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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 : Camp Helenborough

École secondaire et collège communautaire de Nidderdale  Pont de Pately    Royaume-Uni 15

Visionneuse externe pour projet 3d

Description du projet

Notre habitat lunaire est conçu pour être la première colonie humaine à long terme sur la lune, servant de point de départ à une colonisation plus poussée et à l'utilisation par l'homme des ressources de la lune.

 

Ses principaux objectifs sont les suivants

  1. Mener des recherches sur la géologie lunaire, la gravité lunaire et d'autres domaines spécifiques à la Lune.
  2. Établir une présence humaine à long terme sur la Lune.
  3. Produire du carburant pour poursuivre l'exploration du système solaire.

 

L'établissement d'une colonie sur la Lune serait une réalisation monumentale pour l'humanité et inspirerait une nouvelle génération d'ingénieurs, de scientifiques et d'astronautes qui porteraient le flambeau de l'humanité vers de nouveaux mondes.

L'habitat servira de base à la poursuite du développement humain sur la lune et à l'exploitation de ses ressources.

Où voulez-vous construire votre camp lunaire ?

Nous avons choisi de construire notre habitat dans le cratère Schrodinger. Nous avons choisi ce site parce qu'il présente une abondance de tubes de lave et une surface relativement plate à l'intérieur de l'anneau intérieur, ce qui est bon pour les développements futurs à la surface.

 

Il est également proche du pôle sud et du cratère Shackleton. Il serait avantageux de construire la base près des pôles, car on pense qu'il y a de la glace à cet endroit, qui peut être transformée en eau utilisable.

 

Le cratère de Schrodinger est l'un des rares sites de la Lune qui présente des signes d'activité géologique récente, ce qui constitue une excellente occasion d'approfondir les recherches sur la composition et le développement géologiques de la Lune. Le cratère de Schrodinger possède des tubes de lave sous sa surface qui peuvent fournir une zone souterraine naturelle pour la construction d'une base. C'est un avantage car la construction d'une base souterraine offre une protection contre les radiations solaires et les micrométéorites.

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

Le camp sera construit à partir de modules uniformes séparés par des portes étanches. Cela facilite la construction de la base et son entretien. La base est également modulaire, ce qui permet de l'agrandir assez facilement.

 

Les parois de l'habitat seront construites à l'aide de panneaux rectangulaires uniformes en titane expédiés depuis la Terre. Ces panneaux seront soudés ensemble à l'aide de techniques de soudage par électrons. Le soudage par électrons est plus avantageux que les autres méthodes de soudage car il ne nécessite pas de gaz et fonctionne dans le vide. Le toit sera construit de la même manière, mais avec des panneaux triangulaires. Les fondations seront construites à l'aide de poutres en titane et les planchers seront construits à partir de plaques d'aluminium uniformes.

 

Certains modules plus grands, tels que les baies aéroponiques, doivent être construits à partir de modules gonflables. En effet, il serait très difficile d'envoyer des modules de base de cette taille sur la Lune. Les parois seront composées de plusieurs couches pour plus de sécurité. Chaque couche sera équipée de capteurs individuels permettant de contrôler la pression et de détecter les fuites avant qu'elles ne se développent. Les murs seront soutenus par des poteaux en acier.

L'utilisation de modules gonflables facilite également la livraison et la construction. Le seul problème est que ces modules ne peuvent pas être utilisés comme compartiments de la base principale pour des raisons de sécurité.

 

Les équipements lourds doivent être assemblés sur place. Les équipements intérieurs de grande taille seront déplacés à l'intérieur de la base par les colons avant d'être assemblés, afin d'éviter d'éventuelles complications liées au déplacement de l'équipement dans les sas. L'équipement intérieur sera assemblé lorsque la base sera entièrement pressurisée.

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

Pour protéger l'habitat des radiations et des micrométéorites, il sera construit à l'intérieur d'un tube de lave. Chaque section de la base est séparée par des portes étanches, de sorte que les autres zones sont protégées en cas de défaillance de la pressurisation d'un compartiment. L'habitat dispose d'une baie médicale avec une salle d'opération. Les habitants pourront être évacués vers un avant-poste en surface en cas d'urgence.  

 

Le système de survie de l'habitat peut contrôler le flux d'air dans chaque compartiment individuellement. Cela est nécessaire pour que, en cas d'urgence dans une section de la base, les sections opérationnelles puissent continuer à fonctionner sans que le système de ventilation ne pose de risque.

 

L'habitat est également équipé d'un système d'extinction des incendies. Si un incendie est détecté, le système de survie peut inonder le compartiment de gaz argon afin de réduire la concentration d'oxygène et d'éteindre le feu. Cela n'endommagera pas les équipements sensibles. Les habitants devront être évacués au préalable.

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

Des relevés seront effectués à l'aide d'un satellite équipé d'un spectromètre à neutrons afin de trouver un endroit propice à la récolte de la glace. Une fois l'emplacement trouvé, le système de prospection de l'ESA atterrira et commencera à récolter la glace. Une fusée sera utilisée pour transporter la glace du site d'extraction à la base, où elle sera traitée. La glace sera ensuite stockée dans des réservoirs où elle sera fondue par le rayonnement solaire. L'électrolyse et un système pressurisé seront utilisés pour produire de l'oxygène et de l'hydrogène qui serviront de carburant pour les fusées, d'air respirable et de combustible pour les piles à hydrogène.

Pour l'alimentation, nous utiliserons un système aéroponique pour la croissance des cultures. L'aéroponie est plus avantageuse que les autres méthodes de culture car elle ne nécessite pas de sol et utilise moins d'eau que la culture hydroponique.
Le soja sera cultivé pour les protéines et les graisses, le chou frisé pour les vitamines K, C, E et le calcium. Les pommes de terre seront cultivées pour les glucides et la vitamine A.
Certaines denrées non périssables seront expédiées de la Terre, car il est impossible de produire tout ce qui est nécessaire sur place dans une base de cette taille. Les astronautes prendront également des suppléments vitaminiques quotidiens afin de garantir qu'ils ne développent pas de carences en vitamines.

L'électricité sera produite et stockée selon différentes méthodes tout au long de la journée.

Lorsque c'est le jour lunaire, des panneaux solaires sont utilisés pour produire de l'électricité. L'électrolyse produira de l'hydrogène et de l'oxygène pendant la journée. Les gaz d'hydrogène et d'oxygène seront stockés en vue de l'utilisation de piles à combustible à hydrogène, car les panneaux solaires ne peuvent pas fonctionner pendant la nuit.

L'équipement d'électrolyse ne sera alimenté que pendant la journée afin d'éviter un déficit d'hydrogène. En effet, la production d'hydrogène pour les piles à combustible nécessite plus d'énergie que l'énergie libérée par l'hydrogène dans les piles à combustible.

Au début, les sources d'oxygène devront être importées de la Terre. Après une courte période, la production locale d'oxygène pourra commencer par l'électrolyse de l'eau. La croissance de plantes sur place contribuera à améliorer la qualité de l'air. L'air circulera à l'aide d'un système de ventilation à l'échelle de la base qui garantit que le dioxyde de carbone est filtré de l'air et ne provoque pas d'accumulation dangereuse. L'azote, ou un autre gaz inerte similaire, est nécessaire comme diluant pour garantir que l'atmosphère de l'habitat n'est pas dangereusement riche en oxygène. Les diluants devront être importés de la Terre.

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

Le camp Helenborough, nommé en l'honneur de l'astronaute Helen Sharman, se concentrera principalement sur l'étude et l'exploration scientifiques de la Lune. Il devrait permettre de faire de précieuses découvertes scientifiques, non seulement pour l'ESA, mais aussi pour les collaborateurs internationaux. Les missions à long terme sur le camp permettront également d'acquérir une expérience précieuse. Ces expériences s'avéreront inestimables pour ceux qui s'efforcent d'envoyer les premiers humains sur Mars et d'autres corps célestes.

 

Cette mission étant intrinsèquement risquée, il n'y aura pas de possibilités de tourisme dans les premiers temps. Toutefois, à l'avenir, il pourrait y avoir des possibilités de visites civiles, similaires aux visites payantes qui ont eu lieu dans le passé à l'ISS.

 

Il pourrait également y avoir des possibilités d'expansion commerciale de la base, par exemple pour l'atterrissage et le ravitaillement de vaisseaux spatiaux commerciaux en route vers Mars et au-delà, ou peut-être pour l'exportation de matériaux rares trouvés sur la lune. Mais ces missions devront être soigneusement évaluées et planifiées à l'avance.

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

L'équipe de jour se réveillera à 7 heures CET. L'heure d'Europe centrale a été choisie car l'ESOC (European Space Operations Center) utilise ce fuseau horaire et c'est celui sur lequel la plupart des astronautes de l'ESA seront alignés.

Après s'être levés, ils s'habilleront et utiliseront les toilettes, puis prendront leur petit-déjeuner avant de commencer leur quart de travail. Les équipes travailleront par tranches de deux heures, séparées par des pauses récréatives toutes les quatre heures.

Les équipes travaillant à l'intérieur de l'habitat principal surveilleront également les systèmes critiques tels que les systèmes de survie et l'électricité. Chaque astronaute sera en service 12 heures par jour, mais il ne s'agira pas d'un travail constant. Ils bénéficieront de pauses récréatives et d'une pause déjeuner afin de ne pas être surmenés. Des horaires de sommeil rotatifs seront utilisés pour s'assurer qu'au moins deux habitants, dont l'un sera un spécialiste des systèmes, sont éveillés en permanence. Cela permet de s'assurer que tous les systèmes sont constamment observés et qu'une maintenance imprévue peut être effectuée à tout moment si nécessaire.

L'habitat dispose d'une salle de sport équipée de deux machines d'exercice résistif qui utilisent des mécanismes comme force de résistance au lieu de la gravité. L'une est un rameur qui servira à maintenir la force du haut du corps et la masse musculaire, l'autre est une bicyclette d'exercice qui servira à maintenir la forme cardiovasculaire et aérobique ainsi que la force et la prévention de l'atrophie osseuse et musculaire. Les habitants auront tous un temps déterminé pour accéder aux équipements d'exercice de la salle de sport. Ceci est essentiel pour s'assurer que leurs muscles et leurs structures osseuses ne se dégradent pas en raison de la faible gravité.

Pendant le temps de récréation, les habitants auront accès à leur propre ordinateur portable, chacun d'eux disposant de 500 Go de supports personnels.

Pendant la période de chevauchement entre les changements d'équipe, les habitants auront le temps de travailler à des activités de renforcement de l'esprit d'équipe afin de stimuler le moral et la coopération. Pendant cette période, ils cuisineront et prendront leur repas du soir/petit-déjeuner ensemble. Des briefings seront organisés par les chefs d'équipe pour s'assurer que toutes les informations nécessaires sont transmises à l'équipe suivante et pour marquer officiellement l'ouverture/la fin de l'équipe quotidienne dans les journaux de mission.



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