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Galerie Moon Camp Explorers 2019-2020

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.

L'équipe : Habitants du Croissant

Lycée Français Charles Lepierre  Lisbonne    Portugal Troisième place - États membres de l'ESA et Canada

Lien externe pour 3d

Description du projet

Notre base lunaire est construite par des rovers sous terre avant que les humains n'arrivent pour un séjour de longue durée. La base ne sera pas entièrement construite tout de suite ; cela prendra du temps mais elle pourrait être achevée dans les 10 prochaines années. L'utilisation des ressources in situ des matériaux de la Lune sera essentielle pour la construction de la base et la subsistance des besoins de notre équipage. La base sera protégée des menaces extérieures telles que les micrométéorites, les radiations ou la dépressurisation grâce à d'épaisses parois de régolithe et de sol renforçant les modules extérieurs et souterrains. L'aide de l'impression 3D et des rovers sera essentielle car ils construiront la base et les outils nécessaires. En outre, des installations de recherche autonomes gonflables extérieures pourraient être déployées, par exemple un télescope. Une base lunaire permanente pourrait relancer l'exploration humaine de l'espace, grâce à des conditions plus faciles pour lancer des fusées et à un carburant abondant provenant de l'électrolyse de l'eau en hydrogène et en oxygène.

Où voulez-vous construire votre camp lunaire ?

Près des pôles lunaires

Pourquoi avez-vous choisi cet endroit ?

Le pôle sud de la Lune est la zone la plus connue de la surface lunaire, chaque mètre carré ayant été étudié et cartographié de manière approfondie. La Lune a une inclinaison de 1,54 degrés de son axe, ce qui crée des régions ombragées en permanence aux pôles nord et sud, qui contiennent d'importants dépôts de glace, ainsi que des zones qui reçoivent la lumière du soleil pendant des périodes considérables (près du cratère Shackleton, par exemple), ce qui sera extrêmement utile pour l'autonomie de la base, ainsi que pour la protection contre la température et les radiations. Enfin, notre base sera située dans des cratères du pôle sud de la Lune, près du cratère Shackleton.

Eau
Alimentation
Électricité
Air

Afin de disposer d'une source d'eau fiable sur la lune, l'eau serait d'abord recyclée à partir des déchets de la base lunaire. Ensuite, le camp est situé dans les pôles lunaires, près de la glace lunaire qui peut être extraite et raffinée en eau. Les sondes localiseront et extrairont la glace à l'aide de foreuses thermiques et de micro-ondes, puis l'eau pourra être séparée par électrolyse en oxygène et en hydrogène, et utilisée pour l'agriculture et la consommation humaine.

Notre base fournira de la nourriture à nos astronautes grâce à des fournitures apportées de la Terre et à des plantes transportées sur la Lune sous forme de graines qui pousseront en hydroponie à l'intérieur de la base. Les repas apportés de la Terre seront réhydratables et contenus dans des emballages légers et rapides à servir, réutilisables pour l'impression 3d. Les algues (Chlorella Vulgaris) donneraient presque toutes les vitamines essentielles, les acides aminés et suffisamment de lipides à l'équipage et les plantes, comme les pommes de terre et les légumes, cultivées en hydroponie seraient nourries avec une solution d'eau et de nutriments sans utiliser de terre ou d'engrais organiques lourds, ajoutant ainsi des glucides au régime alimentaire de nos astronautes.

La principale source d'énergie initiale de notre base lunaire sera constituée de réacteurs à fission nucléaire appelés Kilopower. Le projet et le développement du Kilopower sont dirigés par la NASA et offrent de 1 à 10 kilowatts d'énergie en continu pendant 12 à 50 ans. De plus, les réacteurs sont légers et 4 d'entre eux pourraient facilement alimenter la base avec un équipage de 4 personnes. Lors des étapes finales de la base et pour soutenir un équipage plus important, des piles à combustible pourraient être déployées en utilisant l'oxygène et l'hydrogène de l'électrolyse de l'eau pour créer de l'énergie. Mais certains panneaux solaires seront déployés pour soutenir les rovers.

Pour alimenter nos astronautes en air respirable, la principale source serait l'électrolyse de l'eau en hydrogène et en oxygène :
2 H2O → 2 H2 + O2 (veuillez noter que le processus libère deux fois la quantité de molécules d'hydrogène et que l'hydrogène est également hautement inflammable et explosif ; son stockage nécessitera donc des mesures plus prudentes et de l'espace). En outre, les algues (Chlorella Vulgaris) et les plantes pourraient également aider, en consommant du CO2, en libérant de l'oxygène et en éliminant naturellement les polluants organiques volatils et liquides tels que l'ammoniac ou le benzène qui se forment en raison de la présence d'humains et de machines dans le système.

Comment comptes-tu construire ton camp lunaire ? Quels matériaux utiliserez-vous ?

La base serait construite sur les cratères du pôle sud de la Lune avec des rovers. Un module circulaire déployable serait positionné à l'intérieur d'un cratère et recouvert de poussière lunaire, puis deux autres modules seraient attachés et recouverts à nouveau, le dernier module dôme serait positionné mais cette fois protégé par un mur imprimé en 3d d'une pâte faite avec du régolithe relié aux sas menant à l'extérieur. La même chose serait construite dans un autre cratère proche relié par un module tubulaire gonflable. Un ascenseur permet le passage entre les étages. Le matériau principal est un alliage d'aluminium qui, avec le régolithe, maintient l'intérieur sous pression.

L'environnement lunaire est très dangereux pour les astronautes. Expliquez comment votre camp lunaire les protégera.

À l'intérieur de la base lunaire souterraine, les astronautes seront protégés des menaces extérieures telles que les micrométéorites, les débris, les températures extrêmes et les radiations. Le camp assure un air respirable, répond à tous les besoins de l'équipage et les protège de la poussière de Lune qui détruirait les poumons et les cellules du cerveau après une longue exposition. Pour éviter ce problème, les astronautes effectuent une surveillance de routine et les combinaisons spatiales sont automatiquement nettoyées avant de quitter les sas.

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

Une journée typique pour nos 4 astronautes consiste à se réveiller tôt et à avoir une heure pour manger, se laver, se brosser les dents et se préparer pour la matinée. Ensuite, après avoir reçu leur planning par le centre de contrôle pendant la nuit, chaque astronaute s'installera à la tâche qui lui a été assignée, soit en menant des expériences, en vérifiant les équipements, en récoltant les cultures et les algues, en contrôlant les rovers extérieurs pour diverses missions, en menant des recherches astronomiques et ainsi de suite. Vers 13h00-14h00, les astronautes déjeunent ensemble ou seuls avant de poursuivre leurs missions. Dans l'après-midi, l'équipage doit effectuer l'entretien de la base, des machines et des systèmes pour s'assurer que tout fonctionne et est nettoyé, car la poussière de la lune peut s'infiltrer dans la base à travers les combinaisons EVA et devenir un sérieux problème de santé. La gravité de la lune étant 1/3 de celle de la terre, les astronautes doivent faire de l'exercice pour maintenir leur masse musculaire et osseuse et l'équipe consacre donc au moins 1 heure à l'exercice. 

Vers 20 heures, l'équipe peut dîner avant de disposer d'un peu de temps libre pour contacter ses proches et se détendre avant d'aller enfin se coucher. 

L'équipage doit se présenter chaque semaine au centre de contrôle et peut parfois avoir des tâches particulières comme une sortie extravéhiculaire ou des événements, par exemple une cérémonie de passation de commandement ou une transmission de la lune à la terre qui est prévue à l'avance. En dehors de la routine quotidienne, des bilans de santé sont obligatoires et ils peuvent profiter d'activités collectives (regarder un film, ...).


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