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Moon Camp Explorers 2022 - 2023 Galerie de projets

 

Dans Moon Camp Explorers, chaque équipe a pour mission 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 dans leur camp lunaire.

Lunar Patrol

Halton District School Board  Calgary-Alberta    Canada 12   0 / 3 Anglais



1.1 - Description du projet

Les astronautes de notre camp lunaire restent concentrés sur leurs tâches grâce à des fonctions personnalisées, surtout à des millions de kilomètres de chez eux. De plus, nous utilisons les ressources de la lune pour nos besoins essentiels. Notre camp est donc situé dans des endroits où nous pouvons facilement obtenir du soleil, de l'eau et des ressources. Nous avons choisi le titre Lunar Patrol parce que Lunar signifie lune et que les astronautes vont "patrouiller" sur la lune à la recherche de nouveaux éléments. Ils resteront sur place pendant six mois, jusqu'à l'arrivée d'une nouvelle "patrouille". C'est une manière innovante de représenter notre curiosité pour l'exploration lunaire. Il y aura 16 astronautes à la fois sur le camp lunaire, 4 pour chacune des quatre spécialisations. Les expériences qui seront menées sont liées à l'hydroponie et à l'aéroponie pour la culture des aliments et à l'électrolyse pour l'exposition à l'oxygène. 

La patrouille lunaire a des bases de vie, et les autres sont destinées au travail ou à la recherche, comme le laboratoire, l'observatoire, le service médical et les fermes. Il y a aussi un garage pour le gros camion et les rovers, les rovers sont utilisés pour la recherche, et le gros camion en cas d'évacuation d'urgence et pour le transport de marchandises volumineuses. Le garage a été relié à la salle de stockage pour les choses dont nous pourrions avoir besoin ou dont nous pourrions manquer. Tous les six mois, la salle de stockage est approvisionnée lorsqu'une nouvelle patrouille arrive. Nous avons également prévu une salle de communication pour communiquer avec les habitants de la Terre. Nous avons ajouté des câbles à chaque pièce pour la sauvegarde de la technologie, ainsi qu'une salle d'urgence pour les urgences à court terme.

1.2 - Pourquoi votre astronaute veut-il aller sur la Lune et construire un camp lunaire ?

La Lune est le corps céleste le plus proche de la Terre et peut servir de terrain d'essai pour l'exploration spatiale. Nos astronautes seront les pionniers de la construction d'un camp humain durable. Leurs recherches sur la culture de plantes sur la Lune apporteront la réponse à la question du complément alimentaire pour les voyages de longue durée. La construction d'un camp lunaire est la première étape vers la construction d'une colonie spatiale qui aidera l'humanité à voyager en dehors de notre système solaire.

2.1.a - Où voulez-vous construire votre Moon Camp ?

Le pôle sud de la Lune est l'endroit où se trouve notre camp. Le cratère voisin, le cratère Shackleton, sert de point d'atterrissage.

2.2.b - Pourquoi avez-vous choisi ce lieu ?

Cet endroit a une surface conséquente. Il contient des traces considérables de glace d'eau dans ses zones d'ombre permanente, qui seront extraites et utilisées pour la colonisation de la Lune. Le cratère de Shackleton comporte des zones qui reçoivent presque continuellement la lumière du soleil ainsi que des zones qui sont dans l'ombre en permanence. Cela indique un point d'équilibre où les deux se rencontrent et maintiennent les conditions parfaites d'éclairage. Pour l'exploration de la Lune, le cratère est grand, mesure environ 21 km de diamètre et 4 km de profondeur, et contient des caractéristiques géologiques intéressantes telles qu'un bord surélevé et des murs en terrasses.

2.2 Comment prévoyez-vous de construire votre camp lunaire ? Décrivez comment vous pouvez utiliser les ressources naturelles de la Lune et quels matériaux vous devrez apporter de la Terre.

Certaines parties des bâtiments seront imprimées en 3D, comme les parties classiques du bunker et les panneaux solaires, car selon Blue Origin, les panneaux solaires peuvent être fabriqués sur la lune, et d'autres, comme les mini-stockages. Le sol lunaire mélangé à de l'urée, un agent liant provenant de l'urine humaine, sera utilisé pour l'impression 3D. D'autres éléments, notamment des imprimantes 3D, des expériences et des meubles, seront apportés de la Terre, bien que cela ne se produise pas très souvent.

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

 Protection
L'utilisation du bouclier de Whipple sur la lune est un type de blindage utilisé sur les engins spatiaux pour les protéger des débris spatiaux et des micrométéorites. Il se compose de deux fines couches de métal séparées par une couche de Kevlar ou d'un autre matériau très résistant. Nous l'installerions autour de notre fusée et de notre camp lunaire pour les protéger de tout dommage. Nous disposons également d'une salle d'urgence en cas de problème. Il y a des lits, de la nourriture, de l'eau et des divertissements. Elle est souterraine. La salle d'urgence dispose également d'une imprimante 3D, de plaques et d'ustensiles. Elle dispose de nombreux ports d'alimentation de secours et d'une station d'électrolyse. 

3.2 - Sur la Lune, les ressources sont très rares, mais pendant les longues missions lunaires, les astronautes ne peuvent pas compter sur les missions de réapprovisionnement en provenance de la Terre. Expliquez comment votre camp lunaire fournira aux astronautes un accès durable aux besoins fondamentaux tels que l'eau, la nourriture, l'air et l'électricité.

Eau

Nous utiliserons notre gros camion, également appelé "Lunar Mobile", pour transporter la glace jusqu'à la station d'épuration. Une fois que l'eau a été traitée avec les produits chimiques de coagulation, elle entre dans un réservoir équipé de palettes géantes. Celles-ci mélangent les produits chimiques et l'eau et permettent aux microparticules de se transformer en morceaux plus gros susceptibles de se coller les uns aux autres, ce qui rend plus efficace le processus de sédimentation dans le traitement de l'eau. Cette eau sera utilisée pour boire, se baigner/doucher, pour nos toilettes, nos plantes et pour cuisiner.

2. L'alimentation
La lune est un environnement hostile, avec des températures extrêmes, des radiations et une absence d'atmosphère. C'est pourquoi la patrouille lunaire a décidé de créer des serres sur la lune. Elles peuvent être conçues pour protéger les plantes des radiations, réguler la température et l'humidité et fournir les nutriments nécessaires à la croissance. En plus des nombreux aliments lyophilisés préemballés depuis la Terre, les serres, grâce aux méthodes hydroponiques, fourniront des aliments frais aux astronautes. La culture hydroponique est une méthode qui permet de faire pousser des plantes sans terre. Les plantes sont cultivées dans une solution d'eau riche en nutriments, ce qui leur permet de recevoir tous les nutriments dont elles ont besoin directement de l'eau. 

3. Puissance
La production d'énergie solaire est la voie que nous sommes prêts à emprunter ! La production d'énergie solaire sur la Lune implique l'utilisation de panneaux photovoltaïques pour convertir la lumière du soleil en électricité. Tout d'abord, les panneaux sont déployés sur la surface lunaire et orientés vers le Soleil pour maximiser leur exposition à la lumière solaire. Les panneaux absorbent alors la lumière du soleil et la convertissent en courant électrique continu. Le courant continu est ensuite envoyé à un onduleur qui le convertit en courant alternatif. Ce système peut fournir de l'électricité et d'autres sources d'énergie à l'ensemble du camp lunaire.

4. L'air
Indépendamment des réservoirs d'oxygène qui sont obligatoires pour de telles missions, notre méthode innovante est l'électrolyse. Sur la lune, il y a d'abondants dépôts de glace d'eau sous forme de pergélisol aux pôles de la lune, qui est le principal lieu d'exploration pour l'équipe Lunar Patrol. Nous pouvons utiliser l'hydrogène comme carburant et l'oxygène (le 02) pour respirer. L'absence d'atmosphère et les fluctuations de température posent des problèmes. Mais c'est l'occasion de montrer nos connaissances et notre technologie.

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

Chaque mission envoie sur la Lune des astronautes de quatre professions différentes : ingénieurs, botanistes, médecins et astronomes. Chaque professionnel se rendra dans une base différente du camp pour son travail quotidien. La première mission consistera à expérimenter l'électrolyse, l'aéroponie et l'hydroponie. Les astronautes recevront une formation axée sur la mission, au cours de laquelle ils apprendront à cultiver des aliments à l'aide de la culture hydroponique. Ils recevront également une formation générale sur la façon de rester en forme dans un environnement à faible gravité, le traitement des maladies, les procédures d'urgence et le dépannage de chaque pièce d'équipement.

Les astronautes suivront le temps universel coordonné (UTC), mais aussi de nombreux autres fuseaux horaires. Ils se réveilleront à 8 heures du matin. Nous pouvons rapidement voir comment cela fonctionne. L'improvisation sera de mise si nécessaire. L'observatoire peut être utilisé toute la journée pour des observations astronomiques depuis la lune. Des photos seront envoyées vers la Terre via l'ESA. Les botanistes travailleront sur les techniques agricoles. Les ingénieurs continueront à renforcer le camp lunaire avec les ressources lunaires et les quelques matériaux apportés de la Terre. Un astronaute de chaque profession sera présent chaque jour dans la salle de communication pour communiquer avec la Terre. Les astronautes se connectent avec les trois autres membres de leur profession et envoient des rapports à la Terre. Plus tard dans la journée, les astronautes ont du temps libre pour contacter leur famille et leurs amis et pour se détendre dans leur base d'accueil, qui comprend un salon, des toilettes, une cuisine et une chambre à coucher. Le camp dispose d'une salle d'urgence souterraine.