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Galerie Moon Camp Explorers 2021-2022

Dans Moon Camp Explorers, la mission de chaque équipe est de concevoir en 3D un camp lunaire complet à l'aide de Tinkercad. 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.

Team: Leni and Prudy

École Sycamore  Indianapolis    États-Unis 11, 10   2 / 2

Lien externe pour 3d

Description du projet

L'un des principaux objectifs est d'utiliser le plus grand nombre possible de ressources naturelles de la lune à des fins de durabilité. Par exemple, nous construirons notre abri près du pôle Sud, où l'on peut récupérer de la glace pour l'eau et de l'oxygène à partir de la terre lunaire par électrolyse, afin de réduire au minimum le temps de déplacement. Notre abri sera construit au sommet d'un cratère (moins de travail de creusement) qui sert de réservoir d'eau/de piscine. Nous prévoyons également de construire un système d'énergie solaire avec un échange de chaleur pour l'électricité.

Un autre objectif est d'apporter le moins de matériaux possible sur la Lune. Par exemple, nous apportons une imprimante 3D afin de pouvoir utiliser les matériaux récupérés sur la Lune pour imprimer les équipements et outils nécessaires. Cela évitera de dépendre de notre quartier général pour nous apporter les besoins critiques. Si nous avons de la chance, nous espérons récupérer des métaux précieux tels que le platine, l'uranium et l'or. Nous prévoyons également de construire l'habitat végétal avancé, qui est une chambre de croissance sur la station, non seulement pour la recherche sur les plantes, mais aussi pour l'approvisionnement en nourriture, afin que nous n'ayons pas à nous inquiéter de manquer de nourriture.

Par-dessus tout, nous espérons également que ce projet de camp lunaire fournira des informations précieuses pour de futures améliorations et expansions d'habitats spatiaux plus durables et habitables, tels qu'une énergie plus autosuffisante comme l'hélium 3 qui peut être utilisé pour alimenter d'autres stations spatiales et réduire les voyages spatiaux inutiles pour fournir du carburant dans l'espace.

Limitation : L'hypothèse de la gravité terrestre est retenue.

Où voulez-vous construire votre camp lunaire ?

Près des pôles lunaires

Pourquoi avez-vous choisi cet endroit ?

Nous construirons notre camp lunaire près du pôle Sud car, selon la NASA, c'est le meilleur endroit pour trouver de la glace et d'autres ressources minérales. L'eau est une nécessité pour la poursuite de l'exploration humaine, car elle pourrait être utilisée pour boire, refroidir des équipements, respirer et fabriquer du carburant pour fusée en vue de missions plus lointaines dans le système solaire. D'autres extrêmes du pôle sud de la Lune ne sont pas aussi sombres et froids, certaines zones étant baignées par la lumière du soleil pendant de longues périodes, ce qui nous permet de récolter la lumière du soleil afin d'éclairer une base lunaire et d'alimenter les équipements.

Comment comptez-vous construire votre camp de vacances ? Quels matériaux allez-vous utiliser ?

L'abri sera construit près du pôle Sud, où les températures sont relativement adaptées aux humains et où les distances à parcourir pour récupérer l'eau glacée sont plus courtes. Les rovers creusent d'abord le sol avec un passage souterrain vers un espace de vie, des toilettes lunaires avec un compacteur d'ordures, un laboratoire de recherche avec une douche à air, un évier froid et un évier chaud pour l'eau.

Du polyéthylène sera utilisé pour construire une structure en forme de cube avec une porte étanche à l'air et des murs au-dessus du sol à trois niveaux avec une alimentation en oxygène :
Premier niveau : stockage de l'eau, des rovers et des robots.
Deuxième niveau : chambres pour les plantes, cuisine
Troisième niveau : panneaux solaires

Eau
Alimentation
Électricité
Air
Protection

L'eau peut être récupérée aux deux pôles où nous devons être minés pour obtenir de l'eau à partir de bassins d'eau glacée. Nous allons d'abord récupérer de l'eau au pôle Sud, car il est plus proche de notre abri. Nous enverrons des rovers pour localiser les endroits glacés. Ensuite, les rovers se mettront en marche et projetteront la terre et le gravier lunaires dans leurs dispositifs semblables à des aspirateurs, dans lesquels l'eau sera séparée et les particules d'eau stockées. Pour les futures sources d'eau, nous explorerons les possibilités de recyclage de l'eau à partir des déchets (par exemple, avec la technologie de la NASA qui permet de capturer jusqu'à 85% d'eau à partir de l'urine et 92% d'humidité des déchets).

Lorsque les astronautes s'aventurent plus loin dans l'espace, leur alimentation présente plusieurs défis uniques. L'habitat végétal avancé est une chambre de croissance sur la station pour la recherche sur les plantes et l'approvisionnement en nourriture. Il utilise des lumières LED et un substrat d'argile poreux avec un engrais à libération contrôlée pour fournir de l'eau, des nutriments et de l'oxygène aux racines des plantes. Une autre nouvelle méthode consiste à faire pousser de plus grandes plantes dans l'espace en utilisant des unités moins coûteuses à produire, ayant une plus grande capacité de rétention d'eau, offrant un plus grand espace pour la croissance des racines et constituant un système entièrement passif.

Une solution évolutive pour les habitats lunaires impliquerait un système d'échange thermique comprenant plusieurs miroirs, du sol lunaire traité, un moteur thermique et des caloducs. Pendant la journée, le moteur peut fonctionner directement à partir de l'énergie solaire fournie par le Soleil, qui simultanément stocke aussi l'excès de chaleur dans la masse thermique. La nuit, le moteur thermique continue de fonctionner grâce à la libération de l'énergie de la masse thermique. Le puits froid et le puits chaud sont situés sous terre, dans le niveau de régolithe meuble.

Pour collecter de l'oxygène, nous devons recueillir le sol lunaire et utiliser l'électrolyse sur celui-ci. Pour ce faire, nous devons utiliser une méthode appelée électrolyse de sel fondu, qui consiste à placer le régolithe dans un panier métallique avec du sel de chlorure de calcium fondu servant d'électrolyte, chauffé à 950°C. par l'énergie solaire. Après l'application d'un courant électrique, l'oxygène est extrait et le sel migre vers une anode, où il peut être facilement retiré. De plus, le métal laissé sur place est utilisable.

La température de la lune fluctue en raison de l'absence d'atmosphère. Les astronautes peuvent profiter d'une grande piscine d'eau (extraite des pôles lunaires) pendant la journée, où la chaleur et les radiations sont terribles, et rester au chaud pendant les nuits glaciales grâce à un système d'échange de chaleur comprenant des miroirs, du sol lunaire traité, des moteurs thermiques et des tuyaux de chauffage. Pour la prévention des météorites, des robots intelligents seront utilisés pour détecter et tirer sur d'éventuels gros météores, car certains météores peuvent avoir la taille d'une maison.

Décrivez une journée sur la Lune pour l'un de vos astronautes du Moon Camp.

Le sentiment de nostalgie me frappe dès mon réveil. Étant l'un des deux humains sur la lune, il est difficile de ne pas regretter ses amis et sa famille au pays, sans parler de la commodité de la nourriture délicieuse livrée par Doordash. Ici, sur la Lune, nous devons travailler pour obtenir de l'oxygène, de l'eau, de la nourriture et de l'énergie. Eh bien ! Je suis là et prêt pour ma journée d'astronaute !

Le matin, avant de me brosser les dents et de prendre mon petit-déjeuner aux carottes, mon partenaire et moi devons faire le point sur nos tâches quotidiennes :

S'assurer que le niveau d'oxygène est correctement réglé
Vérifiez l'habitat végétal avancé pour vous assurer que l'installation fonctionne correctement et qu'il y a suffisamment d'eau.
Vérifiez le système d'alimentation
Préparer nos robots pour aller chercher de l'eau glacée et la transformer en eau.
Préparer nos autres robots à récupérer l'oxygène de la terre lunaire par électrolyse.
Envoyez un rapport matinal à notre siège social.

Lorsque les robots sont prêts, nous enfilons nos casques et nos combinaisons et envoyons nos robots faire leur travail. Pendant que je surveille les robots de récupération d'eau, mon partenaire surveille les robots de récupération d'oxygène.

Après avoir dégusté une salade pour le déjeuner et nous être rafraîchis dans la piscine en faisant quelques exercices, nous enfilons à nouveau nos casques et nos combinaisons pour accueillir nos robots de retour d'une dure journée de travail. Nous nettoyons et vérifions les robots pour nous assurer qu'ils sont en ordre avant de rédiger les rapports du soir. Après avoir dégusté un dîner relaxant et regardé YouTube en soirée, c'est l'heure du coucher. C'est la nuit !

Autres projets :

  Komarov

 

  Lycée anatolien de Kusadasi Makbule Hasan Ucar
    Turquie
  CH-LYNX

 

  Studio FitchMaker de Shanghai
    Chine
  Équipe EST

 

  École de la Charte Discovery
    États-Unis
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  Van Brienenoordschool
    Pays-Bas