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.
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Logiciel de conception 3D : Fusion 360
Notre campement lunaire est principalement utilisé pour la recherche scientifique, l'exploration des mystères de l'univers, de l'origine de l'humanité et des ressources de la lune. Quelles sont les ressources qui peuvent mieux et plus facilement répondre aux besoins en oxygène, en eau et en énergie sur la lune ? L'étude de la culture des plantes lunaires, de la manière de bien les planter et de la façon de rendre les plantes terrestres plus productives. Ces études scientifiques ont contribué de manière significative au projet de faire vivre un plus grand nombre de personnes sur la lune.
Nous prévoyons de construire notre camp lunaire dans le bassin antarctique d'Aitken, dans la Mare Smythii. La Mare Smythii est située sur le dos de la lune. Son centre est situé à 87,7 degrés de latitude sud et 126,9 degrés de longitude ouest. Il y a 11 cratères d'impact de rupture de fond de Yuhai d'échelle moyenne. Il peut y avoir des dépressions profondes ou des fissures sous ces cratères, de sorte que la glace d'eau peut y être stockée de manière stable. La zone sélectionnée présente des niveaux élevés de FTA, OL et CPX, qui peuvent être utilisés pour produire de l'oxygène et extraire des métaux tels que le fer et le titane afin de répondre aux besoins potentiels de l'humanité à long terme. Du point de vue du maintien de l'énergie nécessaire au fonctionnement des stations de recherche scientifique, cette zone présente la plus forte intensité lumineuse de la surface lunaire et constitue l'une des zones les plus idéales pour obtenir de l'énergie solaire pendant la journée sur la lune.
Pour la construction de la base, nous prévoyons de construire notre camp lunaire en trois étapes :
Étape 1 : Nous prévoyons de simuler le processus d'assemblage sur Terre, puis d'envoyer le module d'habitation sur la Lune, en utilisant un robot pour assembler la base. Les matériaux utilisés proviennent de la Terre, comme le titane, l'aluminium, l'acide silicique, etc.
Étape 2 : envoyer les astronautes et les modules suivants sur la lune, en améliorant progressivement la zone d'expérimentation, la zone de plantation, etc. La zone de plantation peut être combinée avec le cratère, qui est propice à l'extraction de la glace lunaire.
Étape 3 : Nous prévoyons d'extraire localement des matériaux de la couche d'altération du sol lunaire et d'utiliser un grand dispositif d'impression 3D pour construire une couche de protection contre les radiations de 1,6 mètre d'épaisseur à l'extérieur des modules nécessaires.
En outre, nous prévoyons de fournir de l'énergie à partir de la ceinture terrestre (panneaux solaires, générateurs, etc.), des compresseurs d'oxygène et des purificateurs d'air, des structures de soutien (y compris des bâtiments, des piliers, des connecteurs, des supports et des charnières d'expansion, etc.), des systèmes d'approvisionnement en eau (équipements avancés de purification et de récupération de l'eau), des équipements de communication (y compris des satellites de communication, des équipements de communication, des ordinateurs, des connexions réseau, etc.), des systèmes de survie (y compris des systèmes de survie, des toilettes, des lits, des services de restauration, etc.
Nous examinons principalement les radiations, les micro-météorites et les questions de température concernant les dangers sur la lune.
Une fois la base établie, les astronautes utiliseront des rovers lunaires pour transporter des outils miniers et des robots afin d'extraire la glace lunaire à proximité, puis de la faire fondre, de la filtrer et de la purifier pour obtenir de l'eau pure. Nous prévoyons de le faire deux à trois fois par semaine, une partie de l'eau étant directement transportée dans la zone de vie et l'autre étant stockée dans des dispositifs de stockage d'eau. En outre, le filtrat d'urine peut également être transformé chimiquement en adhésif en convertissant les groupes acides de la chaîne polymère en groupes esters, ce qui modifie ses propriétés.
La nourriture est essentielle pour les astronautes, et les premiers d'entre eux consommeront des aliments apportés de la Terre. Bien sûr, la nourriture apportée ne durera pas longtemps, c'est pourquoi les astronautes construiront une zone de plantation après la mise en place des installations de base, et utiliseront des techniques de culture hydroponique et aérienne pour planter quelques plantes : aubergines, pommes de terre, tomates, et autres plantes qui peuvent apporter différents nutriments. Dans la perspective d'un développement à long terme, nous nous préparons également à étudier comment utiliser le sol lunaire pour cultiver des plantes.
Dans notre système électrique, des panneaux solaires seront utilisés pour la production quotidienne d'énergie de base, et nous utiliserons également une grande quantité d'hélium 3 sur la lune pour reconstituer notre énergie électrique. Convertir cette énergie en courant continu et la stocker dans une batterie en utilisant l'énergie chimique. Lorsque l'on a besoin d'électricité, on convertit l'énergie chimique en courant continu, puis en courant alternatif pour l'alimentation électrique.
Dans un premier temps, nous extrairons de l'oxygène de la couche d'altération lunaire ou des roches (ce qui nécessite de mélanger les gaz d'oxygène et d'azote conformément à la composition de l'atmosphère de surface pour que le corps humain puisse respirer directement). Quant à l'azote, nous l'apporterions de la Terre. Nous pouvons également utiliser l'électrolyse en fusion pour extraire l'air. Nous nous préparons également à utiliser une lentille pour chauffer le sol à 2500 degrés afin d'extraire l'oxygène.
Recyclage et réutilisation : Notre campement lunaire établira un environnement fermé similaire à celui de la Station spatiale internationale, ce qui permettra de recycler et de réutiliser les déchets produits par les astronautes. Par exemple, les excréments et l'urine peuvent être transformés en engrais ou en eau, qui peuvent être utilisés pour les systèmes de survie ou les cultures.
Décomposition oxydative : Les déchets peuvent être oxydés et décomposés dans un réacteur d'oxydation. Un réacteur d'oxydation consiste à mélanger des déchets organiques avec des oxydants tels que le peroxyde d'hydrogène et à les placer dans un conteneur pour qu'ils réagissent dans des conditions de température élevée. Grâce à cette réaction, les substances organiques réagissent avec les oxydants pour produire des substances plus sûres telles que l'eau et le dioxyde de carbone. L'eau et le dioxyde de carbone sont ensuite utilisés pour la photosynthèse, produisant de la nourriture et fournissant de l'oxygène.
Stockage compressé : Les déchets solides, les gros déchets, etc. peuvent être compressés et stockés dans des conteneurs spéciaux, en attendant d'être recyclés ou nettoyés ultérieurement.
Notre camp lunaire utilisera des tours de signalisation et des radars pour établir la communication avec les satellites, qui peuvent être utilisés pour recevoir des signaux de la Terre et fournir une voie de retour pour transmettre des informations telles que des images, des données et de la voix, en maintenant la communication entre le camp et la Terre. Il est ensuite possible d'entrer en contact avec la Terre et d'autres campements lunaires. La radio peut également être utilisée pour communiquer avec la Terre. Après l'entretien et la mise en service, la radio doit tenir compte de facteurs tels que la propagation des ondes électromagnétiques pour garantir une communication de haute qualité.
En outre, notre camping lunaire dispose d'un dispositif d'éjection électromagnétique qui utilise l'électromagnétisme pour éjecter des capsules. Après avoir réglé la vitesse et planifié l'itinéraire, elles peuvent être transmises à d'autres campements lunaires afin d'établir une communication face à face entre les astronautes.
La géologie sera au centre de nos recherches.
Collecte de roches et de sol : Afin de comprendre l'histoire géologique et les caractéristiques de la lune, des échantillons peuvent être prélevés pour être analysés. Ces échantillons peuvent être prélevés par forage ou par des robots et leurs propriétés chimiques et physiques peuvent être analysées.
Surveillance sismique : Les séismes sont moins nombreux sur la lune que sur la terre, mais ils fournissent des informations utiles sur la structure interne de la lune. Des capteurs de surveillance des tremblements de terre peuvent être déployés sur la surface lunaire afin d'enregistrer et d'analyser les données recueillies.
Mesure de la gravité : En mesurant le champ de gravité sur la lune à l'aide d'un gravimètre, on peut comprendre la structure interne et la composition de la lune. Ces mesures peuvent être effectuées à partir d'orbiteurs ou d'atterrisseurs à basse altitude.
Mesure du champ magnétique : En mesurant le champ magnétique à la surface de la lune, on peut comprendre les processus physiques à l'intérieur de la lune. Ces mesures peuvent être effectuées à l'aide d'orbiteurs ou d'avions.
Étude topographique de la surface : Afin d'établir la carte géologique de la surface de la lune, l'altimètre laser, le radar et d'autres instruments peuvent être utilisés pour l'étude topographique de la surface. Ces mesures peuvent aider à déterminer la taille et la forme des différentes caractéristiques géologiques de la lune.
Mesure du flux de chaleur : En mesurant le gradient de température à la surface et sous la lune, on peut comprendre le flux de chaleur et l'histoire géologique à l'intérieur de la lune. Ces mesures peuvent être effectuées à l'aide d'instruments de forage ou de robots.
Les astronautes doivent suivre trois types d'entraînement :
Le premier type est la formation professionnelle de base : en tant qu'astronaute, la première étape consiste à recevoir une formation sur les connaissances théoriques professionnelles de base, telles que l'atmosphère, l'astronomie, la géophysique, la dynamique de l'espace, la communication, les ordinateurs, etc. Ces formations sont toutes liées à l'aérospatiale, à la médecine et à la physiologie. Ces formations sont toutes liées à l'aérospatiale, à la médecine et à la physiologie. En améliorant les connaissances de base de ces disciplines, il est possible de jeter des bases solides pour l'avenir.
Le deuxième type est l'entraînement aux missions de vol : les astronautes doivent avoir un physique robuste et, à ce titre, ils doivent également suivre un entraînement physique rigoureux. Entraînement à l'endurance en cas de surcharge pondérale : Les fusées ont généralement une accélération extrêmement élevée au décollage, et sans entraînement, le corps de l'astronaute ne peut pas la tolérer. La simulation d'un tel entraînement peut aider les astronautes à garder l'esprit clair, à s'adapter aux tâches de vol et à les mener à bien ; Entraînement à l'apesanteur : Pendant le vol orbital, le vaisseau spatial se trouve souvent dans un environnement de microgravité, dans lequel les astronautes ont souvent des vertiges, ce qui affecte leur fonctionnement. Il est donc nécessaire de simuler l'apesanteur du Huangjing pour aider les astronautes à éliminer leur peur de l'apesanteur. Dans des conditions d'apesanteur, les astronautes doivent effectuer des exercices tels que mettre et enlever leur combinaison spatiale, manger et marcher. L'univers et les vaisseaux spatiaux sont des facteurs environnementaux particuliers, et les astronautes doivent améliorer leur tolérance par l'entraînement.
Le troisième type est la formation professionnelle : les astronautes doivent rester sur la lune pendant une longue période, réaliser des expériences, mener des recherches scientifiques, explorer des ressources, etc. Ils doivent également maîtriser les connaissances nécessaires à la réalisation d'expériences scientifiques et la capacité à utiliser diverses machines.
Ces formations visent à permettre aux astronautes de mener une vie normale sur la lune, de mener des recherches scientifiques et d'explorer la lune.
Le vaisseau spatial de la mission lunaire doit pouvoir accueillir et transporter une charge suffisamment importante, car le voyage de la Terre à la Lune nécessite de transporter beaucoup de matériaux et de fournitures, et le vaisseau spatial doit être capable de les supporter. Le vaisseau spatial s'amarrera à la station spatiale dans l'espace, se réapprovisionnera en énergie auprès de la station et s'envolera vers la lune.
Sur la lune, les astronautes assemblent des modules de rovers lunaires détachables apportés de la lune, qui peuvent effectuer l'exploration et la collecte des ressources. (Ces rovers lunaires détachables et ces robots d'exploration sont tous des modules configurés depuis la Terre et assemblés sur la lune).
Sur la Lune, de petites fusées ramenées de la Terre seront assemblées et contrôlées par des Terriens pour voler vers la Terre.
Nous assemblons un robot de détection capable de détecter les ressources et le terrain, d'analyser la pertinence du site pour la construction d'une base et de fournir des informations aux astronautes.
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