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 Chine 19 4 / 4 Anglais
Logiciel de conception 3D : Fusion 360
La base a pour but de fournir un abri aux astronautes afin de maximiser leur vie quotidienne et leurs recherches scientifiques. Nous avons construit un bâtiment de trois étages avec des roues cachées en dessous, et l'intérieur imite la structure d'une toile d'araignée, ce qui rend le poids total du bâtiment plus léger et plus facile à déplacer.
Le premier étage du bâtiment est une zone de travail, comprenant principalement des laboratoires, des salles de conférence, des salles médicales, des stations de production d'eau et des stations d'oxygène ; le deuxième étage est une zone de vie qui peut répondre aux besoins quotidiens des astronautes, comprenant principalement une cuisine de restaurant, une cabine de plantation et d'élevage, des toilettes et une salle de loisirs (gymnase) ; le troisième étage est la salle de contrôle principale, qui est principalement responsable du mouvement du bâtiment de la base, de la communication entre le sol et la lune, et de la notification des dangers. La salle de contrôle principale est également équipée d'un système de navigation, d'un système thermostatique et d'un système de circulation.
Nous avons mis en place un système biologique de régénération de la vie très fermé au sein de la base, afin de garantir la nourriture des astronautes et de maximiser l'utilisation des déchets et la circulation de l'eau. Des robots intelligents ont été construits pour réduire les tâches inutiles des astronautes, telles que la cueillette, la cuisine et le nettoyage.
Notre objectif principal est la recherche scientifique. L'environnement particulier de la lune en fait un laboratoire naturel pour la recherche scientifique. La surface de la lune est un laboratoire naturel, ultra-stable, ultra-vide, ultra-silencieux, ultra-propre et à faible gravité qui ne peut répondre à ces exigences sur Terre. L'environnement lunaire est extrêmement propre, sans microgravité, sans pollution, sans champs magnétiques et sans atmosphère, ce qui le rend propice à la réalisation d'expériences en sciences physiques et en sciences de la vie. Les expériences environnementales en microgravité menées sur la lune peuvent également remplacer les expériences en microgravité menées dans certaines stations spatiales. C'est pourquoi nous prévoyons de mener des expériences scientifiques sur la lune.
La base lunaire sera initialement située autour du bassin d'Aikent, au pôle sud de la Lune, qui est un excellent emplacement. En effet, les hautes terres méridionales de la Lune peuvent recevoir davantage de radiations solaires. En même temps, le cratère météoritique du pôle sud de la Lune peut contribuer à la formation d'eau, qui ne peut pas s'évaporer pendant longtemps. La glace d'eau peut être collectée pour répondre à la demande en eau de la base. Grâce à la base mobile, si le site ne convient pas à la survie des astronautes et à la recherche scientifique, la navigation par satellite peut être utilisée pour se déplacer vers un endroit plus propice à la survie.
La première est la sélection des matériaux de construction. Nous utilisons du titane et du verre de quartz résistant aux radiations pour bloquer les effets des radiations, des météorites et des différences de température. En outre, nous allons sceller le bâtiment et recouvrir sa surface d'une couche de peinture solaire afin d'absorber la chaleur, de l'isoler et de réfléchir les radiations, rendant ainsi le bâtiment plus protecteur. Nous avons mis en place un avis de danger qui peut détecter et analyser l'impact des météorites, des radiations cosmiques, du vent solaire et d'autres facteurs sur la base et fournir des solutions pertinentes en temps voulu. Le système peut détecter automatiquement la température, l'humidité, la qualité de l'air et d'autres facteurs à l'intérieur de la base et procéder à des ajustements en temps voulu ou émettre une alarme.
La première est la sélection des matériaux de construction. Nous utilisons du titane et du verre de quartz résistant aux radiations pour bloquer les effets des radiations, des météorites et des différences de température. En outre, nous allons sceller le bâtiment et recouvrir sa surface d'une couche de peinture solaire afin d'absorber la chaleur, de l'isoler et de réfléchir les radiations, rendant ainsi le bâtiment plus protecteur. Nous avons mis en place un avis de danger qui peut détecter et analyser l'impact des météorites, des radiations cosmiques, du vent solaire et d'autres facteurs sur la base et fournir des solutions pertinentes en temps voulu. Le système peut détecter automatiquement la température, l'humidité, la qualité de l'air et d'autres facteurs à l'intérieur de la base et procéder à des ajustements en temps voulu ou émettre une alarme.
Eau：
L'eau provient principalement de la glace d'eau de la lune, qui émet des radiations concentrées telles que l'énergie solaire dans la glace d'eau de la lune, permettant à ces substances de glace d'eau de s'évaporer, puis de les collecter. En outre, nous avons mis en place un système de circulation de l'eau, où toute l'eau utilisée sera collectée pour la plantation de plantes et le traitement de purification. D'autres substances, telles que l'urine après le traitement de purification, seront traitées plus avant et utilisées comme nutriments pour les plantations.
Alimentation：
La nourriture initiale sera transportée depuis la Terre jusqu'à ce que la nourriture dans la cabine de plantation et d'élevage soit comestible. Nous utiliserons la culture hydroponique pour faire pousser des aliments, des légumes et des fruits dans le module de culture, et nous cultiverons le Tenebrio molitor comme source de protéines animales pour répondre aux besoins nutritionnels des astronautes.
Puissance：
Notre principale source d'énergie électrique est l'énergie solaire. Nous utilisons des panneaux solaires pliables pour nettoyer les panneaux solaires afin d'empêcher la poussière d'y adhérer et de réduire l'efficacité des panneaux solaires. Nous installons une base roulante mobile sous les panneaux solaires et un système de recherche automatique de lumière sur les panneaux solaires afin d'améliorer l'efficacité de ces derniers. Nous avons installé des équipements de stockage de l'énergie afin que le manque de lumière n'affecte pas l'utilisation des installations de la base.
Air：
Nous utilisons l'électrolyse en fusion pour produire de l'oxygène, qui est synthétisé par chauffage puis électrolyse de l'ilménite et de l'oxyde ferreux présents dans le sol lunaire. En outre, nous mettrons en place un système de circulation d'air pour purifier l'air riche en dioxyde de carbone généré par le traitement des animaux et des déchets et l'acheminer vers la cabine végétale pour la photosynthèse des plantes. Ensuite, l'air enrichi en oxygène généré par la cabine végétale est purifié et envoyé vers la cabine globale pour la respiration humaine et animale et pour fournir l'oxygène nécessaire au traitement des déchets, complétant ainsi le recyclage de l'air.
La biomasse non comestible, telle que la paille, les excréments humains et les résidus alimentaires, est traitée à l'aide de la biotechnologie développée afin de préparer la matrice du sol pour le recyclage dans la culture des plantes. L'air riche en dioxyde de carbone généré par le traitement des animaux et des déchets est purifié et acheminé vers le compartiment des plantes pour la photosynthèse. L'air riche en oxygène généré par la cabine des plantes est purifié et envoyé dans la cabine complète pour la respiration humaine et animale, ainsi que pour fournir de l'oxygène pour le traitement des déchets. L'eau condensée générée par la transpiration des plantes dans la cabine des plantes, après avoir été purifiée, est partiellement alimentée en oligo-éléments par le système et envoyée dans la cabine globale pour répondre aux besoins en eau domestique des personnes. Les eaux usées domestiques purifiées restantes et l'urine sont utilisées ensemble pour la culture des plantes.
Notre camp prévoit d'utiliser un système de communication laser pour rester en contact avec la Terre et les autres bases lunaires. Le système de communication laser comprend deux parties : l'émission et la réception. La partie émission comprend principalement un laser, un modulateur optique et une antenne de transmission optique. La partie réception comprend principalement une antenne de réception optique, un filtre optique et un photodétecteur. La communication laser possède une large bande de fréquence, une courte longueur d'onde, un gain optique important, une cohérence et une orientation spatiale élevées. Cette méthode présente les caractéristiques suivantes : grande capacité, structure légère, équipement économique, petite taille, faible consommation d'énergie et forte confidentialité.
Nous prévoyons de mener des expériences dans des environnements à faible gravité sur la lune, ce qui en fait un laboratoire naturel pour la recherche scientifique et une base idéale pour la production de produits spéciaux en raison de son environnement unique. Nous avons créé des laboratoires spécialisés pour mener des expériences en physique et en sciences de la vie, ainsi que des recherches sur des produits biologiques spéciaux. Par exemple, l'impact des environnements à faible gravité sur la capacité des micro-organismes à extraire des minéraux des roches, et la conception et la recherche de systèmes d'exosquelettes à faible gravité. L'exploitation minière biologique est un processus qui utilise des micro-organismes pour extraire des éléments précieux des roches et du sol. En outre, les micro-organismes peuvent extraire directement d'autres éléments tels que le zinc, le nickel, le cobalt et l'uranium des minerais. Par conséquent, l'utilisation de micro-organismes pour obtenir les éléments nécessaires à partir des roches et du sol dans l'espace peut réduire la nécessité d'importer des matériaux de la Terre. Afin d'améliorer encore la mobilité et les capacités opérationnelles des astronautes à la surface des planètes à faible gravité, nous prévoyons de mener des recherches sur l'exosquelette sur la lune afin de réduire le risque de blessure pour les astronautes.
Nous prévoyons d'offrir aux astronautes une formation physique, une formation aux tâches de simulation, une formation sur simulateur, une formation à la collaboration en équipe, une formation au multilinguisme et une formation psychologique. Entraînement physique : pratiquer des exercices aérobiques de longue durée sous la gravité de la Terre, notamment la course à pied, la natation et le cyclisme ; effectuer des exercices de musculation en salle de sport pour s'adapter au travail et aux activités dans un environnement à faible gravité ; apprendre à utiliser des équipements sportifs, tels qu'un tapis roulant spatial et des équipements de fitness. Formation aux tâches de simulation : simuler le fonctionnement et l'entretien des tâches dans un vaisseau spatial ; simuler le fonctionnement et l'entretien de la marche dans l'espace ; planifier la réalisation d'expériences scientifiques. Entraînement sur simulateur : Simuler diverses opérations et réponses d'urgence dans le simulateur, telles que des incendies, des fuites d'oxygène et des pannes de courant ; simuler les opérations de décollage, de vol et d'atterrissage d'un vaisseau spatial. Formation à la collaboration en équipe : Effectuer des simulations de tâches et des entraînements en simulateur avec d'autres astronautes afin de garantir une collaboration efficace pendant la mission. Formation multilingue : Apprendre et utiliser plusieurs langues, telles que l'anglais, le russe et le chinois, afin d'assurer une communication efficace avec les autres astronautes internationaux et les centres de contrôle au sol. Formation psychologique : recevoir une formation psychologique pour faire face à la solitude, au stress et à d'autres problèmes psychologiques éventuels ; apprendre à gérer le stress et les difficultés dans les situations d'urgence.
Nous prévoyons d'utiliser des lanceurs lourds pour les missions lunaires. Tout d'abord, nous lancerons sur la lune des robots de construction ainsi que les matériaux et les outils nécessaires à la construction de la base. Nous utiliserons des robots télécommandés pour construire la base, puis nous lancerons les astronautes et le matériel de subsistance sur la lune. Nous prévoyons d'utiliser des fusées habitées pour faire l'aller-retour entre la Terre et la Lune. Nous avons construit des rovers lunaires qui peuvent mener des enquêtes à petite échelle, et notre base est un bâtiment mobile qui peut se déplacer sur la surface de la Lune pour explorer de nouvelles destinations.
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