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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.

CX330

郑州轻工业大学附属中学  河南省郑州市-金水区    Chine 19, 18   6 / 3 Anglais
Logiciel de conception 3D : Fusion 360



1.1 - Description du projet

  • Le vaste univers a toujours été un endroit que nous voulons explorer, et nous prévoyons de construire une base sur la lune pour la recherche scientifique, d'explorer les principaux composants du sol lunaire, ainsi que certaines des ressources énergétiques disponibles sur la lune. En même temps, nous voulons vérifier la faisabilité de l'accès à l'énergie dans le cadre du processus de recherche scientifique.
  • Notre base comporte deux étages, le premier étant la zone de recherche scientifique : il y a un grand laboratoire et un module médical ; le deuxième étage est la zone de vie : une cuisine de base et une chambre à coucher. Les astronautes doivent vivre dans un environnement de microgravité, il est donc essentiel qu'ils aient un corps solide. Nous avons mis en place une salle de sport pour qu'ils puissent faire de l'exercice, et il y a également des modules de loisirs et de détente pour que les astronautes puissent relâcher la pression du travail.

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).

L'objectif principal de notre camp lunaire est la recherche scientifique. Depuis l'Antiquité, les hommes ont placé tant de rêves sur la lune. Aujourd'hui, nous ne rêvons pas seulement d'explorer la lune. La lune est riche en énergie que nous pouvons utiliser. Les ressources minérales et l'énergie uniques de la lune sont également des compléments et des réserves importants pour les ressources de la Terre. Les astronautes exploreront la disponibilité de ces sources d'énergie et amélioreront le camp lunaire, ce qui constituera une base solide pour les futures activités "touristiques" et "commerciales".

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

Nous voulons placer la base au sommet de la colline entre le cratère Sverdrup et le cratère Shackleton. Voici quatre raisons :

  • Les régions polaires de la lune passent environ 70 à 80 % de leur temps sous la lumière du soleil, ce qui offre de bonnes conditions pour une base d'énergie solaire.
  • Faible différence de température, convient pour les produits de consommation courante.
  • Il y a beaucoup de glace, ce qui résout également le problème de l'eau.
  • Le bassin d'Aitken dispose d'une grande quantité de ressources récupérables.

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.

  • Notre coque utilise trois types d'alliages métalliques titane-magnésium-aluminium, durs et résistants à la corrosion, pouvant résister à un certain risque de météorites.
  • Notre coque de base est en verre antiradiation, pour éviter les fortes radiations dans l'espace.
  • Les murs de notre base sont faits de terre lunaire, qui peut être utilisée localement et qui possède une certaine isolation, afin que les astronautes puissent vivre dans une température constante et un environnement confortable.
  • Technologie :
  • Grâce à la technologie de l'impression 3D, nous produirons automatiquement des matériaux de construction à partir du sol lunaire, de roches et d'autres ressources, ce qui permettra d'économiser le coût du transport des matériaux de la Terre à la Lune.
  • Nous utilisons également la projection holographique pour montrer certaines réalisations technologiques.
  • Matériel à apporter :
  • La nourriture : Les astronautes ont besoin de suffisamment de nourriture pour maintenir leur santé physique et mentale.
  • Équipement de communication et de navigation : Les astronautes doivent rester en contact avec la Terre et les autres astronautes, et ont besoin d'un équipement de navigation précis pour trouver leur destination.
  • Outils et équipements : Les astronautes ont besoin d'outils et d'équipements pour mener à bien leurs missions et réparer leurs équipements.
  • Équipement de protection individuelle : Les astronautes ont besoin d'un équipement de protection individuelle approprié pour se protéger de l'environnement lunaire.

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

  • En termes de science et de technologie, nous utilisons la surveillance radar pour prédire l'arrivée de catastrophes naturelles telles que les météorites, afin de nous y préparer à l'avance. Nous avons également des robots mousses qui surveillent la base tout au long de la journée et alertent l'équipage en cas de danger imminent.
  • Notre coque utilise trois types d'alliages métalliques titane-magnésium-aluminium, très résistants à la corrosion, pouvant résister à un certain risque de météorites.
  • Le verre de la coque de notre base adopte un verre antiradiation pour éviter les fortes radiations dans l'espace.
  • Les murs de notre base sont faits de terre lunaire, qui peut être utilisée localement et qui possède une certaine isolation, afin que les astronautes puissent vivre dans une température constante et un environnement confortable.

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 ?

Eau:En août 2018, la NASA a confirmé la présence de glace d'eau dans les couches superficielles des pôles de la lune, qui pourrait avoir une masse totale de plus de 600 millions de tonnes. Le 26 octobre 2020, la NASA a confirmé que de l'eau existe également dans les parties de la lune qui sont éclairées par la lumière du soleil, et qu'elle pourrait donc être utilisée dans un premier temps. La glace lunaire est collectée par un rover et filtrée selon les normes requises. Et un système de recyclage de l'eau. Notre station spatiale chinoise recycle 93 % de son eau.
Nourriture:Prenez de la nourriture spatiale et des graines de légumes et de fruits, et vous pouvez commencer avec des légumes qui permettent de survivre, comme les pommes de terre, puis développer un écosystème. Lorsque les fruits et les légumes sont mûrs, les graines peuvent être récupérées et replantées. Créer de la viande artificielle grâce à la culture cellulaire et à l'ingénierie tissulaire, en permettant aux cellules animales de proliférer elles-mêmes en laboratoire.
Power:Le pôle de la lune est sous la lumière du soleil environ 70 à 80 % du temps, c'est pourquoi nous utilisons la technologie de l'énergie solaire pour produire de l'électricité. Nous disposons de deux types de panneaux solaires : l'un est un panneau solaire pliable, qui peut être tiré vers l'arrière pour éviter les dommages en cas de mauvais temps. L'autre consiste à transformer les fenêtres en panneaux solaires transparents, ce qui est à la fois peu encombrant et esthétique.
  Air:Selon les recherches, la lune contient beaucoup d'oxygène, mais pas sous forme gazeuse. Il est piégé dans une couche de roche et de poussière fine qui recouvre la surface de la lune. Le nombre d'éléments d'oxygène dans le sol lunaire a atteint 40%, et plus de 99,9% des plaines et des hauts plateaux lunaires contiennent des éléments d'oxygène. Il y a suffisamment d'oxygène à la surface pour faire vivre environ 8 milliards de personnes sur Terre pendant 100 000 ans. Nous utilisons donc l'électrolyse en fusion pour extraire l'oxygène du sol lunaire.

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

Le recyclage : L'une des façons les plus importantes de gérer les déchets est de recycler autant que possible. Cela inclut le recyclage de l'eau, de la nourriture et d'autres matériaux. Notre table peut transformer les restes en électricité et les réutiliser.
Incinération : Certains types de déchets peuvent nécessiter une incinération pour réduire leur masse et leur volume. Des systèmes d'incinération pourraient être installés dans les camps lunaires pour brûler les déchets et les transformer en cendres pouvant être stockées en toute sécurité.
Le compost : Les déchets organiques peuvent être compostés pour créer un sol riche en nutriments. Le camp lunaire disposera probablement d'un système de compostage qui utilise des bactéries pour décomposer les déchets organiques en compost qui peut être utilisé pour faire pousser des plantes.
Stockage : Les déchets qui ne peuvent pas être recyclés, brûlés ou compostés doivent être stockés. Les camps lunaires peuvent disposer de conteneurs de stockage spéciaux pour conserver les déchets en toute sécurité jusqu'à ce qu'ils puissent être renvoyés sur Terre.

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

Satellites lunaires : La lune peut avoir des satellites en orbite qui transportent des signaux de communication entre le camp lunaire et la Terre. Cela permettrait une communication en temps réel entre la lune et la Terre.
Antennes terrestres : Les camps lunaires peuvent utiliser des antennes terrestres pour communiquer avec la Terre. Ces antennes doivent être placées à des endroits stratégiques pour garantir une communication fiable.
Communications par radiofréquences (RF) : Les communications par radiofréquences peuvent être utilisées pour transmettre des données entre les camps lunaires et la Terre. Cela implique l'utilisation d'équipements spécialisés pour transmettre et recevoir des signaux RF.
Communication laser : La communication laser est une autre option pour la transmission de données entre le camp lunaire et la Terre. Il s'agit d'utiliser des lasers pour transmettre des données sur de longues distances et à grande vitesse.
Communication inter-bases : S'il y a plusieurs bases lunaires, une communication entre elles sera nécessaire. Cela peut se faire de la même manière que pour la communication avec la Terre.

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.)

Géologie : La Lune est un monde géologiquement diversifié et complexe. Les scientifiques peuvent utiliser des expériences pour étudier les caractéristiques de la surface, la minéralogie et l'histoire géologique de la Lune. Il peut s'agir de forer la surface lunaire pour étudier des carottes, d'analyser la composition des roches et du sol et de dresser une carte géologique de la lune.
Environnement à faible gravité : L'environnement de faible gravité sur la Lune présente des défis et des opportunités uniques pour la recherche scientifique. Les chercheurs peuvent étudier les effets de la faible gravité sur la physiologie humaine, la croissance des plantes et la science des matériaux. Par exemple, la croissance des plantes en faible gravité et le comportement des matériaux en faible gravité peuvent être étudiés expérimentalement.
Biologie : La Lune pourrait également constituer une plate-forme précieuse pour l'étude de l'origine de la vie et de l'évolution biologique. Des expériences scientifiques peuvent être menées pour étudier le comportement des micro-organismes dans des environnements à faible gravité ou pour étudier les effets des radiations sur les organismes.
Technologie et robotique : La Lune pourrait être un lieu idéal pour tester de nouvelles technologies et de nouveaux robots pour l'exploration spatiale. Des expériences pourraient être menées pour tester de nouvelles combinaisons spatiales, des rovers et d'autres équipements conçus pour des environnements à faible gravité. La robotique peut être utilisée pour explorer la surface de la Lune et mener des expériences scientifiques.
Astronomie : La lune est une excellente plate-forme d'observation de l'univers, car elle n'a pas d'atmosphère et présente de faibles niveaux de pollution lumineuse. Les chercheurs peuvent effectuer des observations et des expériences astronomiques pour étudier l'univers, notamment en étudiant les rayons cosmiques et en recherchant la matière noire.

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

Condition physique : Les astronautes doivent être en excellente condition physique pour résister aux rigueurs des vols spatiaux et de l'environnement lunaire. Le programme d'entraînement comprendra des exercices physiques, un entraînement d'endurance et des exercices cardiovasculaires pour aider les astronautes à développer leur force, leur endurance et leur souplesse.
Exploitation des engins spatiaux : Les astronautes doivent être capables de faire fonctionner le vaisseau spatial qui les emmènera sur la Lune et les ramènera. Le programme de formation couvrirait tous les aspects de l'exploitation des engins spatiaux, y compris le lancement, l'amarrage et la rentrée dans l'atmosphère.
Activité extravéhiculaire (EVA) : Une mission lunaire exigerait des astronautes qu'ils effectuent des sorties extravéhiculaires pour explorer la surface lunaire et mener des expériences scientifiques. Le programme d'entraînement inclurait les procédures EVA, telles que l'utilisation d'une combinaison spatiale, la façon de se déplacer dans des environnements à faible gravité et la façon de mener des expériences sur la surface lunaire.
Géologie lunaire : La compréhension de la géologie lunaire est essentielle pour mener des recherches scientifiques sur la Lune. Le programme de formation couvrira les bases de la géologie lunaire, y compris la formation de la Lune, la composition de ses roches et de son sol, et les caractéristiques géologiques de la surface lunaire.
Planification de la mission : Les astronautes doivent être capables de planifier et d'exécuter une mission avec succès. Le programme de formation couvrirait tous les aspects de la planification de la mission, y compris les objectifs, le calendrier et les plans d'urgence.
La communication : La communication est essentielle lors des missions spatiales. Le programme d'entraînement comprendra des exercices de communication, au cours desquels les astronautes s'entraîneront à communiquer avec le centre de contrôle de la mission et entre eux.
Formation psychologique : Vivre et travailler dans l'espace pendant de longues périodes peut être mentalement difficile. Le programme d'entraînement comprendrait un soutien psychologique et une formation pour aider les astronautes à faire face au stress des vols spatiaux.

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.

L'atterrisseur lunaire : Un atterrisseur lunaire est nécessaire pour transporter les astronautes et les équipements de l'orbite lunaire à la surface de la Lune. L'atterrisseur doit être capable de se poser en toute sécurité sur la surface lunaire et de redécoller pour retourner en orbite lunaire.
Ingénierie Rover : Un rover est nécessaire pour explorer la surface lunaire et collecter des échantillons. Le rover doit être capable de traverser le terrain rocheux et accidenté de la lune et de travailler dans l'environnement lunaire hostile.
Système de lancement spatial : Le lancement d'un engin spatial depuis la Terre et sa mise en orbite lunaire nécessitent un système de lancement spatial.
Véhicule de rentrée : Un véhicule de rentrée est nécessaire pour ramener en toute sécurité les astronautes et les échantillons sur Terre. Les véhicules de rentrée doivent être capables de résister à la chaleur et à la pression de la rentrée dans l'atmosphère terrestre.