudes de travail en apesanteur et d'effectuer un entraînement simulé aux activités d'évacuation, qui s'applique également à l'évaluation de l'ergonomie des opérations d'évacuation du vaisseau spatial ou de la base et à la vérification du bien-fondé de la procédure d'évacuation. Dans le même temps, nous permettrons également aux astronautes d'effectuer un grand nombre d'entraînements de survie et de sauvetage, ainsi que des exercices conjoints de grande envergure, afin d'assurer leur préparation à toutes les missions.

Qualité psychologique : La formation psychologique est un élément essentiel de la formation des astronautes. En effet, la mission spatiale nécessite de quitter notre environnement familier, et ce changement d'environnement a un impact psychologique important. Les astronautes doivent d'abord s'adapter à la situation dans l'espace d'un point de vue psychologique. Accroître la stabilité psychologique. Pour garantir la fiabilité de notre recherche commerciale, nous formons l'ensemble de l'équipage afin d'améliorer son efficacité et son travail d'équipe dans l'espace.

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.

Lorsque les astronautes devront se rendre vers de nouvelles destinations, ils utiliseront des véhicules lunaires pour l'exploration. Ces véhicules seront conçus pour résister au terrain accidenté et aux températures extrêmes de la surface lunaire, afin que les astronautes puissent s'y déplacer facilement.

Lorsque les astronautes devront revenir sur Terre, ils utiliseront le module lunaire pour retourner en orbite terrestre, puis l'ascenseur spatial pour revenir sur Terre. Ces véhicules seront conçus pour être hautement autonomes et réutilisables afin de soutenir les futures missions d'exploration lunaire.

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