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 5 / 1 Anglais
Logiciel de conception 3D : Fusion 360
Notre campement est construit dans un cratère au pôle sud de la lune et se compose de trois compartiments principaux, divisés en une zone de vie, une zone de recherche, une zone de contrôle et une zone de plantation. La zone de vie peut nous aider à nous détendre après un travail épuisant, tandis que la zone de contrôle peut contrôler l'ensemble de la base et établir des connexions avec la Terre ou d'autres campements. La zone de recherche dispose de plusieurs laboratoires et d'un grand nombre d'équipements expérimentaux, ce qui permet de mener diverses expériences et d'explorer des zones inconnues de la lune. La zone de plantation peut fournir de la nourriture. Le système de défense contre les météorites peut protéger le camp contre les attaques de météorites.
Notre innovation réside dans la capacité à utiliser la différence de température entre la surface de la lune et le sol lunaire pour produire de l'électricité, la capacité à utiliser l'énergie solaire concentrée pour alimenter le cycle de production d'énergie du dioxyde de carbone supercritique, la capacité à utiliser le système de défense contre les missiles balistiques et le bouclier de Whipple pour résister à l'impact des météorites, la capacité à utiliser le système de traitement des ordures et le sous-système de traitement de l'urine pour traiter les ordures et les eaux usées, et la capacité à utiliser la méthode de culture hydroponique en colonne et l'agriculture intelligente pour promouvoir la culture des plantes.
L'objectif principal de notre équipe en créant un camp lunaire est de mener une exploration scientifique. La Lune est l'un des corps célestes les plus proches de la Terre et revêt donc une grande importance pour l'exploration et la recherche spatiales humaines. En construisant un camp lunaire, nous pouvons préparer et développer à l'avance la technologie et l'équipement nécessaires aux futures missions lunaires, et explorer des questions scientifiques telles que la géologie, la chimie et les propriétés physiques de la lune, jetant ainsi les bases de l'exploration humaine de l'espace et du développement de la science et de la technologie. En outre, la construction de campements lunaires peut également fournir une base de vie et de travail aux chercheurs en sciences spatiales, facilitant ainsi leurs missions spatiales à long terme et améliorant l'exploration scientifique et l'innovation technologique.
Nous prévoyons de construire notre base lunaire près de la zone de lumière éternelle de Kriprock sur la lune, à proximité de la glace d'eau dans la zone de nuit éternelle. Environ 70% à 80% de l'année sont sous la lumière du soleil, et l'énergie solaire peut être utilisée pour fournir suffisamment d'électricité aux bases lunaires. Il y a également de la glace d'eau, qui peut fournir des ressources en eau et du carburant pour les fusées de la base. La différence de température dans la région polaire est relativement faible, ce qui est propice à la survie des astronautes.
Notre base est principalement composée de trois structures circulaires, ainsi que d'énergie solaire concentrée, de fusées, de radars, de satellites, de rovers lunaires, etc. Nous transporterons à l'avance des robots et d'autres équipements sur le site de la base, nous collecterons des éléments métalliques dans le sol lunaire, nous utiliserons la technologie d'impression 3D pour construire la structure du camp lunaire, puis les astronautes s'installeront dans le camp lunaire pour achever la construction de l'intérieur du camp. Nous collectons de l'eau pour la production d'oxygène et du sol lunaire pour la construction de la base. Nous devons transporter de la Terre du carbone, de l'azote et d'autres éléments qui ne sont pas contenus dans le sol lunaire pour la construction du camp et la culture des plantes. Une fois la construction achevée, les astronautes s'installeront dans la base lunaire et passeront aux étapes suivantes de la planification.
En ce qui concerne les besoins élémentaires de survie, la base peut fournir aux astronautes de l'eau, de la nourriture, de l'électricité, de l'air, etc. Notre camp lunaire dispose d'un système de survie complet qui permet aux astronautes de respirer, de digérer les aliments et d'excréter les déchets, y compris des systèmes de ventilation, des systèmes d'élimination des déchets et des toilettes.
Lorsque nous sommes confrontés à des environnements difficiles à basse température, nous utilisons l'électricité générée par les panneaux solaires thermoélectriques et à concentration pour chauffer le camping.
En cas d'attaque de météorites, la base est équipée d'un bouclier Whipple et d'un système de défense contre les missiles balistiques. Le bouclier de Whipple est composé de deux plaques d'aluminium et de liquides auto-cicatrisants. Le système de défense contre les missiles balistiques est composé d'un centre de commandement, de fusées d'interception, de satellites d'alerte, d'un radar de guidage et d'un radar de détection à distance, qui ont la capacité de résister aux impacts de météorites de petite et moyenne taille.
Lorsqu'il est difficile de réagir à des situations d'urgence telles que des dysfonctionnements de la base, il existe des plans de réponse aux situations d'urgence, des systèmes d'alerte et des vaisseaux spatiaux habités pour assurer la sécurité du personnel.
Eau
Dans un premier temps, nous avons utilisé l'hydrogène et l'oxygène restants de l'équipement d'alunissage pour produire de l'eau, et nous avons complété les pertes dans le cycle en recyclant l'eau provenant d'autres produits de combustion de carburant. Dans une phase ultérieure, en fonction de la sélection du site de la base, les ressources en glace d'eau près du rocher Kripp en Antarctique seront automatiquement collectées par les rovers lunaires et transportées à la base pour y être stockées en vue d'une utilisation. La base adopte divers dispositifs d'économie d'eau, tels que le traitement de l'urine et l'utilisation multiple d'une seule eau, afin d'économiser les ressources en eau.
Alimentation
La nourriture est un moyen important pour les astronautes d'obtenir des nutriments. Nous avons mis en place un dispositif de culture de plantes sur la base lunaire afin d'atteindre l'autosuffisance en légumes de base et de garantir la fraîcheur des aliments. Nous prévoyons de planter des pommes de terre, de l'Arabidopsis, du colza, etc. Et de cultiver des vers de farine jaunes dans la zone expérimentale pour fournir des protéines aux astronautes.
Énergie
Nos sources d'énergie comprennent la production d'énergie thermoélectrique, qui utilise la différence de température entre le jour et la nuit entre la surface lunaire et le sol lunaire pour produire de l'électricité, et la production d'énergie solaire concentrée par cycle de CO2 supercritique, qui est plus efficace que la production d'énergie solaire traditionnelle. Dans le même temps, l'électricité sera stockée pour éviter les situations imprévues.
Air
Utilisation au début de l'oxygène comprimé apporté de la Terre. Dans une phase ultérieure, utilisation de la photosynthèse des plantes dans la zone de plantation et du dispositif d'eau électrolytique dans la zone d'expérimentation pour fournir de l'oxygène.
Notre camp lunaire est équipé d'un dispositif d'élimination des déchets et d'un système de traitement de l'urine.
Le dispositif de traitement des ordures adopte des conceptions telles que le mécanisme à iris, la structure de poussée et le mécanisme de roulement. En coopérant les uns avec les autres et en adoptant une méthode d'emballage en col de cygne, le contact manuel est réduit, l'étanchéité est renforcée, le risque de fuite des déchets est réduit, le volume et le temps d'emballage du système d'emballage sont réduits, et l'efficacité de la collecte des déchets est améliorée.
Le système de traitement de l'urine utilise un dispositif à vapeur rotatif qui peut générer de la vapeur d'eau à environ 50 degrés Celsius, ce qui le rend plus économe en énergie. La pompe péristaltique peut fournir différentes conduites en fonction des différents canaux de liquide résiduel dans les voies urinaires. Les différents composants sont détachables, pratiques et rapides.
Communiquer par l'intermédiaire de satellites de communication lunaires. Les satellites de communication sont des satellites artificiels spécifiquement utilisés pour la communication par satellite. Ils servent à transmettre des informations et peuvent aider à communiquer entre les futurs campements lunaires et la Terre, ainsi qu'entre les différents campements sur la Lune. Cette méthode de communication a été largement utilisée sur Terre et constitue également un choix fiable pour une utilisation sur la Lune. Le satellite de communication est placé sur une orbite synchronisée avec celle de la lune et communique avec le camp lunaire par l'intermédiaire de stations terrestres et de stations relais afin de transmettre des informations sur la lune. Afin d'éviter les interférences météorologiques et autres, les satellites de communication disposent généralement d'un certain mécanisme d'autoprotection. En outre, afin d'assurer une couverture suffisante des services de communication, il peut être nécessaire de construire plusieurs satellites de communication pour parvenir à une connectivité globale sur la lune.
Biologie : Notre camping lunaire a mis en place une installation de culture biologique, qui peut non seulement répondre aux besoins quotidiens des astronautes, mais aussi étudier les caractéristiques de survie des organismes dans l'environnement lunaire. La méthode de culture hydroponique de la colonne est utilisée pour la culture des plantes, où la plantation ne nécessite ni terre ni eau, et où la solution nutritive pulvérisée est utilisée pour favoriser la croissance des plantes.
Géologie : Le rover lunaire de notre camp lunaire est doté d'une fonction d'extraction automatique, et le sol lunaire extrait est ramené à la base pour des recherches géologiques.
Robotique : La base est équipée de robots, qui peuvent être utilisés pour la recherche sur les robots et la construction de robots plus avancés dans l'étape suivante.
L'entraînement physique vise principalement à améliorer la condition physique des astronautes afin qu'ils résistent aux attaques des maladies.
La formation d'adaptation à l'espace extra-atmosphérique vise principalement à cultiver la capacité des astronautes à s'adapter à la survie dans l'espace extra-atmosphérique.
Formation en santé psychologique pour aider les astronautes à développer de solides qualités psychologiques et à faire face à la vie dans l'espace.
La formation à l'utilisation des instruments permet aux astronautes d'utiliser rapidement et efficacement les instruments pour des travaux de recherche scientifique.
Formation à la gestion des situations d'urgence, permettant aux astronautes de gérer rapidement et correctement les situations d'urgence et de minimiser les pertes.
Formation individuelle et en équipe, permettant à chacun de s'intégrer dans l'ensemble et de libérer la force de l'équipe.
Les futures missions lunaires nécessitent des engins spatiaux à forte poussée et recyclables.
Le campement lunaire dispose de véhicules de transport tels que de petits rovers lunaires, de grands rovers lunaires et des vaisseaux spatiaux habités. Les petits rovers lunaires peuvent étudier la surface lunaire et explorer le chemin des grands rovers lunaires. Les grands rovers lunaires peuvent transporter du matériel, des équipements et des chercheurs pour mener des recherches approfondies sur la surface lunaire inconnue.
Les navettes à destination et en provenance de la lune sont principalement effectuées par des vaisseaux spatiaux habités, et l'exploration de la surface lunaire est principalement réalisée par de grands rovers lunaires.
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