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.
Colegiul Național "Mihai Eminescu" (Collège national) Suceava-Suceava Roumanie 17 3 / 1 Anglais
Logiciel de conception 3D : Fusion 360
La Lune présente un grand intérêt pour les chercheurs en raison de son potentiel en éléments de terres rares, de son impact sur les organismes vivants et de sa géologie. Notre objectif est de donner un aperçu d'une base lunaire conçue pour accueillir huit astronautes et servir de plaque tournante commerciale pour les terres rares.
L'établissement est composé de trois étages. Le rez-de-chaussée et l'étage intermédiaire abritent l'entrée, le sas, l'infirmerie, deux chambres, chacune avec sa salle de bain, et une chaufferie. La cuisine et l'espace de détente sont situés à l'étage intermédiaire. Le centre de commandement et le laboratoire sont situés en sous-sol, un ascenseur permettant d'acheminer les échantillons depuis l'extérieur. Le hall supérieur, recouvert d'un dôme végétal, abrite des fermes aquaponiques, tandis que le hall inférieur et le centre de commandement abritent des fermes à lumière LED.
Un entrepôt adjacent à la base servira à stocker les lingots avant leur envoi sur Terre, avec un parking pour les véhicules incorporés, des machines qui seront situées au fond du cratère. Un réacteur nucléaire fournit l'essentiel de l'énergie. Cette colonie est conçue pour soutenir la recherche sur les effets de la Lune sur les organismes vivants et sa géologie, tout en étant une plaque tournante commerciale pour les éléments de terres rares.
Une colonie lunaire représenterait non seulement un énorme progrès scientifique pour l'humanité, mais aussi un pas en avant pour les futures missions spatiales. En outre, l'industrialisation de la Lune aura un impact économique significatif.
L'établissement d'une colonie sur la Lune ne serait pas seulement une réalisation scientifique importante, mais représenterait également une étape cruciale pour les futures missions spatiales. Outre le potentiel scientifique, l'industrialisation de la Lune aurait des implications économiques significatives. C'est pourquoi l'objectif premier de la colonie proposée serait commercial et se concentrerait sur l'extraction, le raffinage et la commercialisation des éléments de terres rares, notamment le cérium, l'yttrium, le néodyme, le dysprosium, le lanthane, l'europium, le scandium, le praséodyme, le terbium, le gadolinium, l'erbium et l'ytterbium. L'objectif est de faire de la Lune un autre fournisseur principal pour des industries telles que les smartphones, les véhicules électriques et les éoliennes, qui dépendent de ces terres rares, car les réserves terrestres s'amenuisent rapidement. Un objectif secondaire de la colonie serait d'étudier la surface lunaire, la géologie lunaire, l'environnement lunaire et les effets de la Lune sur les plantes, les poissons et les astronautes qui y résident.
Le cratère de Shackleton, situé au pôle Sud de la Lune, a été identifié comme un endroit approprié pour un camp lunaire en raison des grandes quantités d'eau et de substances volatiles qu'il contient. L'illumination permanente du bord du cratère permet d'utiliser l'énergie solaire pour produire de l'électricité, tandis que les zones d'ombre permanentes peuvent être utilisées pour extraire de la glace afin de produire de l'eau et de l'oxygène.
De plus, le cratère Shackleton est situé dans le bassin d'Aitken, qui est l'une des formations d'impact les plus étendues du système solaire. L'étude de ce bassin pourrait fournir des informations précieuses sur la composition géologique de la Lune. En outre, l'étude de la géologie de la Lune pourrait fournir des informations importantes sur la formation des planètes, l'histoire du système solaire et l'évolution du système Terre-Lune. Le cratère de Shackleton offre donc une opportunité à la fois pour la recherche scientifique et pour l'établissement d'un camp lunaire.
Nous enverrons des fusées en cinq phases. La première phase contiendra les robots qui aplaniront le site et commenceront à creuser sous terre pour préparer l'étage inférieur de la base. Ils commenceront également à extraire la glace et l'oxygène du régolithe dans la zone industrielle et les déposeront pour l'arrivée des astronautes. La phase suivante consistera à construire les murs et la structure de la base, y compris la structure du dôme. Nous les fabriquerons à l'aide d'une méthode de pliage afin que les robots puissent assembler la colonie par eux-mêmes en peu de temps. Les troisième et quatrième phases comprendront les conduites d'eau, l'électronique, les imprimantes 3D, que nous utiliserons pour créer des meubles et des accessoires, des graines et des œufs de poisson que nous ferons éclore sur la lune, ainsi que des réserves de nourriture jusqu'à ce que les fermes atteignent un taux de rendement satisfaisant. Enfin, une fois que la base sera installée et que tous les équipements fonctionneront, nous enverrons les huit astronautes. Notre base a une forme ronde avec un point central fort et un escalier au milieu. Nous avons choisi cette approche car elle nous offre un accès facile et rapide à toutes les pièces et nous permet de placer plus facilement les dortoirs et les installations. La base est divisée en trois niveaux, les deux supérieurs recevant la lumière directe du soleil pour les dortoirs et les fermes, et le dernier étant un lieu souterrain sûr où l'équipe peut se réunir avec une sortie de secours.
Pour lutter contre les radiations sur la Lune, nous avons construit nos murs extérieurs en six couches, dans l'ordre suivant extérieurLes éléments suivants sont pris en compte : régolithe, aluminium, RCC, vide, RCC, couche d'installations, aérogel et aluminium pour la construction d'un bâtiment. intérieur. Avec le dôme de verre résistant aux radiations, recouvert de plantes suspendues, et les fermes autour de la base, ces éléments créeront un environnement humide et constant. Pour notre entrée principale dans la base, nous avons conçu deux pièces, l'une dans laquelle les astronautes enlèvent leurs costumes et l'autre pour la désinfection. De même, l'ascenseur utilisé pour transporter les matériaux et autres substances de l'extérieur vers le laboratoire de recherche est équipé d'un système de désinfection intégré. Ces deux mesures permettront d'éviter la contamination de notre colonie ou de la surface de la Lune. Notre réacteur nucléaire est isolé des autres installations et, en cas de défaillance, la zone d'habitation ou les autres installations ne seront pas affectées. Les portes sont conçues pour isoler complètement la pièce et dans le centre de commandement, nous avons conçu un tunnel qui mène à l'extérieur car il s'agit de la pièce la plus importante puisque la plupart des réunions s'y déroulent. C'est également la raison pour laquelle nous l'avons placé sous terre, car en cas de météore frappant notre base, le centre de commandement sera moins susceptible d'être endommagé et pourra servir de voie d'évacuation pour l'équipage. En cas d'urgence, nous avons pris des précautions et créé des réservoirs de stockage pour l'eau froide et chaude, l'oxygène et nous avons une salle de stockage pour les piles au lithium qui seront alimentées par le réacteur nucléaire et les panneaux solaires.
Notre principale source d'oxygène et d'eau est l'extraction du régolithe. De la zone industrielle, où le régolithe est extrait et où la glace et l'oxygène sont produits, des tuyaux achemineront vers le camp la glace fondue pour être purifiée et l'oxygène dans le laboratoire. Pour huit astronautes, nous aurons besoin d'environ 1210 litres d'eau et 4400 litres d'oxygène par jour pour leurs besoins et leurs tâches.
Notre deuxième source d'oxygène est constituée par les fermes aquaponiques situées dans le hall supérieur principal et dans la zone de détente, où un poivron génétiquement modifié servira de source de nourriture pour les astronautes, tandis que les fermes suspendues qui recouvrent le dôme avec Chain of Hearts contribueront à la production d'oxygène. De même, dans les piscines, environ 40 kg de chlorelle pousseront et produiront de l'oxygène. Ensemble, ils produiront environ 500 litres d'oxygène par jour et contribueront à filtrer le CO2. Comme nous n'avons pas de lumière solaire directe au rez-de-chaussée inférieur, nous aurons des fermes plus petites utilisant des lumières LED qui contribueront à notre production de nourriture et d'oxygène. Dans les bassins, nous élèverons également des ombles chevaliers en raison de leur résistance à l'eau glacée et de leur facilité d'élevage. Ils constitueront non seulement une source de protéines pour les astronautes, mais ils profiteront également aux élevages de chlorelles et de poivrons grâce à l'eau d'aquaculture riche en nutriments.
Comme nous avons une zone industrielle, nous aurons besoin d'une grande quantité d'énergie et nous avons choisi d'utiliser un réacteur nucléaire. Ce n'est pas notre seule source d'énergie puisque nous avons recouvert les toits de la base de panneaux solaires pour tirer pleinement parti de notre position géographique. L'énergie sera stockée dans des batteries afin que nous puissions maintenir notre rendement au même niveau pendant la nuit ou en cas d'urgence.
Les eaux usées des astronautes et des fermes seront collectées dans un réservoir sous la cuisine, puis seront acheminées vers le réservoir de pré-purification des eaux usées dans le laboratoire, où le processus de purification aura lieu. Nous avons choisi d'utiliser l'osmose inverse et un dispositif reliant le réservoir d'eaux usées du laboratoire à un autre réservoir d'eau pure. Trois autres réservoirs sont connectés en série au réservoir principal d'eau filtrée, chacun d'entre eux étant équipé d'une vanne en cas d'urgence. À partir du réservoir central, des tuyaux redémarrent le circuit de l'eau. Les autres eaux usées ou déchets que nous n'avons pas pu purifier seront utilisés comme compost dans les fermes de poivrons. Comme nous avons des bassins d'algues et d'autres végétaux tout autour de la base, l'air sera recyclé en oxygène et créera un environnement naturel.
Pour rester en contact avec la Terre et les autres colonies, nous aurons des satellites en orbite autour de la Lune qui transmettront des informations précieuses. Dans notre base, l'une des zones les plus grandes et les plus importantes est le centre de commandement. Les astronautes y tiendront des réunions occasionnelles et utiliseront des appareils utiles tels que des ordinateurs portables, une carte topographique du cratère Shackleton et un grand écran utilisé pour afficher divers plans et organiser des réunions vidéo avec l'équipe sur Terre. De plus, en cas d'urgence ou d'appel soudain, nous avons établi un emploi du temps pour nos astronautes afin qu'il y ait toujours une personne travaillant dans le centre de commandement, qui soit en alerte à tout moment et prête à répondre.
Nous voudrons analyser le régolithe dans un environnement idéal et étudier la géologie de la Lune pour en savoir plus sur son histoire. Nous chercherons également à savoir comment les plantes et les poissons réagissent à leur séjour sur la Lune. En laboratoire, nous ferons des expériences pour voir comment la faible gravité affecte les créatures vivantes. Nous chercherons également à savoir ce que les radiations font aux plantes et aux poissons. En outre, nous voulons étudier comment le corps humain réagit aux radiations sur la lune et le découvrir.
Comme notre avant-poste se trouve dans la formation la plus grande et la plus ancienne de la Lune, le bassin d'Aitken, l'une des directions de nos recherches sera axée sur l'échantillonnage et l'analyse des roches qui s'y trouvent, ce qui nous permettra d'en savoir plus sur la composition et la formation de la Lune.
En outre, nous utiliserons des fermes non seulement pour fournir de la nourriture et de l'oxygène, mais aussi pour analyser le comportement des plantes dans l'environnement lunaire. Nous étudierons les changements qui se produisent en raison de la microgravité et des environnements artificiels simulés pour leur croissance. Nous testerons également différentes techniques pour les cultiver, en utilisant différents paramètres pour leur croissance afin de trouver les méthodes optimales.
Nous examinerons également les réactions des organismes vivants, en particulier des poissons dans les fermes aquaponiques. Nous visons à détecter d'éventuels changements dans leur comportement et leur organisme.
En outre, nos recherches se concentrent sur l'impact de l'environnement lunaire sur les astronautes, sur la manière dont leur santé est affectée, à la fois physiquement et mentalement, et sur les méthodes permettant de surmonter ces influences.
Notre objectif est d'en apprendre le plus possible sur la Lune et sur la manière dont son environnement nous affecte, ainsi que sur la manière dont nous pourrions nous adapter afin d'améliorer nos méthodes lors de futures missions spatiales.
Avant d'envoyer des astronautes sur la Lune, ceux-ci devront suivre un programme d'entraînement intensif qui leur permettra d'acquérir diverses compétences. Cet entraînement devra être physiquement et mentalement exigeant afin de s'assurer que les astronautes peuvent faire face à l'environnement difficile de l'espace et de la Lune. Le programme d'entraînement portera sur les vols spatiaux et les systèmes des engins spatiaux et donnera aux astronautes des connaissances sur les systèmes tels que la navigation, la propulsion, la communication et les systèmes de survie.
La lune n'ayant pas d'atmosphère, les astronautes devront être entraînés à travailler dans des combinaisons spatiales dans un environnement sous vide. Cette partie de la formation comprendra la manœuvre et l'utilisation d'outils dans une combinaison spatiale, l'apprentissage du fonctionnement et de l'entretien des combinaisons, ainsi que le traitement des fuites ou des déchirures éventuelles. L'un de nos principaux objectifs est d'étudier la géologie de la Lune et la façon dont les créatures vivantes réagissent à l'environnement lunaire. Les astronautes devront donc apprendre à connaître les caractéristiques géologiques de la Lune, à prélever des échantillons de la Lune, de poissons, de plantes et d'êtres humains, et à réaliser des expériences sur ces échantillons. Ils devront développer leurs connaissances en biologie, en chimie, en génétique et en géologie. L'isolement d'une mission spatiale peut être mentalement éprouvant et l'équipage devra suivre une formation psychologique pour développer des mécanismes d'adaptation et des techniques de gestion du stress. Ils devront également être en bonne forme physique pour résister aux rigueurs des vols spatiaux. Les astronautes devront apprendre à travailler en équipe au cours de la mission et, comme il y aura des personnes de différents pays, une formation au travail d'équipe et à la culture est nécessaire pour que la mission soit couronnée de succès.
Nous aurons 4 robots qui assisteront les astronautes :
Le camion cargo servira à transporter les lingots entre la zone industrielle et l'entrepôt où nous les déposerons avant de les envoyer sur Terre ;
Robot d'entretien ;
Le rover permettra aux astronautes de parcourir de longues distances en peu de temps pour vérifier les équipements, les autres robots et les installations extérieures ;
Le robot minier émiettera les minerais, le régolithe et la glace, puis les dirigera vers une salle où la chaleur sera portée à 100 degrés Celsius exactement, de sorte que l'eau passera par une passoire et que le reste de la masse se dirigera vers un séparateur doté d'aimants qui triera les métaux dans différents conteneurs.
À l'avenir, notre base pourrait s'agrandir en ayant plus de robots miniers, plus de camions de transport et un entrepôt de stockage plus grand afin d'envoyer plus souvent des terres rares vers la Terre et d'augmenter ainsi l'efficacité de la colonie.
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