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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.

Avalon

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



1.1 - Description du projet

Nous avons construit le Moon camp selon un modèle scientifique, résidentiel et commercial. Afin de garantir la santé physique et mentale des astronautes, nous poursuivons l'exploration de l'inconnu de la lune par la recherche scientifique, nous nous familiarisons avec l'environnement lunaire par l'expérience de la vie et nous encourageons la combinaison de la recherche scientifique et du développement économique par le biais d'idées commerciales. Notre camp lunaire vise à rechercher et à extraire les ressources minérales riches et précieuses de la lune, à étudier les secrets de l'espace, à explorer le génie génétique biologique et microbien, à promouvoir le développement de la science humaine, à promouvoir les progrès de l'industrie spatiale, à décoder davantage de problèmes génétiques et à explorer les conditions propices à la survie permanente de l'homme, à établir la connexion entre la lune et la terre, à appliquer la science et la technologie à la vie, à créer un environnement confortable, intelligent et respectueux de l'environnement.

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).

Extraire, traiter et transférer des ressources sur la lune ; utiliser les conditions de vide et de faible gravité sur la lune pour certaines expériences spéciales ou projets de recherche scientifique ; effectuer des recherches en génie génétique biologique et microbien dans des conditions de faible gravité et de rayons multiples pour promouvoir le développement de la génétique et de la médecine ; en tant que station de transfert, relier l'univers à la terre, explorer l'espace ; trouver d'autres environnements propices à la survie de l'homme ; et combiner les produits scientifiques avec le développement commercial pour promouvoir le développement économique et promouvoir les produits scientifiques.

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

La mer de la Tranquillité sera notre premier choix pour l'emplacement du Moon Camp. Il n'y a pas de concentration de masse (concentrations de masse) ou de champ de gravité élevé au centre de la mer de la Tranquillité, ce qui réduirait l'influence de la gravité sur les astronautes et la difficulté de la recherche scientifique. En outre, la différence de température entre le jour et la nuit à la surface de la lune est très importante, mais les cratères lunaires situés dans la zone de Mare Tranquillitatis ont une température stable, ce qui peut fournir un lieu d'habitation pour les êtres humains, assurer des activités humaines normales et garantir l'efficacité de la recherche scientifique. M. Hogan, professeur associé en sciences de la Terre, de l'atmosphère et des planètes à l'université Purdue de West Lafayette, dans l'Indiana, a également déclaré que les grottes constitueraient des habitats lunaires stables parce qu'elles offriraient une protection contre certaines radiations solaires et contre les micrométéorites. Selon la NASA, les strates protégeraient également les personnes des rayons cosmiques.

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.

Pour ce qui est de la forme et de la structure, le polyèdre en quinconce et la combinaison de méthodes aériennes et souterraines sont adoptés pour mieux garantir la solidité et la sécurité du camp lunaire. Dans la partie aérienne, nous utilisons du verre coloré pour filtrer les substances nocives dans la lumière directe du soleil sur le sol, et extraire la lumière normale pour assurer l'éclairage du camp lunaire et la photosynthèse des plantes. Parallèlement, la moitié supérieure du camp est recouverte de terre lunaire, ce qui réduit l'impact des radiations et d'autres facteurs sur la lune. En outre, des moteurs principaux à oxygène liquide et à kérosène seront utilisés pour transporter des matériaux spéciaux entre la Terre et la Lune, ce qui permettra au camp lunaire de disposer des technologies et des matériaux les plus avancés. En outre, un système de transport par téléphérique sera construit dans la partie en surface pour faciliter le transport des matériaux sous terre, et des canalisations souterraines seront ouvertes pour assurer la circulation normale entre les différentes zones. Dans le même temps, des fournitures seront acheminées depuis la Terre pour assurer la vie des astronautes.

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

Le sol lunaire est un matériau de construction qui bloque les radiations cosmiques nocives et isole pour maintenir l'équilibre des températures et empêcher les différences de température excessives et les températures extrêmes de nuire aux astronautes. Le système de contrôle principal est équipé d'un système de défense qui surveille l'environnement extérieur 24 heures sur 24 afin de garantir que le camp lunaire réagira immédiatement en cas de dommages et abandonnera les pièces endommagées si nécessaire pour réduire les pertes. Des robots de patrouille sont mis en place, ils ressentent les changements de l'environnement et déclenchent une alarme en temps utile, ce qui constitue une double assurance grâce à l'intelligence artificielle. Un système d'évacuation sera mis en place pour assurer la sécurité des astronautes.

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 ?

1) Eau

L'eau condensée produite par la transpiration des plantes dans le silo des plantes est purifiée et utilisée comme eau domestique après avoir été réapprovisionnée en oligo-éléments par le système. Les eaux usées issues de la purification biologique et l'eau récupérée à partir de l'urine sont utilisées avec l'azote pour l'irrigation des plantes. L'hydrogène réagit avec le dioxyde de carbone pour produire du méthane et de l'eau dans une réaction de Sabaj. La présence de glace d'eau dans les zones d'ombre permanente des régions polaires de la lune pourrait constituer une ressource en eau potentielle.

2) Alimentation

Les céréales, les légumes, les fruits et les vers de farine jaune récoltés peuvent être transformés et consommés, tandis que la biomasse non comestible (comme les résidus de culture, les racines de légumes et les vieilles feuilles mortes) peut être utilisée pour nourrir les animaux qui fournissent aux astronautes de bonnes protéines et une proportion raisonnable d'acides aminés.

3) air

Les excréments, les déchets de cuisine et les déchets ménagers des personnes vivant dans des zones résidentielles sont décomposés en carbone fixe par des micro-organismes. L'air riche en dioxyde de carbone produit par le réservoir de plantes est purifié et envoyé au réservoir de plantes pour la photosynthèse. L'air riche en oxygène produit par le réservoir de plantes est purifié et envoyé dans le réservoir composite pour que les personnes et les animaux puissent respirer et fournir de l'oxygène pour le traitement des déchets.

4)puissance

La période de rotation de la lune est d'environ 21 jours, et il y aura une période d'environ six mois de jour et de nuit polaires, fournissant beaucoup de lumière, qui peut être utilisée pour la production d'énergie photovoltaïque. Des expériences ont été réalisées sur les caractéristiques de production d'énergie du système de pile à combustible dans des conditions de vide extravéhiculaire, de basse température et de microgravité, sur la règle de réponse à la puissance variable et sur les caractéristiques de l'interface de la réaction électrochimique. Selon le principe de Sambatier, l'hydrogène et le dioxyde de carbone réagissent à 300℃~400℃ pour produire du méthane et de l'eau. Le méthane est utilisé dans les moteurs de fusée, l'eau est séparée en hydrogène et en oxygène, et l'oxygène est utilisé pour la respiration et comme carburant.

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

Un camp lunaire peut adopter une méthode de stockage triée pour stocker différents types de déchets dans différents conteneurs. Les déchets organiques peuvent être stockés séparément et traités par des moyens tels que la digestion anaérobie ou le compostage ; les déchets métalliques peuvent être collectés, triés, fondus et recyclés ; et les matériaux recyclables tels que le plastique peuvent être compressés en morceaux solides pour être renvoyés sur Terre en vue de leur réutilisation. Les déchets qui ne peuvent être recyclés sont temporairement stockés dans des installations souterraines afin d'éviter tout impact sur l'environnement lunaire.

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

Ils s'appuient principalement sur la technologie de communication par satellite. Les bataillons lunaires doivent déployer des équipements satellitaires et les connecter aux réseaux de communication sur Terre pour permettre la communication entre la Terre et les autres bases des bataillons lunaires tout en garantissant la vitesse et la stabilité de la transmission. Sur la surface de la lune, le camp lunaire peut également déployer des stations de base de communication pour améliorer la fiabilité et l'efficacité des communications. Ces stations de base pourraient permettre d'établir des contacts entre les bases des bataillons lunaires par le biais de relais de communication entre la Terre et les réseaux de satellites.

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.)

Le Moon Camp se concentrera sur la recherche scientifique dans des domaines tels que le développement des ressources spatiales, l'ingénierie et la technologie spatiales, l'environnement lunaire et l'astronomie. Plus précisément, les expériences scientifiques possibles sont les suivantes : culture de plantes spatiales : mise au point de méthodes et de techniques pour cultiver des aliments sur la lune, par exemple en créant des fermes verticales ou en utilisant la culture hydroponique, et test de la croissance et du développement de différentes plantes dans l'environnement lunaire. Qualité du sol et biosphère : étude des propriétés physiques et chimiques, des micro-organismes, des plantes et d'autres caractéristiques biologiques d'échantillons de sol sur la surface lunaire, et exploration de l'établissement d'écosystèmes durables sur la lune en vue d'une vie humaine future sur la lune. Utilisation de l'énergie : Étudier l'utilisation de l'énergie solaire et nucléaire dans l'environnement lunaire et tester les performances et l'applicabilité des équipements connexes. Systèmes de survie : Concevoir et tester divers systèmes de survie, tels que la purification de l'air, le recyclage de l'eau, l'élimination des déchets, etc., afin de fournir l'infrastructure nécessaire à la vie future sur la lune.

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

Afin de mieux acclimater les astronautes à l'environnement lunaire, l'entraînement qu'ils devraient suivre avant d'atterrir sur la lune est le suivant :

Test de natation et certification de plongée sous-marine : Se préparer à l'entraînement à la sortie dans l'espace

II. formation au pilotage et à la maintenance des véhicules spatiaux : Apprendre à faire fonctionner les véhicules spatiaux et les instruments, et comprendre comment réparer et entretenir les différents composants d'un véhicule spatial. Formation au port et à l'utilisation de la combinaison spatiale : Apprendre à utiliser une combinaison spatiale et à effectuer une sortie dans l'espace.

Enfin, un entraînement cérébral personnalisé peut être effectué par le biais de certaines plateformes d'entraînement intellectuel en ligne afin d'exercer la mémoire, la vitesse de réaction et la santé cérébrale des astronautes et d'améliorer leurs capacités et leur état de préparation.

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.

Une mission vers la lune nécessitera un vaisseau spatial à plusieurs composants, notamment une fusée, un orbiteur, un vaisseau d'atterrissage et une capsule de rentrée. L'orbiteur met en orbite lunaire une fusée à trois étages transportant un atterrisseur et une capsule de rentrée, et l'atterrisseur amène les astronautes sur la surface lunaire. La capsule de rentrée retourne en orbite et finalement sur Terre. Le Camp lunaire utilisait un rover pour transporter du matériel et des astronautes afin d'explorer de nouvelles destinations sur la surface lunaire. Un système de transport par lévitation magnétique a été mis en place à l'extérieur du camp lunaire pour permettre aux astronautes de se déplacer rapidement autour du camp.