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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.

PCE (Projeto Ciência na Escola) AEPAS – Portugal

  Deuxième place - États membres de l'ESA

Escola EB 2, 3 Professeur Abel Salazar  Guimarães-Braga, Nord    Portugal 14   0 / 3 Portugais



External URL to the team’s project (e.g. website or PDF):


https://drive.google.com/file/d/1bm0wI5dT-txJqF5L14l4NvivKaGUrspb/view?usp=share_link

Youtube Video Link:


1.1 - Description du projet

Traduction :

Le groupe scolaire Professor Abel Salazar, par le biais de son projet Science at School, participe au concours Moon Camp 2023 dans la section Explorers. Cette participation reflète le travail effectué par 6 jeunes de la 9e année (âgés de 14 à 15 ans) pour créer une base lunaire pour 4 astronautes, guidés par 2 professeurs d'informatique, un professeur de sciences et le mentor du projet.

Les élèves ont créé une base durable qui conserve les aliments pendant longtemps grâce à deux processus : La lyophilisation/cryo-déshydratation et la déshydratation par la chaleur. Ce processus sera optimisé dans les cratères lunaires où il y a de la glace, pour deux raisons : la cryodéshydratation nécessite des températures très basses (-50º Celsius) et l'obtention de l'eau essentielle au maintien de la base.

Nous avons créé un véhicule équipé de capteurs d'eau et d'une tarière géante pour récolter la glace afin que la base dispose de l'eau nécessaire. Les entrepôts de stockage de nourriture sont équipés d'un système de levage qui place les conteneurs dans une galerie souterraine afin d'éviter les grandes variations de température.

Nous avons créé des modules d'habitation hexagonaux pour l'équipe de 4 astronautes qui s'emboîtent les uns dans les autres, optimisant l'espace et à l'intérieur d'une grotte lunaire pour avoir une plus grande protection contre les radiations et les météorites, alimentés par des panneaux solaires.

 

Texte original :

Le professeur Abel Salazar, membre de l'association des écoles, a participé au concours Moon Camp 2023 dans la section Explorers, dans le cadre de son projet de recherche à l'école. Cette participation est le reflet d'un travail réalisé par 6 jeunes du 9ème an (âgés de 14 à 15 ans) sur la création d'une base lunaire pour 4 astronautes, orienté par 2 professeurs d'informatique, un professeur de sciences de la vie et le mentor du projet.

Les élèves ont créé une base durable qui produit des aliments à long terme grâce à deux processus : Liofilização/Criodesidratação et Desidratação pelo calor. Ce processus sera optimisé dans les cratères lunaires qui contiennent du gel, pour deux raisons : la cryodesidratação nécessite des températures très basses (-50º Celsius) et l'obtention de l'eau indispensable à la conservation de la base.

Il s'agit d'un véhicule doté de capteurs d'eau et d'un grand récipient permettant de récolter le gel pour que la base reçoive l'eau dont elle a besoin. Les armoires de stockage d'aliments sont équipées d'un système d'élévation qui permet de stocker le contenu dans une galerie souterraine afin d'éviter de grandes amplitudes de température.

Nous avons créé des modules hexagonaux d'habitation pour l'équipe de 4 astronautes qui s'encastrent les uns dans les autres, en optimisant l'espace et à l'intérieur d'une couche lunaire pour une meilleure protection contre les radiations et les météorites, alimentée par des peintures solaires.

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

Traduction :

Nos astronautes souhaitent vivement explorer la lune pour le bien de l'humanité, en faisant progresser les connaissances scientifiques afin de promouvoir une fondation autonome qui tire le meilleur parti des maigres ressources de la lune et éduque l'humanité à traiter les ressources naturelles de notre planète Terre avec un plus grand respect, afin de garantir l'avenir de notre planète et de l'humanité. Nous nous engageons à tirer profit des ressources renouvelables telles que la lumière et l'énergie solaire, pour alimenter nos véhicules et nos modules d'habitation, à tirer profit de la glace des cratères, pour conserver les aliments pendant longtemps grâce aux processus de lyophilisation et de déshydratation, et à promouvoir la plantation d'espèces végétales utilisées dans l'alimentation humaine : pommes de terre, tomates, laitues et céréales, en utilisant le sol lunaire et en retirant la molécule d'oxygène du régolithe lunaire, qui existe en grande quantité sur la lune. Nous proposons une nouvelle forme de transport public : des trottoirs roulants alimentés par l'énergie solaire.

 

Texte original :

Nos astronautes souhaitent vivement explorer la Terre pour le bien de l'humanité, en développant les connaissances scientifiques afin de promouvoir une base autosuffisante qui exploite au maximum les ressources naturelles de la Terre et qui encourage l'humanité à traiter avec le plus grand respect les ressources naturelles de notre planète afin de garantir l'avenir de notre planète et de l'humanité. Nous nous efforçons d'utiliser des ressources renouvelables telles que la lumière et l'énergie solaire pour nourrir nos véhicules et nos habitations, d'utiliser le gel des cratères, de conserver les aliments pendant longtemps grâce à des processus de filtrage et de désidratation et de promouvoir la plantation d'espèces végétales destinées à l'alimentation humaine : batata, tomate, alface et céréales, en améliorant le sol lunaire et en retirant la molécule d'oxyde du sol lunaire qui existe en grande quantité dans la lune. Nous proposons une nouvelle forme de transport public : les tapis roulants à l'énergie solaire.

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

Près des pôles lunaires

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

Traduction :

L'emplacement idéal serait au pôle sud, près du cratère Shakleton, mais pas à l'intérieur à cause des températures trop négatives. Selon le magazine Geophysical Research Letters (2012), la sonde lunaire américaine Lunar Reconnaissance Orbiter (LRO) a trouvé de grandes quantités de glace sur les parois du cratère Shackleton, qui est situé près du pôle sud lunaire, et qui pourrait contenir 30% de son volume intérieur formé par de la glace. La sonde Kaguya a trouvé 12 cartes régionales du pôle sud lunaire avec des cratères susceptibles de contenir de la glace.

 

Texte original :

Le lieu idéal se trouve sur le sol du cratère Shakleton, mais pas à l'intérieur de celui-ci en raison de températures trop négatives. En accord avec la revue Geophysical Research Letters (2012), la sonde lunaire américaine Lunar Reconnaissance Orbiter (LRO) a trouvé de grandes quantités de gel sur les paredes du cratère Shackleton, qui est situé près du pôle sud de la Lune et qui peut contenir 30 % de son volume intérieur formé par le gel. La sonde Kaguya a trouvé 12 cartes des régions du pôle Sud de la Lune comportant des cratères susceptibles de contenir du gel.

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.

Traduction :

La base lunaire comprendra les éléments suivants :
- Modules hexagonaux servant de cabines pour les astronautes, fabriqués en fibre de carbone ou en matériaux tels que le PEEK et le polyamide, résistants aux rayonnements gamma et aux rayons X du soleil. Ces modules peuvent être couplés, faciles à transporter car ils sont légers et capables de créer les installations dont les astronautes ont besoin pour vivre sur la base ;
- Conteneurs pour la déshydratation des aliments par le procédé de lyophilisation Ce procédé sera appliqué dans un cratère de glace en profitant du vide lunaire ;
- Récipients destinés à la déshydratation des aliments par la chaleur, dans des endroits exposés à la lumière du soleil ;
- Véhicule électrique robotisé sans pilote équipé de foreuses pour percer la glace lunaire. Ce véhicule a la particularité d'avoir un système de locomotion quadrupède (avec 4 jambes) et un système de déplacement sur rails pour transporter des charges rapidement ;
- Télescope lunaire placé dans un cratère ombragé ;
- Système de tapis roulants électriques pour déplacer les astronautes dans les différents modules de la base ;
- Système de missiles anti-météorites pour la protection des bases
- Dôme agricole pour la plantation de légumes et de tubercules destinés à l'alimentation ;
- Pistes de lancement des sondes lunaires ;
- Panneaux solaires pour la production d'énergie de base
- Système d'extraction de molécules d'oxygène du régolithe lunaire

Il faudra plusieurs missions au fil des ans pour assembler cette base lunaire avec les matériaux préfabriqués sur Terre jusqu'à ce qu'elle soit autonome.

 

Texte original :

Une base lunaire comprend les éléments suivants :
- Les modules hexagonaux, comme les habitacles pour les astronautes, sont constitués de fibres de carbone ou de matériaux tels que le PEEK et la polyamide, qui résistent aux rayons gamma et aux rayons X solaires. Ils peuvent être acoplados, faciles à transporter en raison de leur petite taille et capables de créer les installations dont les astronautes ont besoin pour vivre sur la base ;
- Contenu pour la déshydratation des aliments par le processus de Liofilização Ce processus est appliqué dans un cratère avec du gel et en utilisant la vapeur d'eau de l'eau ;
- Contenus destinés à la déshydratation des aliments par le processus de calorification, dans des lieux exposés à la lumière solaire ;
- Véhicule électrique robotisé, non tripalmé, avec des broches pour la réalisation du gel lunaire. Ce véhicule a la particularité d'avoir un système de locomotion quadrupède (avec 4 perches) et un système de délocalisation en voiture pour transporter des cargaisons de manière rapide ;
- Le télescope lunaire est coincé dans un cratère sombre ;
- Système d'enregistrement électrique des astronautes dans les différents modules de la base ;
- Système de missiles anti-météorites pour la protection de la base
- Remède agricole pour la plantation de légumes et de tubercules destinés à l'alimentation ;
- Plates-formes de lancement de la lune ;
- Peintures solaires pour la production d'énergie de base
- Système d'extraction de la molécule d'oxygène du sol lunaire

De nombreuses missions seront nécessaires dans les années à venir pour monter cette base lunaire avec les matériaux préfabriqués sur terre jusqu'à ce qu'elle devienne autosuffisante.

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

Traduction :

Les modules hexagonaux qui servent d'installations aux astronautes sont dotés de plusieurs couches de protection contre le rayonnement solaire, constituées de fibres de carbone ou de matériaux tels que le PEEK et le polyamide qui résistent aux rayons gamma et aux rayons solaires X. Le vitrage est double et résiste à des températures élevées ou froides. Le vitrage est double et résiste aux températures élevées ou très froides. Il dispose d'un système de chauffage et de régulation de la température avec un système de chauffage utilisant l'électricité des panneaux solaires. Les modules sont hermétiquement fermés, ce qui permet de maintenir la température à 20º Celsius. Par rapport au vide spatial, la lune a une faible gravité par rapport à la terre, les modules ont leurs meubles vissés et amortis contre les impacts indésirables, les salles de bain ont un système d'aspiration des débris. Enfin, la base lunaire dispose d'un système de missiles pour se protéger des météorites, les éliminer ou modifier leur trajectoire.

 

Texte original :

Les modules hexagonaux qui servent d'installations aux astronautes sont dotés de plusieurs caméras de protection contre les rayonnements solaires, constituées de fibres de carbone ou de matériaux tels que le PEEK et la polyamide, qui résistent aux rayonnements gamma et aux rayons X. Les pièces sont doubles et résistent à des températures élevées ou très basses. Les vidanges sont doubles et résistent aux températures élevées ou très basses. Ils sont équipés d'un système d'alimentation en eau et de régulation de la température avec un système de chauffage à l'énergie électrique des lampes solaires. Les modules sont hermétiquement fermés et la température est maintenue à 20º Celsius. Par rapport à la couleur de l'espace, la lumière a une faible gravité par rapport à la terre, les modules ont une mobilité séparée et protégée contre les chocs, et les maisons de bananes ont un système de protection contre les détritus. Enfin, la base lunaire dispose d'un système de protection contre les météorites, qui permet d'éliminer ou de modifier le trajet.

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.

Traduction :

La base collectera et extraira de la glace car elle est proche d'un cratère glacé au pôle sud. Elle dispose de véhicules équipés de capteurs et de foreuses pour collecter la glace. Ces modules recyclent la majeure partie de l'eau qu'ils utilisent - environ 75%. Les aliments seront conservés grâce à des processus de déshydratation et cette eau sera recyclée. La lyophilisation est un processus de sublimation de l'eau d'un produit donné, c'est-à-dire que l'eau congelée passe directement de l'état solide à l'état gazeux, sans passer par l'état liquide. Nous avons créé un dôme pour planter des espèces végétales utilisées dans la consommation humaine : pommes de terre, tomates, laitues et céréales, en tirant parti du sol lunaire, comme l'ont prouvé des expériences réussies.
Le système de récupération d'eau recycle l'urine et l'eau de respiration. Cette eau est filtrée et propre et peut être réutilisée. L'oxygène est obtenu à partir du régolithe et de la glace lunaire grâce à des systèmes d'hydrolyse avancés et au procédé appelé FFC Cambridge, qui consiste à "griller" le régolithe dans un conteneur fermé avec de l'hydrogène. Lorsqu'il est chauffé, l'oxygène contenu dans l'ilménite réagit avec l'hydrogène, formant de la vapeur d'eau, qui se sépare en oxygène et en hydrogène.

 

Texte original :

La base va recolorer et extraire du gel en s'éloignant d'un cratère gelé dans la polo sul, nous avons des véhicules préparés avec des capteurs et des broches pour recolorer le gel. Ces outils permettent de récupérer la plus grande partie de l'eau utilisée - près de 75%. Les aliments sont conservés grâce à des processus de déshydratation et l'eau est recyclée. La filtration est un processus de sublimation de l'eau d'un produit déterminé, ou même, qui fait en sorte que l'eau congelée passe directement de l'état solide à l'état gazeux, sans passer par l'état liquide. Nous avons créé un réseau de plantation d'espèces végétales utilisées dans l'alimentation humaine : batata, tomate, alface et céréales, en nous appuyant sur le principe de la lune, comme le prouvent les expériences réussies.
Le système de récupération d'eau recycle l'eau de l'urine et de la respiration. L'eau est filtrée et limpide, ce qui permet de l'utiliser à nouveau. L'oxygène est obtenu à partir du sang et du gel lunaire grâce à des systèmes avancés d'hydrolyse et au procédé appelé FFC Cambridge, dont la technique consiste à "assécher" le sang dans un récipient rempli de gaz d'hydrolyse. Lorsque l'oxigène de l'huile est mélangé à l'hidrogène, il forme de la vapeur d'eau, qui se divise en oxigène et en hidrogène.

 

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

Traduction :

L'entraînement consiste à faire des exercices physiques dans un gymnase afin d'empêcher les astronautes d'être en bonne forme physique et de prévenir la perte de muscle et de densité osseuse dans un environnement de microgravité, impliquant une simulation à l'intérieur d'une piscine. Les astronautes doivent être formés à la plantation de produits agricoles, à l'entraînement des rovers robotisés pour extraire la glace des cratères, aux environnements glacés et à l'extraction de la glace, au sauvetage et à l'assistance dans des endroits accidentés tels que les cratères, à la communication sociale dans des environnements très stressants, à la réaction en cas d'urgence et à la définition de protocoles d'action stricts pour les situations prévisibles et imprévisibles. L'entraînement implique des déplacements et des missions dans des environnements à faible luminosité simulant les cratères lunaires. Ils doivent également être formés à l'électronique et à la mécanique afin de pouvoir réparer les systèmes défectueux (panneaux solaires, rovers, systèmes électriques et électroniques). Ils doivent être formés à la médecine pour pouvoir administrer des médicaments et donner les premiers soins en cas d'accident. En ce qui concerne la nourriture, il faut être formé à un régime alimentaire similaire à celui que l'on aura sur la lune.

 

Texte original :

L'entraînement consiste à faire des exercices physiques en gymnase afin de maintenir la forme physique des astronautes et de prévenir la perte musculaire et de densité de la mer dans un environnement de micro-grossesse, en faisant des simulations dans une piscine. Les astronautes doivent apprendre à planter des produits agricoles, à extraire le gel des cratères à l'aide d'un robot, à extraire le gel dans des environnements gélatineux et à extraire le gel, le traitement de la résurgence et du sang dans des lieux désnivrés comme les cratères, l'acquisition de compétences sociales en matière de communication dans des environnements où le stress est élevé, la manière de réagir en cas d'urgence et la définition de protocoles d'action rigoureux pour des situations prévisibles et imprévisibles. Le traitement consiste à se déplacer et à effectuer des missions dans des environnements faiblement éclairés simulant des cratères lunaires. Ils sont également formés à l'électronique et à la mécanique, ce qui leur permet d'effectuer des réparations sur les systèmes avariés (panneaux solaires, rovers, systèmes électriques et électroniques). Ils doivent être formés en médecine pour pouvoir gérer les soins médicaux et fournir les premiers soins en cas d'acidité. Le traitement implique d'être éduqué à obéir aux ordres supérieurs et à respecter les règles définies. En ce qui concerne l'alimentation, il est nécessaire de suivre un régime identique à celui que l'on suit à la maison.