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 17, 18, 19 5 / 1 Anglais
Logiciel de conception 3D : Fusion 360
"Infinity Space" est un camp dont les éléments graphiques sont des symboles de l'infini, ce qui indique que "Infinity Space" a des possibilités infinies et que ses bâtiments et structures résisteront à l'épreuve du temps et des risques. Son objectif principal est la recherche scientifique, afin d'étudier les caractéristiques géologiques, chimiques et physiques de la surface de la lune. L'espace infini comprend une zone de recherche scientifique, une zone d'habitation et une zone d'approvisionnement. En même temps, nous utilisons les caractéristiques des symboles infinis pour réaliser un amarrage automatique avec la technologie d'amarrage de la navette. La précision de l'arrimage est élevée et l'opération est simple. Il convient aux astronautes pour relier les camps sur la lune. En même temps, en tant qu'avant-poste, Infinite Space se préparera aux missions plus ambitieuses de l'humanité dans le futur.
Nous avons établi le camp lunaire principalement pour la recherche scientifique, comme un avant-poste avec des laboratoires, ainsi qu'un terrain d'entraînement et une zone de transit pour les humains afin d'explorer, à travers la vie en camp, leur capacité d'adaptation sur un corps étranger sans atmosphère et avec des changements de température extrêmes, ainsi que pour étudier les ressources minérales sur la Lune, l'hélium 3, la glace d'eau, etc. en préparation pour des missions humaines plus ambitieuses dans le futur !
Nous avons décidé de construire Infinite Space dans le cratère de Rex Scarborough. Premièrement, le camp est situé sur la face avant de la lune, près de la terre, et la communication de la base peut être plus fiable et plus stable, ce qui est très important pour les opérations quotidiennes, la recherche scientifique et la gestion de la sécurité. Deuxièmement, le terrain du camp est relativement plat, et il y a d'abondantes ressources métalliques telles que le fer, le magnésium et l'aluminium à proximité, qui conviennent à la construction et à l'entretien des installations de la base, et qui peuvent également soutenir d'autres aspects de l'exploitation minière et de la construction lunaires. Troisièmement, le camp est proche de l'équateur de la lune et dépend de son cycle lumineux 80%~90% pour maintenir le fonctionnement normal de la base. Il faut donc établir un camp lunaire ici.
En ce qui concerne l'apparence de la base, nous avons construit Infinite Space avec le symbole de l'infini comme élément de conception. Son apparence unique lui confère une excellente extensibilité et une grande stabilité structurelle, et garantit une bonne utilisation de l'espace et la protection de l'environnement. Les imprimantes 3D sont utilisées dans la construction pour fabriquer la structure et la coque de la base du symbole infini, et les ressources métalliques telles que le fer, le magnésium et l'aluminium près du cratère Rex Scarborough sont utilisées pour fabriquer des alliages pour la couche métallique extérieure, les véhicules lunaires, l'équipement et les structures des bâtiments, etc, tout en utilisant de la mousse de polystyrène (EPS), du polytétrafluoroéthylène (PTFE), des matériaux d'isolation des lampes apportés de la terre pour maintenir une température stable à l'intérieur du camp, et des matériaux de blindage pour isoler les radiations, En outre, en traitant et en extrayant la poussière de lune et la fibre de verre pour fabriquer de la fibre optique, celle-ci est utilisée pour la transmission de données et d'énergie dans toute la base.
Les astronautes sur la lune doivent faire face à des risques environnementaux tels qu'un environnement à faible gravité, des changements de température importants, des radiations solaires et des débris spatiaux.
Faire face à l'environnement de faible gravité : Le camp dispose d'une salle de sport dans l'espace. Le maintien d'une bonne condition physique au quotidien permet de prévenir efficacement les effets physiques de l'ostéoporose, de l'atrophie musculaire et des dysfonctionnements cardiovasculaires causés par l'environnement de faible gravité.
Températures extrêmes, protection contre les rayonnements et vide spatial : Infinite Space est une station spatiale bien scellée, qui protège les astronautes et les équipements de l'impact du vide extérieur, tout en utilisant de la mousse de polystyrène (EPS) et du polytétrafluoroéthylène ramenés de la Terre. Les matériaux d'isolation des lampes en polyfluorure d'éthylène (PTFE) sont utilisés pour maintenir une température stable à l'intérieur du camp, et les matériaux de blindage sont utilisés pour isoler les radiations. Parallèlement, nous avons mis en place des systèmes de contrôle intelligents et des équipements médicaux et de surveillance de la santé pour contrôler la température ambiante et détecter l'état de santé des astronautes en temps réel.
Face aux débris spatiaux : le choix du cratère Rex Scarborough pour construire une base réduit la probabilité de chute de météorites. Parallèlement, le radar de la base détectera en permanence la situation au-dessus de la base afin que les astronautes puissent prendre des mesures d'urgence.
L'eau : Infinite Space a construit une chambre d'approvisionnement en eau et un collecteur de ressources en eau. La salle d'approvisionnement en eau transforme les ressources en eau et en glace obtenues en eau par pyrolyse, évaporation et refroidissement, et utilise des équipements de circulation d'eau pour relier chaque cabine afin de collecter l'urine, la sueur, etc.
Alimentation : construire une micro-écologie lunaire dans l'espace infini : Des graines de pomme de terre, des graines d'Arabidopsis, des œufs de vers à soie, de la terre, de l'air, de l'eau, etc. seront placés dans la micro-écologie lunaire, et la température et l'humidité appropriées dans l'écosphère seront assurées. La lumière naturelle à la surface de la lune est introduite par le guide de lumière pour créer un environnement propice à la croissance des plantes. La lumière favorise la croissance des plantes pour fournir de la nourriture et de l'oxygène aux vers à soie, la croissance des vers à soie fournit le dioxyde de carbone nécessaire à la croissance des plantes, et les excréments des vers à soie constituent également un bon engrais, formant ainsi un bon cercle écologique pour obtenir de la nourriture.
L'électricité : Infinite Space dispose d'un système de production d'énergie photovoltaïque et d'un système d'énergie nucléaire. L'équipement de production d'énergie photovoltaïque utilise des panneaux solaires pour convertir l'énergie solaire en énergie électrique et utilise directement l'énergie solaire pour le chauffage afin d'obtenir de l'électricité pendant la lune et le jour ; la salle d'approvisionnement en énergie nucléaire utilise des réacteurs nucléaires et des isotopes radioactifs pour produire de l'énergie nucléaire afin de générer une grande quantité d'énergie dans un petit espace pour toute la durée de vie de la base. Parallèlement, nous disposons de dispositifs de détection de sécurité pour éviter les fuites de radiations.
Air (air) : Infinite Space dispose d'une salle de production d'oxygène. En traitant l'ilménite et l'oxyde ferreux dans le sol lunaire, ces matériaux sont chauffés à une température comprise entre 1600 et 2500 degrés Celsius, puis électrifiés, et divers éléments du sol lunaire sont ionisés, y compris les ions d'irritation, et les ions d'oxygène ionisés se combinent entre eux pour former de l'oxygène.
L'élimination des déchets générés par les astronautes sur la lune est une question essentielle, car ces déchets ont non seulement un impact sur l'environnement, mais peuvent également constituer une menace pour la santé et la sécurité des astronautes. Les ordures et les déchets sont recyclés pour la croissance des plantes ou d'autres utilisations industrielles, et les déchets qui ne peuvent être recyclés peuvent être comprimés et stockés pour en réduire le volume. Le projet Infinite Space vise à minimiser l'impact des déchets sur l'environnement et les astronautes, et à fournir un environnement plus sain et plus sûr pour les camps lunaires.
Infinite Space utilise la communication spatiale avec la terre, en utilisant des technologies telles que la communication par laser ou la communication par micro-ondes, pour établir une liaison de communication spatiale entre la lune et la terre. Cette méthode de communication présente les avantages d'une grande vitesse, d'une large bande passante et d'une faible latence, et peut répondre aux besoins de communication en temps réel et de transmission de données volumineuses ;
Infinite Space utilise la communication par fibre optique avec les autres camps lunaires : une technologie qui utilise des fibres optiques pour transmettre des données. Infinite Space met en place un réseau de communication par fibre optique via la salle de contrôle générale afin de relier les différents camps lunaires. La communication par fibre optique présente les avantages d'une grande vitesse, d'une large bande passante et d'une faible latence. Elle peut également répondre aux besoins de communication en temps réel et de transmission de données volumineuses.
Le thème scientifique d'Infinite Space se concentre sur les technologies d'ingénierie et la biologie, car l'environnement lunaire est complètement différent de celui de la Terre, avec notamment une faible gravité, une grande différence de température et un fort rayonnement. Il est donc nécessaire de développer des technologies d'ingénierie qui s'adaptent à l'environnement lunaire, telles que les technologies de l'énergie, de la construction et du transport, afin de fournir un soutien technique aux êtres humains pour mener des recherches scientifiques et établir des bases sur la Lune. En même temps, dans les plans futurs pour les êtres humains d'établir des bases sur la lune, de mener des explorations spatiales profondes et de s'installer, la survie à long terme sur la lune est essentielle. La recherche biologique peut fournir une base pour résoudre les problèmes de survie de base tels que la nourriture, l'oxygène et l'eau sur la lune, et fournir une référence pour l'établissement futur d'écosystèmes sur d'autres planètes.
Expérience biologique :
(1) Expériences de plantation : planter des végétaux à la surface de la lune, étudier l'adaptabilité des plantes dans des environnements tels que la faible gravité et les fortes radiations, et explorer la faisabilité de la production alimentaire sur la lune.
(2) Expériences animales : étudier la capacité d'adaptation des petits animaux sur la lune, explorer la faisabilité de l'élevage d'animaux sur la lune et fournir des références pour l'établissement d'un écosystème à l'avenir.
(3) Expériences microbiennes : étudier la survie et la reproduction des micro-organismes dans des environnements à faible gravité, à forte irradiation et autres, et explorer la faisabilité de la recherche et de l'utilisation de micro-organismes sur la lune.
Expérience en technologie de l'ingénierie :
(1) Expérience en matière de technologie énergétique : étudier l'application de l'énergie solaire et de l'énergie nucléaire sur la lune, et explorer la faisabilité d'une autosuffisance énergétique sur la lune.
(2) Expérimentation de la technologie de construction : étudier la faisabilité des matériaux de construction lunaire et explorer la faisabilité de la construction de bases d'habitation humaine et de recherche scientifique à la surface de la lune.
Pour aider les astronautes à se préparer à des missions sur la Lune, j'inclurais les éléments suivants dans un plan d'entraînement des astronautes :
(1) Entraînement à l'adaptation à l'espace : Les astronautes doivent s'adapter à la vie en apesanteur pendant une longue période, ainsi qu'aux radiations spatiales et à d'autres facteurs environnementaux. Ils doivent donc suivre une formation d'adaptation à l'espace, notamment une formation à l'apesanteur dans des simulateurs spatiaux, une formation à la protection contre les radiations, etc.
(2) Entraînement physique et physiologique : Les astronautes doivent avoir de bonnes qualités physiques et psychologiques pour pouvoir résister à la pression et aux risques élevés de l'environnement spatial. Ils ont donc besoin d'un entraînement physique, d'un entraînement mental et d'un entraînement à la réaction.
(3) Entraînement à la mission : Les astronautes doivent maîtriser le fonctionnement des équipements de la capsule spatiale, notamment les combinaisons spatiales, les systèmes d'alimentation en oxygène, le stockage et l'utilisation de la nourriture et de l'eau, etc. En outre, ils doivent également s'entraîner à la simulation de missions, telles que le décollage et l'atterrissage d'un vaisseau spatial et la marche sur la surface de la lune.
(4) Formation au travail d'équipe : Les astronautes ont besoin de travailler en équipe lors des missions spatiales. Ils ont donc besoin d'une formation au travail d'équipe, notamment à la constitution d'équipes, à la communication et à la résolution de conflits.
(5) Formation aux sciences de l'espace : Les astronautes doivent comprendre l'environnement spatial et les connaissances en sciences planétaires, y compris les caractéristiques géologiques, chimiques et physiques de la lune.
(6) Entraînement aux interventions d'urgence : Les astronautes doivent réagir rapidement et prendre des mesures en cas d'urgence. Ils doivent donc suivre une formation aux interventions d'urgence (dépannage, incendie, maladie soudaine, etc.).
Grâce à ces formations, les astronautes peuvent être préparés à faire face aux différents défis et risques de la mission vers la lune et à assurer la sécurité et le succès de la mission.
Pour les futures missions lunaires, un vaisseau spatial solide et fiable est nécessaire pour permettre la vie et le travail à long terme sur la surface lunaire, ainsi qu'une évacuation rapide en cas de besoin. Un véhicule capable de naviguer sur le terrain accidenté de la lune, tel qu'un rover lunaire ou un robot explorateur, est nécessaire à la base lunaire pour transporter les astronautes vers les différents sites d'exploration.
Pour les voyages à destination et en provenance de la Terre, il faut un vaisseau spatial disposant de suffisamment de carburant et d'énergie pour assurer la sécurité et le confort des astronautes. Lors de l'exploration de nouvelles destinations sur la surface de la lune, la combinaison de robots explorateurs et de la collaboration des astronautes peut accroître l'efficacité et réduire les risques.
La sécurité doit être une priorité absolue et les mesures de soutien technique et de sauvetage nécessaires doivent être mises en place pour garantir le succès et la sécurité de la mission.
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