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 : Escouade de la Lune

Gymnase am Wall  Verden    Allemagne 16, 17

Visionneuse externe pour projet 3d

Description du projet

Nos camps de la lune  L'objectif principal est un avant-poste sûr et responsable pour les humains sur la lune. Nous voulons donner à l'humanité une nouvelle inspiration pour accroître l'intérêt pour les régions éloignées de notre terre et montrer de nouvelles possibilités techniques. Nous avons besoin d'engager les jeunes qui sont enthousiasmés par le développement de l'aérospatiale pour atteindre de nouvelles étapes importantes.

Dans l'ensemble, notre Moon camp est constitué de modules simples formés en nid d'abeille afin d'assurer la modularité de la base et de créer la possibilité d'étendre notre camp. Le développement du camp est très flexible car un rover d'impression 3d permet d'imprimer les modules au fur et à mesure de leurs besoins.

En outre, nous disposerons d'un espace de stationnement pour nos rovers et d'une zone de lancement pour les fusées de ravitaillement et d'évacuation, qui est placée à distance du camp pour assurer la sécurité de nos astronautes.

Nous protégeons le camp et l'équipage des dangers tout en plaçant les modules vitaux dans le sol lunaire, afin d'assurer une protection naturelle contre les micrométéorites et les radiations.

En outre, les modules individuels sont séparés les uns des autres par des portes spéciales qui peuvent être fermées en cas de danger.

Au début de la construction du camp, seule une petite quantité de ressources est disponible. Par conséquent, les deux premières années, le camp est dépendant de l'approvisionnement terrestre. A la fin, nous voulons développer un camp complètement autosuffisant, qui deviendra plus indépendant dans le futur. 

Où voulez-vous construire votre camp lunaire ?

Nous avons décidé de construire le camp dans la région du pôle Nord, en raison de la disponibilité de glace d'eau dans les zones de cratères profonds.

De plus, les températures au pôle Nord de la Lune, en dehors des cratères, sont très douces et le soleil brille presque toute la journée, ce qui assure une partie de la production d'énergie.

En même temps, nous construisons notre camp au bord d'un cratère pour réduire les risques d'impacts de météorites et de radiations. Néanmoins, nous construisons le camp juste au bord du cratère pour éviter que la base ne soit plongée dans l'obscurité totale et pour que chaque dispositif technique important soit placé à l'extérieur du cratère. Finalement, nous avons placé une partie du camp lunaire dans la paroi du cratère, pour augmenter la sécurité.

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

Un rover autonome sera d'abord envoyé sur la lune pour y exploiter le sol. Grâce à un procédé de fabrication spécial, qui est actuellement développé sur la terre, nous rendons le sol utilisable pour un rover à impression 3d, avec lequel nous construirons une coque pour les modules. Cette méthode permet de gagner beaucoup de temps, d'économiser des coûts et d'éviter aux astronautes les radiations qu'ils auraient à subir lorsqu'ils devront construire un camp.

En outre, le rover creuse dans la paroi du cratère pour construire une grotte dans laquelle seront placés les modules les plus vitaux.

À l'intérieur des coques imprimées, le Rover construira une bulle en plastique spéciale et très résistante avec un cadre en aluminium, afin de créer un environnement sûr pour les premiers astronautes.

Après la construction d'un lieu de refuge pour les astronautes, l'équipement des modules vitaux est envoyé au camp lunaire, ce qui inclut les systèmes de survie, ainsi qu'un premier approvisionnement en air et en nourriture.

Au début, le Moon camp aura un équipage de 5 personnes, afin de garantir la présence d'un spécialiste pour chaque domaine important, comme l'ingénierie ou la médecine.

À l'avenir, le camp s'agrandira pour accueillir plus de 10 personnes.

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

Les radiations de l'espace et les impacts de météorites, qui pourraient détruire des modules vitaux et mettre en danger l'équipage, constituent un défi de taille. C'est pourquoi nous construisons les modules les plus importants dans une grotte située dans la paroi du cratère. 

En même temps, le reste du module qui n'est pas placé dans la paroi du cratère est protégé en mettant une couche de  du sol lunaire (76 centimètres suffisent à protéger les modules des radiations) au-dessus des modules. 

Outre les dangers que présente l'espace, l'équipage est isolé des habitants de la Terre. Il est donc en contact permanent avec ses amis et sa famille sur Terre par le biais de réunions RV. Pour protéger l'équipage contre la réduction musculaire, des heures d'entraînement sont fixées chaque jour.

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

L'emplacement de notre camp lunaire est choisi délibérément, car dans les zones profondes du cratère se trouvent des occurrences de glace d'eau. Nous pourrions donc nous rendre au fond du cratère avec un rover autonome, qui extrait la glace d'eau à l'aide d'une foreuse spéciale renforcée et la transporte jusqu'au camp. Dans les parties du cratère, il n'y a pas de lumière et c'est pourquoi le rover doit être alimenté par des batteries. La glace d'eau sera fondue en utilisant la chaleur résiduelle du réacteur atomique et la lumière focalisée du soleil.
En même temps que nous produisons de l'eau, nous effectuons une méthanisation pour convertir en eau le CO2 présent dans l'air respirable. Un autre produit de la réaction est le méthane, qui pourrait être utilisé comme carburant de fusée pour le vaisseau spatial de SpaceX.
L'eau d'origine ne contient pas d'éléments nutritifs et c'est pourquoi nous recevons de la terre une solution nutritive pour l'eau et les plantes.

Au début du camp, la nourriture doit être de la nourriture standard pour astronautes, mais à l'avenir, elle sera produite dans une serre. Cette serre n'a pas de fenêtres car il faudrait une couche de verre très épaisse à cause des radiations.

Le principe de notre production alimentaire est basé sur l'"Underground farming" dans lequel la lumière du soleil est imitée par une lumière LED et le sol est constitué d'un milieu de culture. La solution nutritive permet un rendement élevé des cultures. Les excréments sont utilisés comme engrais.

Le milieu de culture est composé de fibres de bois et est très léger, c'est pourquoi il pourrait être envoyé sur la lune très facilement. L'irrigation est autonome. La nourriture est également produite selon le même principe que celui développé sur la "Neumayer_station" en Antarctique.

Cependant, certaines protéines nécessaires à la vie sont envoyées par la terre. L'indépendance totale ne peut donc pas être atteinte.

Sur la surface de la lune, il y a beaucoup de lumière solaire disponible, qui sera transformée en énergie par des capteurs solaires. Néanmoins, nous aurions besoin d'un grand nombre de capteurs solaires pour produire suffisamment d'énergie, notamment pour les processus d'extraction et de construction du rover. De plus, nous pensons qu'une source d'énergie secondaire est indispensable, par exemple en cas d'impact d'une météorite dans le champ de capteurs solaires, qui pourrait provoquer une chute de puissance mettant en danger la vie des personnes.

L'énergie principale est donc produite à partir de l'énergie atomique, qui repose sur un réacteur sous-marin à eau sous pression. La chaleur résiduelle est utilisée pour chauffer le camp et pour fournir la chaleur thermique nécessaire lorsque nous effectuons une méthanisation. Plus tard, nous utilisons cette chaleur pour faire fondre la glace d'eau.

En outre, l'hydrogène produit par l'électrolyse et le méthane issu de la méthanisation constituent des réservoirs d'énergie. Nous aurons également besoin de batteries pour les équipements mobiles (rovers, etc.).

Pour minimiser le transport de l'air depuis la terre, nous avons produit l'oxygène principal sur la lune.
Avec les électrolyses, nous séparons la glace d'eau extraite en hydrogène et oxygène. L'oxygène peut être utilisé pour respirer.
En outre, nous séparons les minerais du sol lunaire en oxygène et en poudre de métal, qui sont utilisés pour l'impression 3D.

Nous voulons réutiliser une grande partie de l'air utilisé et c'est pourquoi l'air est dirigé vers la serre dans laquelle le CO2 réagit avec les plantes par photosynthèse et génère de l'oxygène.

En plus de cela, nous plantons des plantes qui filtrent les gaz toxiques comme le formaldéhyde. Nous voulons utiliser par exemple des lys verts qui ont un effet filtrant élevé (selon "clean air study" de la NASA).

Pour créer un air respirable similaire sur le camp, comme sur la terre, nous envoyons de l'azote au camp dès le début.

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

Au début, le camp lunaire n'est utilisé que pour des aspects scientifiques. L'une des recherches essentielles est la documentation des conséquences à long terme du séjour au camp. Les missions sur l'ISS n'ont pas duré plus d'un an. On ne connaît donc pas l'impact d'un isolement thermique prolongé sur les futures missions vers Mars, par exemple. En même temps, il n'y a pas beaucoup de connaissances sur la façon de fournir aux astronautes la nourriture et l'énergie nécessaires à la colonisation de la planète Mars. 

En outre, notre camp lunaire devrait être testé pour servir de cour de marchandises pour les futures missions. 

En plus de cela, nous voulons construire un radiotélescope, qui pourrait faire de nouvelles découvertes dans l'espace et fournir des informations pour les problèmes physiques. 

Les coûts du camp sont élevés et certains touristes pourraient donc visiter le camp. En fin de compte, le camp devrait également inciter les jeunes à s'intéresser aux classes et aux industries STIM. 

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

Pour permettre les meilleures recherches et investigations scientifiques, ainsi que les soins et la sécurité réglementés, l'équipage du camp lunaire sera composé d'astronautes possédant un large éventail de connaissances dans de nombreux domaines différents. Les astronautes travailleront en équipe, afin qu'un nombre suffisant de personnes soient éveillées pour réagir aux dangers éventuels en cas d'urgence. Les différentes équipes se chevauchent pendant une heure, afin que les astronautes des différentes équipes puissent évaluer ensemble tous les événements. Nous nous adapterons à une journée terrestre normale de 24 heures avec des équipes de 13 heures. 

Au début du quart, les astronautes se réveillent, prennent leur petit-déjeuner et se préparent à travailler. Chaque jour, les astronautes travaillent dans le laboratoire pour réaliser des expériences. Ensuite, ils composent un protocole pour sécuriser tous les résultats. 

En même temps, l'équipage s'engage à faire au moins 2 heures de sport par jour afin de réduire la perte de muscles et de densité osseuse, qui est causée par la faible gravité.

Plus tard, les astronautes ont du temps libre, pendant lequel ils ont la possibilité de contacter des personnes sur la terre, afin de minimiser le stress psychologique de l'isolement. 

En outre, chaque système du camp est contrôlé chaque jour par les ingénieurs, dans le but de réguler la puissance des réacteurs et de refroidir les barres de combustible.

En outre, le fonctionnement des systèmes vitaux doit être préservé et le niveau d'oxygène doit être contrôlé pour activer la méthanisation en cas de niveau élevé de CO2. Les plantes sont également éprouvées et peuvent être récoltées lorsqu'elles sont suffisamment grandes.

Les astronautes se sont également engagés à rendre visite au médecin de la station 2 fois par semaine, pour effectuer des contrôles de routine.

Pour avoir la possibilité d'évacuer le camp en cas d'urgence ou de ramener sur terre un membre de l'équipage blessé, il faut vérifier et préparer une fusée d'évacuation. En général, les fusées qui approvisionnent le camp ou ramènent les expériences sur terre doivent être préparées.

Dans l'ensemble, tous les rovers et les modules sont vérifiés pour que tous les systèmes fonctionnent.

En cas d'urgence, une sirène d'alarme dans les modules de contrôle de la mission dans le camp, indique un problème, qui doit être résolu immédiatement. 

Cette routine quotidienne permet un fonctionnement responsable de notre camp lunaire et comprend tous les aspects importants pour assurer la sécurité de l'équipage. Le rythme normal de la terre est repris sur le Camp afin de recevoir une journée normale pour les astronautes.



← Tous les projets