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.
郑州轻工业大学附属中学 河南省郑州市-金水区 Chine 19 5 / 3 Anglais
Logiciel de conception 3D : Fusion 360
Le nom de notre base est Moon Utopia. La base est un avant-poste construit sur la lune, engagé dans la recherche scientifique, la production, la vie et le développement de nouvelles industries. L'objectif de la base est de fournir une expérience pratique pour l'immigration humaine à grande échelle sur la lune afin de construire un nouveau foyer dans le futur. La forme d'utopie, dans le cadre de vie fermé du camp lunaire, peut nous aider à fournir de nombreuses idées en termes de division sociale du travail, de sécurité des ressources et de satisfaction des besoins en personnel. Notre base fournira aux astronautes travaillant sur la lune les ressources dont ils ont besoin pour vivre correctement et continuera à leur fournir davantage de ressources pour répondre aux besoins de la recherche scientifique de pointe tout en les maintenant en bonne santé. Pour une meilleure exploration de la lune par l'homme, pour que l'homme cherche un nouveau foyer afin de fournir plus d'idées.
L'objectif principal du camp lunaire construit par notre groupe est de fournir une expérience pratique pour la migration humaine à grande échelle vers la lune à l'avenir pour construire une nouvelle maison, en plus de certains équipements nécessaires à la vie quotidienne, notre groupe a également réalisé à la fois la science et le tourisme au cours du processus de construction. Une série de lieux de recherche scientifique, de divertissement et autres ont été mis en place pour s'assurer que les êtres humains puissent vivre normalement sur la lune, puis former une ville lunaire.
Nous prévoyons de construire notre camp lunaire dans le bassin d'Aitken, près du pôle sud de la lune, parce qu'il est situé sur le dos de la lune, sous la forme d'un énorme cratère, que le terrain est plat et propice aux activités humaines, et qu'il y a de la glace d'eau dans la zone d'ombre permanente près du pôle sud, qui est riche en ressources hydriques. La lumière est suffisante et peut être irradiée en continu par le soleil pendant un mois dans des conditions de luminosité extrême, ce qui constitue un environnement propice à la collecte de l'énergie solaire. Le pôle sud de la lune est montagneux, et l'efficacité de la conversion photoélectrique des panneaux solaires installés sur les montagnes est plus élevée que sur les reliefs plats.
Notre camp lunaire adopte une structure semi-enterrée en creux. En se basant sur les avantages de la lune elle-même, certains cratères énormes peuvent être directement transformés en notre base lunaire. La méthode de réalisation est principalement réalisée par des robots intelligents, et leurs fonctions sont principalement les suivantes : Transporter les matériaux et les objets lourds nécessaires à la construction, et peaufiner l'apparence de la base lunaire. Pour les matériaux nécessaires à la construction, nous utilisons le sol lunaire comme matériau principal et des matériaux à haute résistance tels que la fibre de verre et la mousse d'acier apportés de la Terre comme matériaux supplémentaires pour construire notre base lunaire. Le sol lunaire peut être utilisé pour la préservation de la chaleur, la protection contre les rayons cosmiques, le vent solaire et les météorites. La fibre de verre peut être transformée en verre à partir du sol lunaire comme matière première, puis extraite à l'état fondu à haute température. Elle présente une résistance élevée, un module important, une bonne résistance aux chocs et une stabilité chimique. La méthode de préparation de l'échantillon de verre consiste à peser, mélanger et broyer entièrement les matières premières selon la formule du verre, puis à placer la poudre de matière première dans un autel de platine et à la faire fondre dans un four à résistance à haute température.
Briques lunaires Construire une base lunaire à la surface de la Lune nécessite beaucoup de briques. Le sol lunaire est constitué d'un mélange unique de silice et de composés contenant du fer. Ces mélanges peuvent être fondus en un solide vitreux à l'aide de l'énergie des micro-ondes. Les propriétés mécaniques du verre lunaire sont bonnes.
Le béton lunaire est un matériau de construction polymère dont l'intérieur est recouvert d'une couche d'époxy pour le rendre étanche à l'air. Les roches, la poussière et la terre altérée de la lune sont autant de matériaux utilisés pour fabriquer le béton. Il est formé à partir de la terre arable lunaire et présente les avantages suivants.
(1) Il n'est pas affecté par les variations de température de +120°C~-150°C.
(2) peut absorber les rayons gamma ;
(3) son intégrité n'est pas affectée par une exposition prolongée au vide.
La technologie de l'impression 3D est une technologie mature, simple et pratique, bon marché et efficace. Des maisons et des structures peuvent également être imprimées en 3D sur la lune. Ces maisons et structures peuvent être construites avec du régolithe lunaire et utilisées comme base lunaire. Le sol lunaire permet d'imprimer des maisons capables d'isoler les radiations et de maintenir la température.
La technologie d'impression 3D utilise des micro-ondes de faible puissance, à une température d'environ 1500 watts, pour fritter la poussière lunaire. La poussière lunaire sera chauffée à 1200 °C ~ 1500 °C, légèrement en dessous du point de fusion, fusionnant la poussière de nanoparticules en un solide ressemblant à de la céramique. L'impression 3D ne nécessite pas le transport de matériaux adhésifs depuis la Terre.
1) L'utilisation de minéraux lunaires contenant de l'oxygène pour produire de l'oxygène in situ permet de réduire le coût de construction de la base lunaire (oxygène).
(1) L'hydrogène est un agent réducteur adapté aux conditions environnementales particulières de la lune, qui peut être obtenu directement à partir de l'hydrogène du vent solaire présent dans le sol lunaire.
(2) L'ilménite du sol lunaire est le minéral préféré pour la réaction de réduction, qui présente les avantages d'un tri et d'une réduction faciles, d'une température de réaction basse et d'un rendement élevé en oxygène.
2. fournir de la nourriture aux astronautes en recyclant les déchets et en plantant des légumes sur la base
(1) La base est un espace relativement confiné. Les déchets générés par les astronautes vivant dans la base lunaire doivent être collectés et traités. Les éléments qui peuvent être recyclés dans la station spatiale le seront, comme les résidus alimentaires, les excréments et autres nutriments inutilisés, ainsi que l'énergie et l'eau, qui seront recyclés. Il existe également des zones de culture de plantes, qui peuvent être utilisées pour fournir les légumes nécessaires au camp.
3. utiliser le sol lunaire sans additifs comme matériau d'infrastructure de la surface lunaire (ressource)
(1) La quantité de terre et de roche nécessaire à la construction de la base lunaire est énorme, et le coût du transport est inacceptable, c'est pourquoi on utilise le sol lunaire sans additifs.
(2) Le moulage en une seule fois est manifestement plus adapté à un fonctionnement automatisé que l'installation de composants.
4.recueillir de la glace polaire (eau) sur la lune
(1) La lentille est utilisée pour recueillir de la chaleur afin de faire fondre la glace polaire et de recueillir de l'eau.
(2) Le robot laser chauffe la glace polaire pour recueillir de l'eau.
(3) L'hydrogène réagit avec l'oxygène pour produire de l'eau.
Pour les astronautes, le processus de traitement des déchets se divise en trois étapes : tri, prétraitement et traitement. La première est la phase de tri, au cours de laquelle les déchets sont classés en déchets liquides, déchets solides et déchets de cuisine. La seconde est la phase de prétraitement, au cours de laquelle les déchets solides doivent être prétraités avant de pouvoir être utilisés et traités de manière globale, en vue d'un traitement ultérieur. Le prétraitement comprend principalement le criblage, le broyage, la compression et d'autres processus. Les déchets de cuisine sont séparés, broyés, séchés et transformés en RDF (Refuse Derived Fuel) ou compressés en bâtonnets. L'étape finale est la phase de traitement, au cours de laquelle les déchets liquides sont chlorés avec de la poudre de blanchiment, et les déchets de cuisine et les déchets solides sont incinérés, la chaleur de l'incinération étant utilisée pour produire de l'électricité.
Il y a une énorme "tour de données" au centre de notre camp lunaire, et le signal de données envoyé par la "plate-forme de contrôle" sera reçu par le satellite relais, puis enverra le signal à la station terrestre sur Terre ou à d'autres bases lunaires, la station terrestre et d'autres bases recevront le signal et le transmettront ensuite à la "plate-forme de contrôle" du centre de la base, de sorte que le camp lunaire peut communiquer sans fil avec le sol sur Terre et d'autres bases lunaires.
Dans notre camp lunaire, l'environnement à faible gravité sera au centre de nos recherches. L'environnement de microgravité peut être utilisé pour étudier et créer de nouveaux matériaux, nous ferons des expériences sur le traitement des matériaux spatiaux. Il s'agit notamment de matériaux fonctionnels (semi-conducteurs, supraconducteurs, matériaux magnétiques, matériaux sensibles à la mémoire et aux infrarouges, etc.), de matériaux structurels (alliages miscibles, métaux, mousses poreuses et matériaux composites, etc.), de matériaux optiques et céramiques (verre et céramique de haute qualité, fibre optique, haute isolation, etc. En outre, la loi de mouvement des objets dans un environnement de faible gravité a considérablement changé, et certains phénomènes physiques spéciaux ont été produits, qui peuvent être utilisés pour produire de nombreux nouveaux processus. Dans un environnement de microgravité, de nombreux organismes subissent de nouveaux changements, qui sont les facteurs physiques à l'origine de l'évolution des phénomènes vitaux en microgravité. En microgravité, l'effet de la tension superficielle est considérablement renforcé, tout comme l'effet des champs électromagnétiques, et l'effet de la force intermoléculaire est encore plus prononcé. L'expérience lunaire en microgravité peut fournir des données solides à l'appui de la recherche théorique et empirique dans les domaines de la science de la vie humaine, de la biologie de la gravité et de la biologie des radiations spatiales, etc, accélérer le processus de recherche et de développement de nouvelles technologies, de nouveaux produits et de nouveaux traitements médicaux, des expériences seront menées sur les thèmes suivants : "La microgravité pour l'étude des processus vitaux et de la manière dont l'environnement en microgravité affecte la formation des organismes vivants sur terre" et "Études radiobiologiques des dommages et de la protection des organismes vivants exposés à des environnements à haute énergie dans l'espace". En outre, nous ferons quelques expériences électriques. Il y aura également des expériences scientifiques populaires telles que des expériences d'accélération gravitationnelle à l'aide d'un simple pendule et des expériences d'optique avec des ballons d'eau.
Afin d'aider les astronautes à mieux s'adapter à la vie sur la lune, nous leur proposerons le programme d'entraînement suivant avant d'exécuter la mission lunaire :
L'entraînement d'adaptation à l'espace, basé sur l'environnement spécial de microgravité de la surface lunaire, l'exposition à long terme à l'apesanteur peut provoquer chez l'homme une perte osseuse, une atrophie musculaire et une diminution de la force et de l'endurance musculaires. Pour résoudre ces problèmes, nous demanderons aux astronautes de s'engager dans au moins deux ans d'exercice physique, y compris l'exercice aérobique, la musculation et l'entraînement à l'équilibre.
Formation à la coopération d'équipe : la vie sur la lune exige une coopération étroite et un soutien mutuel entre les astronautes. La formation à la coopération d'équipe est donc essentielle, notamment en ce qui concerne la constitution d'équipes, la prise de décision, les compétences en matière de communication, etc.
Formation aux situations d'urgence : la vie sur la lune sera souvent confrontée à des situations soudaines, telles qu'une panne d'équipement, une maladie, un incendie, etc. C'est pourquoi les astronautes doivent recevoir une formation à la gestion des situations d'urgence et effectuer des exercices pratiques pour y faire face.
Formation aux expériences scientifiques : la réalisation d'expériences scientifiques sur la lune est l'une des principales tâches des astronautes. Ces derniers doivent donc recevoir une formation appropriée, notamment en matière de conception, d'exploitation et d'analyse des expériences.
Formation à la santé mentale : le fait de vivre sur la lune pendant une longue période peut amener les astronautes à se sentir seuls, stressés et accablés psychologiquement ; une formation appropriée est donc nécessaire pour enseigner aux astronautes comment gérer et soulager la pression psychologique.
La formation à l'étiquette diplomatique est nécessaire pour les astronautes vivant sur la lune, car ils doivent coopérer et communiquer avec des astronautes d'autres pays et régions. Les astronautes doivent donc recevoir une formation à l'étiquette diplomatique pour apprendre à respecter et à comprendre les différentes cultures et coutumes.
La lune est un environnement sous vide dans lequel des technologies de fusion et de traitement peuvent être développées. Ce type de technologie n'est utilisé sur Terre que lorsque la valeur ajoutée est extrêmement élevée, mais sur la lune, les différentes techniques de traitement sous vide sont très simples. La lune n'ayant pas d'atmosphère, elle peut être lancée directement dans l'espace par accélération orbitale électromagnétique, sans aucune technologie de fusée.
La position spatiale unique de la lune, combinée à des caractéristiques environnementales telles qu'une faible gravité et un vide poussé, en fait un lieu offrant un bon potentiel d'application pour les émissions électromagnétiques à l'extérieur de la terre.
Grâce à l'orbite de lancement électromagnétique ultra-longue aménagée sur la surface lunaire, il accélère en continu et lance des charges utiles (fret ou personnel) par faible accélération, qui peuvent être utilisées pour effectuer des transports sur de longues distances à l'intérieur de la surface lunaire, retourner à la surface de la terre à partir de la surface lunaire et explorer l'espace profond sur la surface lunaire.
L'émission électromagnétique lunaire présente les avantages suivants : réutilisation, efficacité élevée de l'émission, absence de production de déchets, faible coût d'entretien et haut degré d'automatisation.
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