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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.

The Moon Vanguard

郑州轻工业附属中学  河南省郑州市-河南省    Chine 19   5 / 2 Anglais
Logiciel de conception 3D : Fusion 360



1.1 - Description du projet

  L'objectif principal de la construction de la base est de mener des recherches scientifiques dans l'environnement lunaire. L'ensemble peut être divisé en cinq grandes zones fonctionnelles : la zone d'aide à la survie, la zone d'usine intelligente, la zone de lancement pour répondre au lancement et à la réception des fusées ou des sondes, la zone de production d'énergie et la zone de ressources lunaires.

  Première étape : à l'aide des matériaux transportés depuis la Terre, construire d'abord le générateur d'oxygène et le système de circulation de l'eau dans la zone de survie, puis le réseau solaire dans la zone de production d'énergie, et enfin le centre de fusion dans la zone de ressources lunaires.

  À moyen terme : utiliser les matériaux de construction et la technologie d'impression 3D fournis par le centre de fusion pour poursuivre la construction de chaque zone.

  Phase tardive : Une fois tous les bâtiments construits, d'autres recherches seront menées pour lancer des sondes dans l'espace lointain ou améliorer les systèmes robotiques. Utilisez le poste de contrôle central pour superviser l'ensemble de la base sous tous ses aspects.

  À l'avenir, la base pourra obtenir des ressources de la Terre par l'intermédiaire de la zone de réception des lancements, et la structure de la base elle-même pourra soutenir le fonctionnement continu de la base, ce qui permettra de l'améliorer et de l'étendre.

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).

  Comme le dit le proverbe, "l'aspiration de l'homme à l'espace découle d'un désir primitif d'exploration". La construction d'un camp lunaire peut aider l'humanité à comprendre la vérité de l'univers et peut également apporter un soutien important au développement scientifique et technologique de l'humanité.

  Par conséquent, l'objectif principal de notre camp lunaire est d'être en mesure de s'installer sur la lune et d'effectuer divers travaux scientifiques en même temps. Enfin, le résultat de la présence d'astronautes à court terme et de l'utilisation d'une intelligence téléguidée pour opérer à long terme est atteint.

  L'objectif de recherche scientifique doit être atteint et la base doit être utilisée comme une station de transit vers l'espace lointain ; exploiter les ressources lunaires et construire des unités de fusion capables de fonctionner normalement dans l'environnement lunaire ; construire un laboratoire pour en faire un lieu idéal pour des expériences multidisciplinaires.

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

  Nous prévoyons d'établir notre base à 88,9°S sur la lune. Sur le bord est du cratère de Gerach, le cratère est presque au pôle sud. En même temps, en raison de la latitude élevée, il peut bénéficier d'une énergie solaire quasi permanente et d'une grande quantité de dépôts de glace d'eau, ce qui facilite grandement l'accès à l'eau et à l'énergie dans la base. En particulier, le taux d'ensoleillement sur le versant nord du cratère d'impact atteint environ 97%, et le versant nord élevé a pour effet de résister aux météorites. L'altitude de la fosse est stable, le terrain est plat et la zone est vaste, ce qui est propice à la construction de la base.

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.

  Au début de la construction du camp, les astronautes vivront temporairement dans des vaisseaux spatiaux adaptés à l'atterrissage sur la Lune. À ce stade, l'équipement d'impression 3D sans pilote qui est arrivé en même temps que les astronautes a commencé la construction de la base, et des matériaux de construction provenant de la terre seront utilisés au début de la construction, puis la couche de régolithe sur la surface lunaire peut être fondue grâce au dispositif de fusion, et les peptides de la couche de régolithe et l'aluminium mélangés à des fibres de verre provenant de la terre et à des fibres plastiques composites sont utilisés comme matériaux d'impression 3D.

  Dans le processus de construction, la surface du bâtiment est conçue comme une structure d'isolation sous vide, afin de mieux gérer la différence de température entre le jour et la nuit de la lune, et sa structure d'isolation sous vide peut résoudre efficacement le problème des météorites, lorsque la météorite tombe sur la surface du bâtiment, cette structure sous vide peut disperser la force d'impact de la météorite, ce qui permet de résoudre le problème des météorites.

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

  Lorsque nous avons construit le camp lunaire, nous avons pris en compte les dommages causés aux astronautes par les radiations, les météorites et les fluctuations de chaleur. C'est pourquoi nous avons utilisé une combinaison de panneaux d'isolation thermique sous vide et de matériaux antiradiation dès le début pour prévenir les radiations et réduire la température dans la cabine. Après la construction du dispositif de fusion lunaire, les ressources lunaires telles que le sol lunaire ont été utilisées pour construire les matériaux de construction. Le sol lunaire ayant lui-même les caractéristiques d'une faible conductivité thermique et d'une forte capacité antiradiation, il peut jouer un bon rôle de protection.

  Anti-rayonnement : sol lunaire, matériaux antirayonnement

  Différence de température : La station centrale de surveillance est utilisée pour détecter la température et contrôler la température de la base, tout en utilisant des panneaux d'isolation sous vide à l'extérieur de la base pour ralentir les changements de température dans la base.

  Météorite : La topographie unique du site de sélection de la base et la structure d'isolation sous vide de la plaque d'isolation sous vide sur la surface du bâtiment peuvent disperser la force d'impact de la météorite.

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 ?

  L'eau : La base étant située à 88,9°S sur la lune, nous utiliserons des véhicules d'extraction d'eau sans équipage pour obtenir de la glace d'eau dans le pergélisol au pôle sud de la lune. Grâce aux puissantes installations de recyclage de l'eau de la base, les eaux usées sont recyclées et purifiées avant d'être utilisées. Améliorer l'efficacité de l'eau.

  Nourriture : dans un premier temps, les astronautes mangeront des aliments réhydratés apportés de la Terre (aliments de petite taille avant le contact avec l'eau, transportés et transformés en aliments comestibles après le contact avec l'eau) afin de survivre à la première phase de construction. À moyen terme, grâce au centre de synthèse de l'amidon, le dioxyde de carbone expiré par les astronautes est recueilli selon la théorie de la biologie synthétique et finalement converti en aliments organiques par une série de réactions. Lors des étapes ultérieures de la construction de la base, il est possible d'obtenir de la nourriture en plantant la base en même temps.

  L'électricité : Sur le versant nord du cratère, la construction de panneaux solaires permet d'utiliser efficacement de vastes zones de lumière pour produire de l'énergie, d'utiliser l'hydrogène produit lors de la production d'oxygène pour électrolyser l'eau, de développer l'énergie hydrogène et d'utiliser l'hélium 3 présent dans le sol lunaire pour une fusion nucléaire contrôlée.

  L'air : L'oxygène peut également être obtenu en cultivant des algues riches en oxygène dans la base de plantation, et l'oxygène contenu dans le métal oxydé sur la surface lunaire peut être obtenu grâce à un dispositif de fusion, qui est converti en oxygène grâce à un dispositif de conversion.

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

  Nous transporterons les eaux usées générées par la vie des astronautes vers notre super système de circulation d'eau, et les eaux usées seront décontaminées et purifiées après avoir traversé le purificateur d'eau, de manière à ce que les eaux usées puissent être pleinement utilisées. Pour les autres déchets générés par la vie, nous utiliserons des processeurs microbiens pour transformer ces ordures ménagères en nourriture pour les micro-organismes et, en même temps, nous utiliserons le principe de la réaction d'oxydoréduction pour utiliser ces micro-organismes afin de produire de l'électricité pour divers équipements de la station spatiale. Dans le même temps, les astronautes sont amenés à expirer du dioxyde de carbone, et le dioxyde de carbone est réutilisé à l'aide de dispositifs de production d'aliments à base de dioxyde de carbone.

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

  Nous communiquerons avec les satellites lunaires par le biais d'un radar photonique à micro-ondes, puis avec la Terre et d'autres bases lunaires par le biais de satellites, afin de garantir que la communication puisse s'effectuer sans délai. Grâce à la connexion des signaux micro-ondes, le système de jumelage numérique de notre camp lunaire peut être détecté et contrôlé à la fois par le camp et par la Terre, de manière à assurer la transmission en temps réel de diverses informations dans le camp.

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.)

  Dans notre camp lunaire, la robotique, la botanique et l'astronomie sont au cœur de nos recherches scientifiques. L'usine intelligente de notre camp peut produire diverses machines telles que des véhicules lunaires, des véhicules miniers et des robots de service, tandis que les astronautes peuvent s'appuyer sur l'usine intelligente pour mener des recherches en robotique et créer de meilleures machines. Elle étudie principalement la manière de maintenir le fonctionnement normal du robot et le mouvement de conduite mensuel dans un état de faible gravité, et utilise principalement le système de jumeaux numériques pour surveiller les données relatives à l'état de fonctionnement du robot et des composants de conduite mensuels.

  Dans le module de plantation, nous étudierons la croissance des plantes dans des conditions de faible gravité et utiliserons la technologie transgénique pour produire des plantes qui peuvent mieux s'adapter à l'environnement de faible gravité de la lune en analysant les données de croissance des plantes, afin de fournir un approvisionnement en nourriture pour la survie à long terme sur la lune.

  Dans la baie de lancement de la fusée, nous pouvons mener à bien l'exploration de l'espace. Dans la baie de lancement, nous pouvons non seulement recevoir diverses fournitures de la Terre, mais aussi préparer la poursuite de l'exploration de l'espace.

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

  Afin de s'assurer que les astronautes puissent mener à bien la mission lunaire, chaque astronaute doit suivre un "entraînement du diable" au sol avant de se rendre sur la lune, de manière à ce que les astronautes puissent se déplacer et opérer dans l'environnement de faible gravité de la lune.

  Avant de se rendre sur la lune, les astronautes s'entraînent principalement au fonctionnement des équipements connexes de la base lunaire et aux activités externes sur la base lunaire à l'aide de quatre équipements : le simulateur d'entraînement hors cabine, le réservoir d'environnement à faible gravité, le module d'essai de la combinaison extravéhiculaire et le simulateur de réalité virtuelle, y compris l'entraînement au fonctionnement normal et aux procédures, ainsi que l'entraînement à l'identification, au jugement et au traitement des défaillances. Le simulateur de réalité virtuelle peut simuler complètement les diverses activités des astronautes sur la lune et simuler des exercices d'entraînement conjoints avec le personnel au sol.

  Outre les divers entraînements spéciaux mentionnés ci-dessus, les astronautes doivent également s'entraîner à la musculation. L'entraînement à la musculation des astronautes comprend l'entraînement à la musculation des membres supérieurs et l'entraînement à la musculation du tronc, afin de garantir la santé physique à long terme des astronautes dans un environnement à faible gravité.

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.

  Notre mission sur la Lune nécessite du matériel, des fusées et des engins spatiaux. Avant que les astronautes n'atterrissent sur la lune, ils doivent d'abord utiliser des fusées de transport de matériaux pour transporter les matériaux utilisés dans la construction de la base initiale vers la zone désignée, puis utiliser des vaisseaux spatiaux pour envoyer les astronautes sur les sites d'atterrissage désignés. Dans l'usine intelligente du camp lunaire, nous construirons des véhicules lunaires pour explorer la surface lunaire, des véhicules miniers pour exploiter le régolithe lunaire et des camions à eau pour exploiter le pergélisol en Antarctique. Réutiliser la navette spatiale qui transporte les astronautes vers la Lune depuis et vers la Terre. À son retour sur Terre, la navette spatiale est réparée et inspectée afin de garantir le succès de la prochaine livraison. Les astronautes utiliseront des véhicules lunaires pour explorer de nouvelles destinations sur la surface lunaire.