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 18, 19 6 / 2 Anglais
Logiciel de conception 3D : Fusion 360
Le corps principal de l'Optimum Lunaire a la forme d'un lapin, qui est une combinaison de la culture occidentale de Pâques et de la culture chinoise du zodiaque. La forme du lapin et la couleur claire comme thème, non seulement pour ajouter un peu d'amusement et de chaleur aux astronautes vivant sur la base lunaire, mais aussi pour l'activité des futurs astronautes tels que le lapin, vigoureux et plein de vitalité.
Nous utiliserons la technologie de l'impression 3D pour construire le camp. La plupart des cabines se trouvent dans le corps principal. La structure relativement intacte et fermée du camp aide les astronautes à se protéger de l'environnement lunaire hostile. Lunar Optimum se concentre sur la recherche scientifique, avec l'exploration et l'utilisation des ressources spatiales, la biomédecine, l'élevage d'animaux et de plantes et d'autres équipements de recherche scientifique, les vaisseaux spatiaux, le rover lunaire et l'accélérateur de masse sont des outils de transport. Les salons, les restaurants, les salles de sport et les salles médicales, qui sont complétés par des recherches sur l'intelligence artificielle, offrent aux astronautes une vie de qualité, saine et confortable. Il fournit également de l'eau, de l'air, de la nourriture et de l'énergie.
Lunar Optimum non seulement comme un booster pour l'exploration de la lune, mais aussi comme une station de passage pour l'exploration humaine de Mars et de planètes plus mystérieuses.
Dans le cadre du projet de camp lunaire, l'objectif principal du camp lunaire que nous avons établi est scientifique. Pour ce faire, nous avons créé deux laboratoires de recherche, l'un pour l'observation spatiale et l'autre pour la biomédecine. Dans le domaine de la recherche biomédicale, nous fabriquons des spectromètres de masse à plasma inductif (ICP-MS), qui sont utilisés pour l'analyse qualitative, semi-quantitative et quantitative d'un ou de plusieurs éléments dans des échantillons de matériaux, ainsi que des chariots de distribution médicale pour faciliter la communication avec les salles médicales.
Nous prévoyons de construire un camp dans le plus grand bassin du système solaire, le bassin d'Aitken, au pôle sud de la Lune. Avec un diamètre de 2 500 kilomètres et une profondeur de 12 kilomètres, ce cratère est non seulement un endroit idéal pour étudier la structure interne et l'évolution de la lune, mais il offre également des conditions favorables à la construction de camps résistant aux basses températures et aux radiations à haute énergie. Il est également riche en eau glacée, en hélium 3, en lumière solaire, en métaux et autres ressources rares. La pente et la douceur du terrain facilitent l'atterrissage en toute sécurité de l'atterrisseur, et la température de la zone est stable et adéquate. Certains des terrains élevés facilitent la communication Terre-Lune et améliorent les conditions de vie des astronautes.
Nous prévoyons d'utiliser rationnellement les ressources lunaires, principalement en recourant à l'impression 3D et à la technologie de transport terre-lune, qui se divise principalement en trois étapes :
1) "Phase de préparation" : dans un premier temps, le camp ne peut pas être autosuffisant. Tout d'abord, le transport Terre-Lune sera utilisé pour transporter les produits nécessaires à la construction lunaire, tels que la nourriture, les imprimantes 3D, les machines et équipements de collecte et de traitement, et certaines installations lunaires de base seront construites.
2. la "phase de construction" : le criblage et le frittage de la couche altérée de la surface lunaire, qui est principalement composée de silicates, d'oxydes, etc. et constitue une excellente matière première pour l'impression 3D ; à l'aide d'adhésifs et de catalyseurs, il sera possible d'imprimer des pièces ou des installations pour un large éventail d'applications. L'impression 3D s'accompagnera de tests de culture de plantes lunaires, de production d'oxygène, de traitement de la glace combustible et de récolte d'énergie solaire afin de rendre le camp autosuffisant.
3. la "phase de clôture" : Les pièces ou installations imprimées en 3D seront assemblées, et la technologie lunaire sera progressivement perfectionnée et mise au point, de manière à rendre le camp autosuffisant pour l'exploration lunaire.
Comme la lune est dépourvue de champ magnétique et d'atmosphère, nos camps lunaires prennent des précautions supplémentaires pour se protéger des radiations et rester au chaud. Des expériences ont prouvé que le sol lunaire est un bon matériau antiradiation et d'isolation thermique. Nous utilisons donc des imprimantes 3D pour imprimer un mur protecteur de 1,6 mètre d'épaisseur sur la surface du bâtiment de la base lunaire. La poussière lunaire est isolée par le corps fermé de la base. Lorsque nous sortons, le rover et la combinaison spatiale sont notre parapluie. Pour les météorites, un abri d'urgence sera construit sous notre base (il y a des ressources de base pour la vie dans l'abri) pour que nous puissions nous y cacher lorsque des météorites frappent, bien sûr, notre mur de protection de 1,6 mètre d'épaisseur protégera également notre base dans une certaine mesure, et lorsque la crise est plus importante, nous conduirons également le vaisseau spatial lunaire dans un endroit sûr pour attendre les secours.
Méthodes d'acquisition de l'eau : apport (initial), chauffage du sol lunaire et extraction de glace d'eau. Notre corps possède des lentilles convexes qui réfléchissent et concentrent la chaleur solaire pour chauffer le sol lunaire et la glace d'eau afin de produire de l'eau. Afin d'économiser et d'utiliser pleinement les ressources en eau, un système de recyclage de l'eau est indispensable.
Au départ, la nourriture des astronautes était préparée sur Terre et transportée sur la Lune, notamment des repas prêts à consommer, des fruits et légumes surgelés, ainsi que des aliments et boissons réhydratés pour répondre aux besoins des astronautes en matière de sucres, de graisses, de vitamines et de micronutriments. Une fois le camp stable, l'écosystème expérimentera la culture d'aliments de base comme les pommes de terre et le blé, de légumes comme la laitue et les tomates, et même de poissons, ce qui permettra aux astronautes de cultiver et de manger leur propre nourriture et d'économiser sur les coûts de transport.
Pour obtenir de l'oxygène, les roches du sol lunaire sont d'abord électrolysées. Une fois que le sol lunaire et les roches sont chauffés et fondus, l'oxygène est libéré sous forme de bulles. Deuxièmement, l'eau électrolytique, grâce à l'exploitation tardive des ressources en eau et en glace devenues suffisantes, l'eau électrolytique peut produire suffisamment d'oxygène, l'hydrogène dérivé pouvant également être utilisé comme combustible. L'air est recyclé et transporté vers chaque cabine par le système de circulation d'air du camp.
Nous avons deux façons d'obtenir de l'électricité : la production d'énergie photovoltaïque et la production d'énergie thermique. Le site de notre camp bénéficie d'un ensoleillement de 80% à 90% par an, de sorte que les panneaux solaires peuvent être utilisés pour obtenir une grande quantité d'énergie. Le matériel de production d'énergie thermique du véhicule lunaire sert à la fois à la production d'énergie et à la production d'eau de fonte.
Pour l'élimination des déchets domestiques, tels que les restes de nourriture, le papier, le plastique et d'autres déchets solides, le camp utilisera des méthodes de recyclage et d'incinération.
Pour le traitement des gaz résiduaires, qui comprennent principalement le dioxyde de carbone et le formaldéhyde, on adoptera le traitement par absorption et le traitement REDOX : notre camp dispose de purificateurs d'air et de dispositifs de transport par circulation, pour absorber les gaz résiduaires par un traitement absorbant, tel que l'adsorption du dioxyde de carbone par le tamis à charbon, l'adsorption du formaldéhyde par le charbon actif, de manière à obtenir l'effet d'élimination des gaz résiduaires. Les gaz résiduaires sont traités par des réactions REDOX, telles que la réduction du dioxyde de carbone en oxygène et en carbone et l'oxydation du formaldéhyde en CO2 et en H2O.
Pour le traitement des eaux usées, nous disposons d'un dispositif de purification de l'eau. Le purificateur d'eau adopte le principe de la microfiltration (MF), de l'ultrafiltration (UF), de la NF et de l'osmose inverse (RO) pour filtrer les matières en suspension et les impuretés contenues dans les eaux usées et les stériliser.
Communications par satellite : nous placerons plusieurs satellites en orbite lunaire afin de communiquer avec les satellites de communication sur Terre. Ces satellites de communication peuvent transmettre des signaux à des stations de relais de communication sur Terre avant de les transmettre à d'autres bases lunaires. La communication radio, qui est moins efficace pour les communications sur de longues distances, mais très efficace pour les communications à courte distance. Nous pouvons utiliser des systèmes de communication radio pour communiquer avec d'autres bases lunaires proches, ou utiliser des radiotélescopes pour envoyer des signaux à la Terre.
Au camp lunaire, l'observation de l'espace et la biomédecine sont au centre des préoccupations.
La première est l'observation spatiale, car la lune présente des caractéristiques telles que l'absence quasi-totale d'atmosphère, l'absence de champ magnétique, un faible champ gravitationnel et une structure géologique stable, de sorte qu'il est beaucoup plus facile de lancer une sonde spatiale à partir de la lune que de la terre. La mise en place d'un réseau d'observation sur la surface lunaire permet non seulement d'effectuer des observations astronomiques continues, mais aussi de surveiller et d'étudier la structure géologique et les changements environnementaux de la Terre, en particulier la menace éventuelle que représentent pour la Terre les petits objets de l'espace proche de la Terre et même de l'espace lointain, de manière à protéger les êtres humains.
Deuxièmement, la biomédecine, les laboratoires naturels et les bases de production de matériaux spéciaux En raison de la structure géographique particulière et de l'environnement naturel unique de la lune, de nombreuses recherches et expériences qui ne peuvent être réalisées sur Terre peuvent être menées à bien sur la lune, ce qui jouera un rôle inattendu dans la promotion de la recherche médicale et de la culture des plantes. Notre camp lunaire dispose d'une écosphère entièrement fonctionnelle, grâce à laquelle l'ensemble du processus de germination des graines, de croissance des semis et de floraison des plantes dans des conditions de faible gravité et de fortes radiations, ou l'éclosion des œufs, la croissance et le développement des larves, et la transformation des cocons en papillons, vérifient la respiration des graines et la photosynthèse des plantes dans l'environnement lunaire. Si les animaux et les plantes peuvent s'adapter à la lumière lunaire pour leur croissance, les êtres humains pourront à l'avenir construire une base sur la lune et mener des travaux de recherche scientifique à long terme, ce qui est d'une grande importance pour la survie future des êtres humains sur les planètes extraterrestres.
Les astronautes sont des personnes engagées dans des activités spatiales dans le cadre d'une profession spéciale, ils veulent mener à bien la surveillance du vol, l'exploitation, le contrôle, la communication, la maintenance et la recherche scientifique à l'intérieur et à l'extérieur de la cabine dans des conditions environnementales spéciales, et peuvent vivre une vie normale. Cela nécessite un entraînement rigoureux, afin qu'ils aient d'excellentes qualités physiques et psychologiques, une forte capacité d'adaptation aux facteurs environnementaux particuliers de la lune, et qu'ils maîtrisent toutes sortes de connaissances et de compétences nécessaires pour survivre sur la base lunaire.
L'entraînement que les astronautes doivent suivre avant l'alunissage comprend généralement des exercices physiques, un enseignement théorique, un entraînement psychologique, un entraînement à l'endurance et à l'adaptabilité à des facteurs environnementaux particuliers, un entraînement à la survie et à la technologie des engins spatiaux, un entraînement à la technologie de l'ingénierie médicale aérospatiale, un entraînement à la connaissance et à la technologie des sciences et applications spatiales, un entraînement à la survie et un entraînement complet. Les exigences spécifiques et le contenu de la formation varient en fonction de la catégorie et de la profession des astronautes. Les astronautes professionnels, tels que les pilotes et les experts de mission, ont un contenu de formation plus important, des exigences plus strictes et une durée de formation plus longue, qui s'étend généralement sur trois ans. Les astronautes non professionnels, tels que les spécialistes de la charge utile ou les scientifiques astronautes, suivent des sessions de formation moins nombreuses et plus courtes. Sur la base d'une formation complète, une formation clé sera dispensée dans des domaines tels que la technologie de la station spatiale, les activités extravéhiculaires, le contrôle du bras robotique, l'adaptation psychologique, le travail et la vie en orbite. Chaque astronaute a besoin de plus de 6 000 heures d'entraînement pour s'assurer qu'il est bien préparé pour la mission.
Notre mission sur la lune nécessitera un vaisseau cargo et un vaisseau habité :
Tout d'abord, les installations lunaires initiales nécessaires, telles que la nourriture, les imprimantes 3D et les machines de collecte et de traitement, seront transportées sur la lune par le vaisseau spatial cargo, qui pourra servir de résidence temporaire initiale à un astronaute. Plus tard, lorsque le camp sera terminé, il pourra être démonté et réaménagé en véhicule pour explorer la surface lunaire.
Deuxièmement, le vaisseau spatial habité a transporté trois autres astronautes sur la Lune et pourrait être utilisé comme navette entre la Terre et la Lune.
Troisièmement, nous installerons un rover lunaire et un vaisseau spatial lunaire sur la lune pour transporter des personnes, collecter et explorer les ressources lunaires.
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