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.
郑州轻工业附属中学 河南省郑州市-金水区 Chine 19 5 / 2 Anglais
Logiciel de conception 3D : Fusion 360
Le projet de base lunaire scientifique vise à utiliser les tubes de lave lunaire comme structures d'habitation pour les futures missions lunaires. Le projet consiste à construire une base modulaire sur la lune qui peut être assemblée et désassemblée en fonction des besoins de la mission. Le projet de base lunaire se concentre sur l'utilisation des tubes de lave lunaire comme structures d'habitation pour les futures missions lunaires.
L'objectif principal du projet est d'explorer la faisabilité de l'utilisation de l'environnement naturel de la lune pour créer un environnement sûr et habitable. Les tubes de lave de la lune sont des habitats idéaux car ils offrent une protection naturelle contre les radiations, les micrométéores et les fluctuations extrêmes de température. Nous utiliserons des technologies avancées de robotique et d'impression 3D pour construire une base modulaire qui sera alimentée par l'énergie thermoélectrique et disposera d'un système d'alimentation de secours. La base servira également de plateforme pour tester de nouvelles technologies qui seront éventuellement utilisées dans le cadre d'expéditions humaines vers Mars et au-delà. Globalement, le projet vise à construire une base lunaire durable et technologiquement avancée pour faciliter la recherche et l'exploration à long terme de la lune, tout en atténuant les risques associés aux missions spatiales de longue durée.
L'objectif principal de l'établissement d'une base lunaire de recherche dans les tubes de lave de la Lune est de mener diverses expériences et observations scientifiques. Les conditions qui règnent dans les tubes de lave offrent des possibilités uniques d'étudier la géologie lunaire, de mieux comprendre les débuts de l'histoire de la Lune et d'explorer le potentiel d'extraction de l'eau et d'autres ressources importantes. L'environnement contrôlé des tubes de lave pourrait également être utilisé pour cultiver des plantes et pour tester et développer de nouvelles technologies et des instruments scientifiques. En établissant une base lunaire basée sur la recherche, les scientifiques pourraient élargir notre compréhension de la Lune, améliorer notre connaissance du système solaire et jeter les bases d'une exploration plus poussée et d'une colonisation potentielle d'autres planètes ou lunes à l'avenir.
Tout d'abord, le fait d'être sous terre protège la base des rigueurs de l'environnement lunaire, notamment des radiations solaires et des fluctuations extrêmes de température. Cela réduit la nécessité d'utiliser des équipements de protection lourds, ce qui rend le processus de construction plus facile et moins coûteux.
Deuxièmement, les tubes de lave constituent une source facilement accessible de ressources telles que l'eau, qui peut être extraite du régolithe glacé. L'eau étant essentielle à l'habitation humaine et à la production de carburant pour fusées, le fait de disposer d'une source proche réduirait considérablement le coût des missions de réapprovisionnement.
En outre, la protection naturelle offerte par les tubes de lave pourrait être utilisée pour cultiver des plantes dans un environnement contrôlé, ce qui constituerait une source durable d'aliments frais.
Enfin, l'emplacement du cratère Philolaus est stratégiquement avantageux, puisqu'il est situé près du pôle nord de la Lune. Cet emplacement donne accès à un ensoleillement presque constant, qui peut être utilisé pour produire de l'énergie solaire, ce qui pourrait rendre la base autosuffisante sur le plan énergétique.
L'ensemble de la base ULS adopte la structure de la fourmilière bionique, qui est construite selon la tendance de la conduite de lave lunaire, de sorte que la structure du bâtiment a la densité la plus élevée, les matériaux requis sont les plus simples, l'espace d'utilisation est le plus grand, et la structure est stable et ferme. Elle est propice à la construction de la base et à son expansion ultérieure.
Phase I : envoi de robots explorateurs de grottes pour achever la conception générale de la base en fonction des données d'exploration du terrain, livraison des fournitures nécessaires et de robots d'impression 3D géants, insertion d'une colonne d'énergie thermoélectrique sur la surface lunaire par inertie lors de l'atterrissage, et utilisation de piles à combustible et de la production d'énergie thermoélectrique pour la construction anticipée ; la technologie du ballon laser est utilisée pour transformer raisonnablement la conduite de lave, puis la structure générale de la base est imprimée à l'aide du sol lunaire. Les bâtiments de surface sont recouverts de membranes de dialyse inversée imprimées par des robots d'impression 3D et s'adaptent en fonction d'un matériau plastique programmable et d'une structure en origami pour absorber le vent solaire en vue d'une construction rapide.
Phase 2 : transporter divers équipements sur la lune, achever la construction de la zone de vie de base B1, afin qu'un petit nombre d'astronautes puissent y pénétrer et participer aux futures expériences de la base, ainsi que B2 (zone de recherche lunaire) et la couche inférieure de B3 (zone de vie et de divertissement).
Troisième phase : Quatre ou cinq astronautes monteront à bord de la base lunaire et, une fois la base stabilisée, les quartiers d'habitation pourront continuer à descendre et à s'agrandir pour accueillir davantage d'astronautes et de chercheurs.
L'emplacement architectural unique de l'ULS a permis de résoudre la plupart des problèmes rencontrés par les astronautes pour survivre sur la lune. L'entrée unique de l'ULS est une structure à deux étages qui utilise le concept du bouclier de Whipple pour résister efficacement aux impacts de météorites. Les structures souterraines sont conçues pour résister à l'environnement hostile de la lune, notamment au rayonnement solaire, aux fluctuations extrêmes de température et aux impacts de micrométéorites. (Selon les recherches de la NASA, il est possible de maintenir une température constante de 17 à 19 degrés Celsius à moins de 6 mètres de la surface de la lune).
En cas d'urgence, la base disposera d'un centre qui servira de zone de sécurité. Ce centre sera équipé de sas et de fournitures d'urgence telles que de l'oxygène supplémentaire, de l'eau et de la nourriture. En outre, la base lunaire sera équipée de systèmes d'alimentation de secours et d'équipements de communication afin que les astronautes puissent communiquer avec la Terre en cas d'urgence.
En outre, des installations médicales seront installées sur la base afin de fournir des soins médicaux aux astronautes. Ces installations seront dotées d'un équipement médical de pointe et d'un personnel médical qualifié pour faire face à toute blessure ou maladie.
En bref, la base scientifique lunaire sera conçue pour offrir une protection et un abri adéquats aux astronautes. La construction modulaire et le blindage contre les radiations contribueront à protéger les astronautes de l'environnement lunaire hostile, tandis que des systèmes de survie avancés et des fournitures d'urgence garantiront leur survie en cas d'urgence.
Afin de répondre aux besoins fondamentaux des astronautes, le camp lunaire met en œuvre un certain nombre de fonctions clés pour répondre à leurs besoins de survie :
L'eau : Afin d'assurer l'approvisionnement normal des ressources en eau, nous utilisons deux lignes d'approvisionnement en eau. D'une part, nous obtenons de l'eau par des tubes de lave et de la glace dans des zones ombragées en permanence près du pôle Nord ; d'autre part, des membranes de dialyse inversée à la surface des bâtiments en surface peuvent produire de l'eau et de l'oxygène en capturant les ions hydrogène du vent solaire, tandis qu'un système de recyclage de l'eau est utilisé pour collecter l'urine et la sueur des astronautes en vue de les recycler.
Nourriture : avant d'aller sur la Lune, les astronautes mangeront de la nourriture spatiale (essentiellement des protéines) qu'ils auront apportée de la Terre ; une fois le laboratoire de culture de l'eau achevé, les astronautes cultiveront une variété de plantes comestibles. Nous allons également imprimer en 3D des aliments pour fabriquer de la viande végétarienne à partir de fibres de soja ;
Air/oxygène : Nous produisons de l'oxygène de trois manières principales. Après avoir chauffé et fait fondre le sol ou la roche lunaire, nous procédons à une électrolyse électrique. L'oxygène est libéré sous forme de bulles dans la matière fondue. Chauffée à 1600-2500℃, la roche contenant de l'oxygène peut se décomposer et produire de l'oxygène pur. Les plantes de la chambre hydroponique absorbent également le dioxyde de carbone libéré par les astronautes afin d'obtenir un apport constant d'oxygène ; en outre, l'hydrolyse permet d'obtenir davantage d'oxygène.
Demande d'électricité : Nous adoptons un système de production d'énergie par différence de température. Grâce à la colonne de génération de différence de température, nous adoptons un thermosiphon auto-circulant avec un transfert de chaleur élevé pour chauffer le sol lunaire. La gravité est utilisée comme force motrice pour faire refluer le liquide. Mais dans un premier temps, les piles à combustible servent également de sources d'énergie de secours, en fournissant de la chaleur et de l'électricité à la base.
Voici cinq façons de traiter les différents types de déchets que nos astronautes produiront sur la Lune :
Le recyclage : Certains déchets peuvent être recyclés, comme l'eau, qui est nécessaire à la survie. L'eau peut être recyclée en recyclant la sueur et l'urine des astronautes, ainsi que la vapeur d'eau qu'ils respirent.
Compression et stockage : Les déchets peuvent être comprimés et stockés pour occuper moins d'espace. Les déchets solides peuvent être compressés en plus petits morceaux à l'aide d'un compresseur et stockés dans une poubelle ou un conteneur similaire.
Le brûlage : Certains déchets organiques peuvent être éliminés par combustion. Les déchets sont alors transformés en cendres et en dioxyde de carbone, ce qui nécessite des conditions d'oxygène et de température adéquates.
Réutilisation : Les déchets peuvent être réutilisés, les déchets de cuisine peuvent être compostés et réutilisés comme terreau pour la culture de légumes sur le site.
Combinés, ces traitements pourraient aider à maintenir une base lunaire propre et durable, tout en garantissant que les ressources nécessaires à la survie sont pleinement utilisées.
La base lunaire nécessitera des systèmes de communication efficaces et fiables pour maintenir le contact avec la Terre et les autres bases lunaires. La principale méthode de communication consistera en des transmissions radio à haute fréquence. La base lunaire disposera également d'un réseau de satellites de communication en orbite qui serviront de relais entre la base et la Terre.
En outre, la base lunaire sera équipée d'antennes et de paraboles de communication pour assurer une communication directe et ininterrompue avec la Terre, ainsi que de systèmes de communication redondants pour garantir que les communications restent ininterrompues, même en cas de défaillance du système.
La base lunaire disposera également d'un système intégré de communication en réseau qui permettra la communication entre les différentes sections de la base, ainsi qu'avec d'autres bases lunaires. Ce système comprendra des câbles à fibres optiques et des réseaux Wi-Fi pour le transfert de données, ce qui permettra une communication et un partage efficaces des informations entre les différentes bases lunaires.
Dans une base lunaire basée sur la recherche et située dans un tube de lave lunaire, plusieurs thèmes scientifiques seraient au centre de la recherche. Les principaux domaines de recherche seraient la géologie lunaire, l'utilisation des ressources lunaires et les observations astronomiques depuis la lune.
La base lunaire mènera des expériences sur la géologie lunaire, notamment l'étude de la composition minérale de la surface de la lune, l'analyse du comportement des tremblements de lune et l'examen de la distribution et du mouvement des matières volatiles telles que l'eau sur la lune. Ces études fourniront des informations précieuses sur la formation et l'évolution de la lune et contribueront à faire progresser notre compréhension de l'univers.
Un autre domaine d'intérêt est l'utilisation des ressources lunaires, comme l'extraction de l'eau du sol lunaire et l'utilisation du régolithe lunaire comme matériau de construction. Ces ressources sont nécessaires à l'établissement durable de l'homme sur la lune, et la base lunaire explorera les moyens de les utiliser efficacement.
En outre, la base lunaire effectuera des observations astronomiques à partir de la lune, tirant parti de son emplacement unique pour observer des corps célestes qui ne sont pas visibles depuis la Terre. La base lunaire sera également un lieu idéal pour la surveillance de l'environnement terrestre et des risques naturels, comme la surveillance des phénomènes météorologiques spatiaux et la détection des impacts de météoroïdes.
Dans l'ensemble, la base lunaire se concentrera sur la recherche scientifique qui fera progresser notre compréhension de la lune, de l'univers et du potentiel d'établissement durable de l'homme sur la lune. Grâce à la recherche sur la géologie lunaire, l'utilisation des ressources lunaires et les observations astronomiques depuis la lune, la base lunaire contribuera à l'avancement de divers domaines scientifiques et fournira des connaissances essentielles pour l'exploration future de l'espace.
Pour préparer les astronautes à se rendre sur la lune, un programme d'entraînement solide pourrait comprendre les éléments suivants :
Entraînement physique et physiologique : Les astronautes doivent subir un entraînement à la gravité, un entraînement à l'endurance, un entraînement cardiovasculaire et un entraînement au renforcement musculaire pour les longues périodes de voyage dans l'espace et les missions sur la surface lunaire.
Formation à l'adaptabilité spatiale : formation liée à l'environnement spatial, y compris les compétences opérationnelles en apesanteur, les compétences en matière d'orientation et de positionnement dans l'espace, la psychologie spatiale et la capacité à faire face à l'environnement spatial, etc.
Formation à l'exploitation des engins spatiaux et des équipements : exploitation et maintenance des capsules spatiales, des collecteurs de glace, des rovers lunaires et d'autres équipements.
Formation à la géologie et à la science lunaire : apprendre la structure géologique, la topographie et la géomorphologie de la lune pour la recherche scientifique et la collecte d'échantillons.
Formation aux situations d'urgence : connaissances médicales de base et formation aux interventions d'urgence pour faire face à d'éventuels accidents.
Formation à la simulation de missions : Les astronautes doivent être entraînés à simuler des missions dans des environnements réels, notamment des missions sur la surface lunaire, des opérations dans la capsule, des interventions en cas d'urgence, etc.
Formation à la communication : Apprendre le langage, les protocoles et les procédures de communication, savoir comment communiquer efficacement avec le contrôle de la mission et travailler en étroite collaboration avec les autres membres du personnel concernés.
Formation psychologique : afin d'adapter l'astronaute à ce métier à haut risque et à la particularité de l'environnement spatial, il est nécessaire de procéder à une formation psychologique stricte des astronautes, de manière à ce qu'ils aient d'excellentes qualités psychologiques en matière de capacité de réflexion rationnelle, d'audace sexuelle, de compatibilité psychologique et d'absence de chaos face à la crise, ainsi que la capacité de faire face à une crise soudaine.
En bref, les astronautes doivent recevoir une formation complète afin de s'assurer qu'ils sont compétents pour la mission d'atterrissage sur la lune.
Des engins spatiaux capables de transporter des personnes et du matériel entre la Terre et la Lune, ainsi que des fusées habitées, sont nécessaires pour les futures missions sur la Lune. Et pour le transport de marchandises, nous préférons utiliser de grands lanceurs comme SLS ou Saturn V.
Outre ces engins spatiaux, une base lunaire aurait besoin d'une variété de véhicules pour se déplacer sur la surface lunaire. Nous avons conçu le véhicule récréatif lunaire, dont le châssis unique s'adapte mieux à la surface lunaire, et dont le coffre à bagages spacieux permet également de parcourir de longues distances et d'effectuer des sorties de longue durée. La conception modulaire permet également de compléter le chargement d'instruments spécifiques pour accomplir une variété de tâches spéciales.
Le chasseur de glace lunaire est conçu par nos soins pour collecter et transporter des marchandises. L'application d'une boîte de chargement intelligente et détachable et de l'intelligence artificielle permet au chasseur de glace d'accomplir la tâche d'extraction de glace de manière autonome.
English 
Chinese 
Czech 
Danish 
Estonian 
Finnish 
French 
German 
Greek 
Hungarian 
Italian 
Latvian 
Lithuanian 
Dutch 
Norwegian 
Polish 
Portuguese (Portugal, AO90) 
Romanian 
Slovak 
Slovenian 
Spanish 
Swedish 