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 : Projet ZLE

Lycée King Kekaulike  Pukalani    États-Unis 16, 17

Visionneuse externe pour projet 3d

Description du projet

Nous avons conçu un camp lunaire dans l'intention de disposer d'une installation extrêmement sûre, largement modulaire et à la pointe de la technologie, qui pourrait inaugurer une nouvelle ère d'expérimentation lunaire. Nous avons créé une base dont la sécurité est la première priorité. Presque tous les systèmes sont à triple redondance, ce qui signifie que même si l'un d'entre eux tombe en panne, comme c'est souvent le cas dans la nouvelle ère de l'exploration spatiale, l'ensemble du système peut continuer à fonctionner sans erreur. Ensuite, nous nous sommes fixé pour objectif que l'ensemble du système, et pas seulement les habitacles, soit entièrement modulaire et sécurisé. Nous avons pris cela en considération et avons tout conçu pour que les aménagements intérieurs et extérieurs soient facilement interchangeables et puissent être assemblés et désassemblés à l'aide d'une simple perceuse. Enfin, nous avons intégré certaines des conceptions les plus avancées de l'industrie spatiale en matière d'alimentation en énergie et en eau, et nous avons mis au point certaines de nos propres technologies pour faire face à la dureté de la surface lunaire.

Où voulez-vous construire votre camp lunaire ?

Nous avons choisi de construire notre camp lunaire sur le bord du pôle Sud, dans le cratère Shackleton. Nous avons choisi cet endroit pour les raisons suivantes

1) Il est situé suffisamment loin du pôle réel pour atténuer les effets environnementaux de l'établissement d'une base au pôle, tels que les radiations, les vents, les changements de température et les tremblements de terre lunaires. 

2) Les bords de ce cratère bénéficient d'un ensoleillement quasi permanent, ce qui permet à notre ferme solaire de fonctionner au maximum de sa capacité le plus longtemps possible, en ne recourant à d'autres sources d'énergie de secours qu'en cas d'absolue nécessité.

3) Le fond du cratère présente une température extrêmement basse, où il pourrait y avoir de l'eau gelée sous la surface, ce qui constituerait l'une des quelques sources d'eau possibles pour notre base.

4) L'exploration de la région "perpétuellement sombre" du centre du cratère pourrait donner lieu à d'importantes découvertes scientifiques.

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

Nous prévoyons d'assembler notre camp lunaire en lançant des composants depuis la Terre et en les assemblant une fois sur la surface de la Lune. Les plaques de base hexagonales en acier, les supports et les parois composites en plomb et en fibre de carbone de chaque hab seront emballés dans un filament résistant à la chaleur et lancés ensemble, largués à partir d'un vaisseau spatial en orbite autour de la Lune. Leur descente serait ralentie à l'aide de propulseurs similaires à ceux utilisés dans la grue SkyCrane de la NASA. Une fois posé sur la surface lunaire, le colis marquerait son emplacement, signalant qu'il est prêt pour l'interaction humaine et l'assemblage. Un atterrisseur transportant les astronautes se poserait alors à moins de 50 mètres du site, ce qui permettrait à une équipe d'astronautes, assistée de robots et d'outils électriques, d'assembler les murs de la base, de pressuriser et d'oxygéner au moins un module, où ils pourraient alors se regrouper et préparer l'expansion de la base, en fonction des besoins de la mission.

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

Pour nous, la sécurité est avant tout un élément du processus de conception. Dans presque tous les aspects de notre conception, nous avons au moins deux solutions de secours, au cas où un premier aspect échouerait. Nous avons créé, à partir de zéro, un système de suspension de type coilover pour soutenir l'ensemble de la base. L'objectif principal de ce système est d'amortir les tremblements de lune, mais aussi de créer une surface plane à l'intérieur de l'habit, au cas où la base devrait être placée légèrement en pente. Nous avons également choisi de créer un mur composite, en utilisant principalement des matériaux légers tels que la fibre de carbone et la fibre de verre, avec une couche extérieure de plomb pour réfléchir les radiations. Comme nous ne sommes pas directement sur le pôle, nous pensons que cela suffira à empêcher les radiations lunaires de pénétrer dans le hab. Si, lors des tests pratiques, il s'avère que ce n'est pas le cas, des couches supplémentaires de peinture ou de filament infusé au plomb pourraient être ajoutées à l'extérieur de la base.

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

Pour fournir de l'eau à nos chercheurs, notre base a besoin d'une réserve d'eau provenant de la Terre dans un premier temps. Avec cette réserve, nous prévoyons d'utiliser un processus de distillation et de déshumidification de l'atmosphère pour récupérer l'eau. À l'instar du processus utilisé sur la station spatiale, ce processus devrait être efficace 99%, de sorte que seules de petites quantités d'eau doivent être envoyées de la Terre. En outre, la glace lunaire sera collectée et rassurée afin d'être filtrée et utilisée comme source d'eau alternative. Un récupérateur d'eau peut filtrer suffisamment d'eau pour 6 personnes par jour et il y a 3 récupérateurs pour une triple redondance.

Étant donné que l'envoi dans l'espace coûte $10 000 par livre de charge utile, il était impératif pour nous de réduire la quantité de produits à expédier. Pour tirer le meilleur parti de nos fonds, nous devrons cultiver autant d'aliments que possible dans la base. L'un des aliments les plus faciles à cultiver et qui fournit le plus de calories est la pomme de terre. C'est pourquoi nous avons prévu une section de culture dans notre hab, où se trouveront tous les éléments nécessaires à la culture d'aliments.

L'alimentation électrique est l'un des éléments les plus importants de tout habitat spatial. Pour résoudre ce problème majeur, nous avons étudié les options qui permettraient d'obtenir le plus d'énergie en utilisant le moins d'espace possible. Les deux méthodes que nous avons choisies sont l'énergie solaire et l'énergie nucléaire, ainsi que des batteries au lithium de grande capacité comme celles utilisées dans la Station spatiale internationale. Ensuite, afin de déterminer la quantité de chaque processus de production dont nous aurions besoin, nous avons calculé la quantité d'énergie nécessaire à la base dans une configuration par défaut de 7 HAB. Si notre base est deux fois plus grande que l'ISS, elle devra être capable de produire deux fois plus d'énergie. Si l'ISS est capable de produire 120 kilowatts d'énergie à pleine charge, notre base doit pouvoir produire 240 kilowatts. Il nous faut donc 24 générateurs nucléaires (8 réacteurs) et 32 générateurs solaires (8 panneaux), ainsi que 48 batteries (16 groupes).

Pour fournir de l'oxygène à l'hab, nous disposons d'un triple oxygénateur redondant qui produit 12 livres d'oxygène par oxygénateur. Cette installation peut confortablement accueillir 6 personnes. Les oxygénateurs créent de l'oxygène en absorbant le CO2 et en le transformant en O2.

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

Notre camp de lune est conçu pour être modulaire, c'est-à-dire qu'il pourrait peut être mis en place pour répondre à de nombreuses circonstances ou objectifs différents. Dans sa configuration actuelle, le camp lunaire est destiné uniquement à un usage scientifique, car une grande partie de l'équipement embarqué est extrêmement sensible et nécessiterait une formation spéciale pour être manipulé ou utilisé en toute sécurité.

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

Pour commencer une journée dans notre camp, les trois chercheurs de chaque cycle de sommeil (groupe) se réveillent et, sur le chemin de la cuisine, vérifient les équipements essentiels de survie et d'oxygénation. Une fois qu'ils ont pris leur repas, chaque chercheur s'attelle à la tâche qui lui a été assignée. Il s'agit principalement de s'assurer que tous les systèmes essentiels sont normaux, mais aussi de cultiver des plantes, d'effectuer des recherches sur des spécimens, de réparer des équipements cassés ou de s'acquitter de toute autre tâche prévue pour la journée. Lorsque le premier groupe a terminé et que le second se réveille, les deux équipes discutent des succès et des défis de la journée et, sur la base de ces informations, la seconde équipe termine tout ce que la première n'a pas pu faire et poursuit ce type de cycle.



← Tous les projets