moon_camp

Galerie Moon Camp Pioneers 2020-2021

En Moon Camp Pioneers, la mission de chaque équipe est de concevoir en 3D un camp lunaire complet à l'aide de Fusion 360. 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 : IESS POUR L'ESPACE

LYCÉE EUROPÉEN I.E.S.S.  Reggio Emilia (RE)    Italie 17

Visionneuse externe pour projet 3d

Description du projet

Le projet *PHILOL-HOUSE* présente des technologies avancées qui aideront les astronautes à créer le meilleur environnement possible pour vivre et mener des recherches scientifiques de haut niveau.
Notre équipe sera impliquée dans l'étude de l'environnement lunaire, ainsi que dans une analyse approfondie de la composition du sol et de l'incidence de la lumière. En outre, notre mission sera axée sur des recherches concernant la disponibilité et l'approvisionnement en eau et les températures environnementales. En outre, nous étudierons le développement de ce qui deviendra une véritable colonie lunaire conçue pour être habitée indéfiniment dans le futur.
La base sera située près du pôle Nord, à l'intérieur d'un tube de lave dans le cratère Philolaus. Cette position stratégique permettra aux astronautes de profiter de la lumière du soleil (avec des panneaux solaires et des piles à combustible) et d'abondantes réserves d'eau. Étant souterraine, la base pourra également protéger nos astronautes de nombreux risques, notamment contre les météorites et les radiations.
L'établissement sera composé de quatre structures principales, chacune d'entre elles étant divisée en deux espaces : une partie supérieure correspondant à un espace de vie et une partie inférieure servant de stockage.
Le projet *PHILOL-HOUSE* a été étudié pour accueillir des astronautes pendant une longue période, en créant une colonie autosuffisante qui utilise les ressources locales (telles que l'eau, le régolithe et la lumière du soleil) et les recycle en réduisant les déchets finaux.

Où voulez-vous construire votre camp lunaire ?

Nous avons décidé de nous installer dans un cratère lunaire appelé Philolaus, à 550 km du pôle Nord (72°13′12″N 32°52′48″W), à l'intérieur duquel se trouve une formation de tubes de lave (15-30 mètres).
Le tube de lave protégera les astronautes des trois principales menaces de l'environnement lunaire : les radiations, les météorites et les écarts de température. Puisque nous avons trouvé un abri sous terre, les météorites et les radiations deviendront un problème secondaire. Le fait de s'installer sous terre réduit également de manière drastique la plage de température extérieure : à l'intérieur du tube de lave, la température moyenne est d'environ -4 F (-20 C).
Le cratère Philolaus est la meilleure option en raison de sa position : il est proche du pôle, ce qui signifie qu'une grande quantité d'eau est disponible ainsi qu'une exposition au soleil qui est beaucoup plus longue ici qu'à d'autres endroits de la planète.

Comment prévois-tu de construire ton camp lunaire ? Décrivez les techniques et les matériaux que vous utiliserez.

Tout d'abord, un rover et un buggy spatial, des imprimantes 3D et des pièces en aluminium seront envoyés sur la lune par une fusée afin de commencer la construction du camp et de la forniture avant l'arrivée des astronautes.
Notre base est constituée de quatre structures autogonflantes qui s'adaptent à la morphologie de l'environnement souterrain ; en outre, chaque "pièce" est divisée horizontalement par une plaque d'aluminium : dans la partie supérieure se trouvent les zones habitables, tandis que dans l'espace inférieur sont rassemblés de nombreux outils (dont un rover, des dispositifs de recyclage des aliments organiques et un purificateur d'eau, des conteneurs pour la nourriture, l'eau, l'hydrogène et l'oxygène, des accessoires médicaux, des piles à combustible et des dispositifs d'électrolyse pour l'extraction de l'eau et de l'O2 du régolithe).
Une rampe est utilisée pour permettre au rover de pénétrer à l'intérieur du cratère tandis que chaque espace habitable dispose d'un passage pour atteindre la partie située sous les pièces habitables où sont contenus les différents outils ; de plus, chaque pièce est reliée à la suivante par un passage à travers le mur.
Dans notre camp lunaire, il y a quatre espaces de vie : le premier est la serre, qui permet aux plantes de profiter de la lumière provenant de l'extérieur du cratère pour alimenter les systèmes hydroponiques. Deuxièmement, il y a la maison des astronautes composée d'une chambre, d'une salle de bain, d'une cuisine et d'un salon. Troisièmement, il y a le laboratoire utilisé pour la recherche scientifique et, enfin, un gymnase ; tant dans le gymnase que dans le laboratoire, il y aura des centres de communication avec la Terre.

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

Notre hébergement souterrain permettra aux astronautes d'être constamment protégés des radiations, mais aussi des météorites et des variations de chaleur. Si les astronautes quittent le logement, ils seront protégés par une combinaison spatiale qui leur offrira une protection adéquate pour le temps qu'ils passeront hors de la base.
Cependant, l'environnement sur la Lune peut également endommager le corps de l'astronaute qui pourra rester en bonne santé et constamment surveillé grâce aux équipements de gymnastique. Enfin, en cas de problèmes mentaux, il existe des moyens de communication et d'aide psychologique fournis par le contrôle du système terrestre.

Expliquez comment votre camp lunaire fournira aux astronautes :
Eau
Alimentation
Électricité
Air

Pendant les premiers jours sur la Lune, les astronautes survivront grâce à quelques réserves d'eau transportées depuis la Terre. Ensuite, l'eau sera obtenue à partir du pôle lunaire, où les réserves d'eau sont extrêmement abondantes. Les astronautes utiliseront des drones équipés de détecteurs de lumière et de télémétrie pour surveiller la géologie de surface et de géoscanners radar pour rechercher l'eau dans le sous-sol et comprendre où creuser. L'eau est principalement glacée, c'est la raison pour laquelle il est nécessaire d'utiliser des outils chauffés pour l'extraire du sol. Une fois extraite, l'eau sera transportée (sous forme de glace) vers notre base lunaire grâce au rover ; là, elle sera purifiée des contaminants à l'aide de purificateurs spécifiques.

Les astronautes mangeront des aliments lyophilisés qu'ils ont apportés de la Terre pendant la première période. Ils commenceront ensuite à cultiver des microgreens (qui poussent en 15 jours seulement) tels que des tomates, des brocolis et des choux de Milan ; ces légumes seront cultivés dans une serre hydroponique.
Les astronautes pourront faire pousser d'autres légumes tels que des épinards, du cresson, de la roquette, des radis, du seigle, du quinoa, de la ciboulette, des petits pois et des poireaux, dans un milieu de culture intérieur composé de régolithe et de déchets organiques utilisés comme engrais.
Un complément important du régime sera l'algue spiruline, apportée de la Terre, avec des valeurs nutritives élevées qui combleront le manque de vitamines B et C.
Notre équipe fera pousser des pommes de terre et des patates douces pour satisfaire les besoins en glucides. Ils mangeront également de la nourriture séchée envoyée de la terre.
Les protéines consommées par les astronautes seront créées par une imprimante 3D à partir de filaments de protéines animales apportés de la Terre.

L'énergie est directement employée à l'aide de fibres optiques (opportunément filtrées à l'entrée) qui conduisent l'énergie lumineuse dans les espaces souterrains et elle est contemporainement stockée pendant le jour lunaire grâce à des panneaux solaires installés au Pôle près de notre base. Pendant la nuit lunaire, l'énergie est fournie par les piles à combustible qui l'avaient précédemment stockée pendant la journée (en étant connectées aux panneaux solaires). Les piles à combustible sont également une solution en cas d'éclipses lunaires. Cette énergie peut être utilisée à de nombreuses fins, par exemple pour alimenter des lampes LED. En outre, en ce qui concerne les systèmes de propulsion et de chauffage, l'hydrogène et le méthane seront nos sources d'énergie : nous obtenons l'hydrogène par l'électrolyse de l'eau (qui produit également de l'oxygène) tandis que nous obtenons le méthane par le compostage des déchets organiques ; les déchets inorganiques (plastique et métaux) sont recyclés par une imprimante 3D.

L'oxygène est obtenu de deux manières principales : tout d'abord, il peut être extrait du régolithe ; dans ce cas, il doit être purifié après l'extraction et ensuite stocké dans des conteneurs spécifiques. Même si le régolithe contient de grandes quantités d'oxygène, pour répondre à des demandes importantes, on peut également l'obtenir par électrolyse de l'eau. Grâce à ce procédé simple, l'eau (préalablement purifiée) produit de l'oxygène et de l'hydrogène.
L'oxygène que nous obtenons de ces processus peut être utilisé pour la survie des astronautes, devenir de l'air respirable dans les espaces de vie grâce à des humidificateurs spécifiques.

Expliquez quel serait l'objectif principal de votre camp lunaire (par exemple : objectifs commerciaux, scientifiques et/ou touristiques).

Le principal objectif de notre exploration est scientifique : tout d'abord, nous pensons qu'il est nécessaire d'approfondir l'analyse des paramètres environnementaux lunaires (tels que les conditions du sol, de l'air, de l'eau et de la lumière) et de développer des techniques avancées de production alimentaire. Ensuite, s'installer sur la lune permettrait de tester et d'améliorer les capacités d'adaptation de l'homme, ce qui pourrait être utile pour d'autres implantations futures ; enfin, disposer d'une base sur la lune serait extrêmement pratique comme étape intermédiaire vers des lieux encore plus éloignés, comme Mars, qui est le futur objectif de nombreuses agences spatiales.

Décrivez une journée sur la Lune pour votre équipe d'astronautes du Moon Camp.

Les astronautes se réveillent après un sommeil régulier de 8 heures. Une fois réveillés, ils prennent leur petit-déjeuner. Puis ils passent une heure dans la salle de sport à faire leur entraînement quotidien, préalablement planifié par les experts pour préserver la masse musculaire des astronautes.
Après l'entraînement, la gestion de la serre est confiée à un astronaute tandis que le reste de l'équipage effectue des recherches dans le laboratoire : l'équipe étudiera la gravité et ses effets, tels que la perte de masse, mais aussi les radiations, la manière de les gérer correctement et d'en tirer éventuellement parti.
Après le programme de travail du matin, les astronautes prennent leur déjeuner.
Dans l'après-midi, les astronautes peuvent résoudre les problèmes techniques qui peuvent survenir ou sortir pour des activités extra-base et explorer les environs sur leur buggy spatial afin de collecter des données : prélever des échantillons de sol, enregistrer la température et les taux d'éclairement, tester des technologies qui pourraient être utilisées sur Mars, analyser la composition des météorites et, enfin, regarder l'Univers sans aucune interférence ni atmosphère. Si les astronautes décident de parcourir de plus longues distances, ils peuvent utiliser le rover préalablement équipé d'outils de laboratoire ou d'un grand télescope, en rappelant qu'il faut prévoir des réserves d'air.
En fin de journée, l'équipage stocke les données recueillies, puis établit une transmission avec la Terre afin de rapporter et d'expliquer les nouvelles découvertes de la journée au quartier général. Cela peut être l'occasion de parler à des proches.
Après une autre séance d'entraînement, les astronautes dînent et se couchent.



← Tous les projets