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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 : Moonguid

Liceum Prestige  Kiev    Ukraine

Lien externe pour 3d

Description du projet

Nous proposons de construire un camp lunaire aux étapes :

  • Obtenir des chiffres réels et des tests technologiques (mission d'essai sur la lune)
  • Robots télécommandés 
  • Plusieurs emplacements pour des panneaux solaires connectés sans fil (dont un à la lumière)
  • La plupart des modules ont deux entrées. Camp prêt pour les personnes de courte durée
  • Pour préparer l'utilisation du tube de lave, une carte détaillée en 3D de l'entrée du tube de lave a été réalisée (avec l'aide du lidar).
  • Transport cislunaire avec utilisation de carburant fabriqué sur la Lune.
Où voulez-vous construire votre camp lunaire ?

2 places au pôle sud (près du cratère Shackleton).

Pourquoi avez-vous choisi cet endroit ?

au moins un - à la lumière

 Nous avons utilisé les critères des rapports :

  • Rapport de la NASA TR-68-340-1
  • Documents de l'URSS
  • article de l'Inde, la Chine (ChangE-4) et Beresheet (Israël) description générale
  • carte de lumière près du pôle sud. 

Avantages et inconvénients :

  • Pôle (moins de temps sans lumière, glace d'eau confirmée, mais nécessite du carburant supplémentaire pour le moteur principal et un moteur à hydrazine pour l'impulsion de marque)
  • Equateur ("retour libre")
  • Limbe ("communications et meilleur radiotélescope")
  • Face cachée de la lune (radiotélescope, communications comme le projet chinois)

 Nous avons sélectionné la zone, puis choisi l'endroit exact :

 surface plane pour l'atterrissage et ~2 degrés. La zone est propice à la marche.

 Lumière+eau=énergie+combustible+alimentation+air

Eau
Alimentation
Électricité
Air

Collecter
Pour les robots dans les cratères (à l'emplacement confirmé de LCROSS) nous proposons d'utiliser des miracles pour son moteur stirling. Nous passons le régolithe au bulldozer, le fermons avec un dôme et fusionnons la glace avec un linza fresnel (plus léger et compact).
Réutilisation
Pour réduire la consommation d'eau par membre de l'équipe de 16l à 4l, nous pouvons utiliser une machine ISS similaire. Il faut environ 6m2 d'espace pour 4 membres de l'équipe (3m2 pour la machine et l'espace pour le service de la machine).
Eau
Collecter
Nous avons proposé d'utiliser les miracles pour le moteur stirling des robots dans les cratères (à l'emplacement confirmé par LCROSS). Nous avons déblayé le régolithe au bulldozer, fermé le dôme et fait fondre la glace à l'aide de lentilles de Fresnel concentrées sur la lumière du soleil (plus léger et compact).
Réutilisation
Pour réduire la consommation d'eau par membre de l'équipe de 16l à 4l, nous pouvons utiliser une machine similaire à l'ISS. Il faut environ 6m2 d'espace pour 4 membres de l'équipe (3m2 pour la machine et l'espace pour l'entretien).
Stockage
Sous forme de glace (pas besoin de dépenser de l'énergie)

Quoi - plantes et insectes
Comment
Nous proposons de cultiver des plantes sans sol selon l'expérience EDEN ISS. Nous avons donc besoin d'un espace séparé avec des algues pour utiliser le CO2 et produire de l'O2.
Nous proposons également d'utiliser les résultats de l'expérience d'apprentissage automatique Autonomous Greenhouse Challenge (2018).
Combien de
En plus des 2200 calories, nous avons besoin de protéines, de graisses et de glucides par membre d'équipage.
Pour faire pousser des plantes pour 4 personnes, il faut 42 m2+énergie+eau.
Quand commencer
Les plantes ne poussent pas vite. Nous devons commencer plus tôt

D'après nos calculs, 5000m2 de panneaux solaires sont nécessaires. Nous concentrons la lumière solaire par des modules gonflables multiples recouverts de miroirs formant une hyperbole. BIGELLOW utilise déjà des modules gonflables à bord de l'ISS.

- à plusieurs endroits près du cratère Shackleton
- Pour éviter l'électrisation de la poussière par le rayonnement solaire, les panneaux doivent être placés à au moins 1,5 mètre au-dessus de la surface de la Lune.
Pour les panneaux solaires supplémentaires, nous testerons le transfert d'énergie par micro-ondes.
En outre, nous envoyons de la lumière dans des cratères à l'aide de miroirs et utilisons la différence de température entre la lumière et l'ombre pour alimenter le moteur de Stirling pour les robots.

Source d'O2
Hydrolyse de l'eau.
Nous effectuons un test et sélectionnons les meilleurs matériaux d'anode pour les processus d'électrolyse en fusion.
Utiliser le CO2
Approche principale - Algues
Pour 4 membres d'équipage, nous avons besoin de 32 m2 pour les algues.
Pour remplir initialement la pièce d'algues avec de l'air, nous avons besoin de ballons d'air et d'espace pour eux.
Approche de secours - chimique
Tous les filtres pour l'utilisation du CO2 doivent être normalisés (pour éviter le problème d'Apollo 13).

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

Nous utilisons les ressources in situ de la Lune. Les processus sont lents, nous avons donc besoin de temps supplémentaire pour la production d'air, d'eau et d'énergie. Au début, nous obtenons des mesures de performance en comparant les technologies concurrentes.

Ensuite, les fermes d'énergie solaire et la collecte de l'eau et commencer à produire de l'air. 

Les premiers bâtiments que nous pouvons construire par l'approche de l'ESA : bulldozer + fusion de la structure "osseuse", nous pouvons utiliser des lentilles de Fresnel.

Nous avons besoin : 

  • 3 salles pour les plantes alimentaires 42 m2
  • Une salle séparée pour les algues 32 m2
  • Une salle de communication de 4 m2
  • 2 entrepôts d'eau et d'air 3+3 m2
  • Un laboratoire de réparation de 4 m2
  • Une pièce pour réutiliser l'eau 6m2

Pour des raisons de sécurité, la plupart des chambres ont deux entrées

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

Des météorites :

Nous proposons d'utiliser une protection passive multicouche similaire à celle de l'ISS. Toutes les protections actives (laser avec télescope, et catapultes mécaniques) sont encore en développement.

Pour protéger l'électronique des radiations - électronique spéciale pour l'espace ou approche Bereshit (un peu moins chère)

Pour protéger les personnes - Approche de l'ESA : régolithe en bulldozer + structure en "os" pour réduire la consommation d'énergie. Les lasers qui peuvent fonctionner à une température aussi basse sont encore en cours de développement (projet MOONRISE). Il faut donc un laser préchauffé pour commencer la fusion.

Les données EDEN ISS doivent être utilisées pour le calcul de la consommation électrique pour la protection à basse température.

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

À l'ISS, les astronautes consacrent la plupart de leurs journées à l'entretien des équipements et aux expériences scientifiques. Nous disposons de suffisamment de caméras vidéo au camp lunaire et d'une puissance informatique locale pour réaliser des inventaires comme dans une boutique hors ligne Amazon. Nous disposons également de couloirs froids et chauds pour les équipements et les tuyaux de chauffage. La plupart des équipements n'ont pas de ventilateurs et les astronautes peuvent dormir sans écouteurs. 

La plupart des activités d'entretien sont conçues de manière à ce que les astronautes puissent les réaliser sans combinaison spatiale. 

Ils vérifient également l'activité des robots autonomes de type "Axel rovers" pour la conception de cartes et de nouveaux robots expérimentaux (comme des vaisseaux mères pour transporter de petits robots).

Bien sûr, les astronautes vérifient l'état des plantes et récoltent un peu de nourriture. Aujourd'hui, ils ont des tomates fraîches pour leurs petits-déjeuners.

Selon le plan d'aujourd'hui, ils doivent effectuer des tests de routine sur les stations de production de carburant.

Ils préparent une expédition sur la face cachée de la lune (construction d'un télescope). Ils ont besoin de plusieurs robots (il est moins cher de fabriquer deux robots simples qu'un robot complexe et redondant). L'équipe terrestre met à jour le logiciel des robots avec de nouvelles fonctions, actuellement les robots sont capables de recevoir des mises à jour des orbiteurs lunaires, comme les voitures Tesla sur la Terre.

Et enfin, les astronautes vérifient à nouveau les files d'attente des usines libres pour fondre les métaux destinés aux prochains lots d'astéroïdes.


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