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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 : Hexagone

DLR_School_Lab TU Dresden  Dresde    Allemagne 15, 16

Visionneuse externe pour projet 3d

Description du projet

Le camp lunaire ressemble à une croix. Chaque partie du camp lunaire est reliée au centre, de sorte que chaque endroit est accessible de n'importe quel autre endroit du camp. Ainsi, les astronautes ne doivent pas quitter l'intérieur du camp lunaire aussi souvent. En outre, ils marchent moins pour aller d'un point A à un point B que si le camp lunaire était une ligne droite. Le camp se compose d'un espace pour dormir et manger, d'un système de double porte reliant le camp à l'extérieur de la Lune, d'une section scientifique, d'une serre, d'un atelier, d'un dispositif de mesure des ondes radio et d'une combinaison de systèmes photovoltaïques et solaires thermiques.

Où voulez-vous construire votre camp lunaire ?

Le camp serait construit à l'opposé de la Lune pour capter les ondes radio, sans être perturbé par les ondes radio envoyées depuis la Terre [1]. La partie du camp, où vit l'équipage, est construite de manière optimale dans un environnement sûr, comme un cratère, afin d'être protégée des comètes et d'autres éléments provenant de l'espace [2]. On trouve de grands cratères aux pôles de la Lune [2]. Il est encore plus avantageux de s'installer à un pôle, car il y a une quantité relativement importante de glace lunaire [3], qui peut être étudiée en premier lieu et utilisée ensuite pour les piles à combustible [4] ou la production d'hydrogène [5].

[1] Deutsches Zentrum für Luft- und Raumfahrt : Erde und Mond. 2020. p. 103. URL : https://www.dlr.de/next/Portaldata/69/Resources/downloads/ErdeMond_05_gesamt150dpi.pdf [consulté le 20.04.2021]

[2] Nadia Drake : Pourquoi le pôle sud de la lune pourrait être la destination la plus chaude de l'espace. 2019. URL : https://www.nationalgeographic.com/science/article/why-moons-south-pole-may-be-hottest-space-destination-blue-origins-shackleton-crater [consulté le 20.04.2021]

[3] NASA : Confirmation de la présence de glace aux pôles de la Lune. 2018. URL : https://www.nasa.gov/feature/ames/ice-confirmed-at-the-moon-s-poles [consulté le 20.04.2021]

[4] Martin Rosenberg / Martin Gent / Wiebke Ziegler : Brennstoffzelle. 2021. URL : https://www.planet-wissen.de/technik/energie/brennstoffzelle/index.html [consulté le 20.04.2021]

[5] Département de l'énergie des États-Unis : Hydrogen Production : Electrolyse 2021. URL : https://www.energy.gov/eere/fuelcells/hydrogen-production-electrolysis [consulté le 20.04.2021]

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

Le camp lunaire ressemble à une croix. Chaque partie du camp lunaire est reliée au centre, de sorte que chaque endroit est accessible de n'importe quel autre endroit du camp. Ainsi, les astronautes ne doivent pas quitter l'intérieur du camp lunaire aussi souvent. En outre, ils marchent moins pour aller d'un point A à un point B que si le camp lunaire était une ligne droite. Le camp se compose d'un espace pour dormir et manger, d'un système de double porte reliant le camp à l'extérieur de la Lune, d'une section scientifique, d'une serre, d'un atelier, d'un dispositif de mesure des ondes radio et d'une combinaison de systèmes photovoltaïques et solaires thermiques. Tous les composants principaux sont gonflables afin de faciliter le transport de la terre à la lune en réduisant le poids.

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

La partie du camp où vit l'équipage est construite de manière optimale dans un environnement sûr, comme un cratère, afin d'être protégée des comètes et autres objets venant de l'espace [1]. On trouve de grands cratères aux pôles de la Lune [1].

[1]Nadia Drake : Pourquoi le pôle sud de la lune pourrait être la destination la plus chaude de l'espace. 2019. URL : https://www.nationalgeographic.com/science/article/why-moons-south-pole-may-be-hottest-space-destination-blue-origins-shackleton-crater [consulté le 20.04.2021]

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

Il est encore plus avantageux de s'installer à un pôle, car il y a une quantité relativement importante de glace lunaire [1], qui peut être étudiée en premier lieu et utilisée ensuite pour les piles à combustible [2] ou la production d'hydrogène [3].

[1] NASA : Confirmation de la présence de glace aux pôles de la Lune. 2018. URL : https://www.nasa.gov/feature/ames/ice-confirmed-at-the-moon-s-poles [consulté le 20.04.2021]
[2]Martin Rosenberg / Martin Gent / Wiebke Ziegler : Brennstoffzelle. 2021. URL : https://www.planet-wissen.de/technik/energie/brennstoffzelle/index.html [consulté le 20.04.2021]
[3] Département de l'énergie des États-Unis : Hydrogen Production : Electrolyse 2021. URL : https://www.energy.gov/eere/fuelcells/hydrogen-production-electrolysis [consulté le 20.04.2021]

L'approvisionnement en nourriture des astronautes sur la Lune est l'un des plus grands défis. Il faut tenir compte du fait que la nourriture doit être à la fois équilibrée et adéquate. Toutes les vitamines, protéines, glucides, graisses et minéraux nécessaires doivent être fournis. L'élevage d'animaux étant exclu, tout doit être obtenu principalement à partir de fruits et de légumes. Cependant, il faut également noter que sur la Lune, il n'y a pas beaucoup d'eau, de bon sol ou de micro-organismes pour l'améliorer. Par conséquent, seules les plantes ayant des besoins de croissance très faibles peuvent être cultivées. Tout d'abord, nous avons vérifié les vitamines et nutriments vitaux d'un humain. Toutes ces vitamines et nutriments vitaux sont obtenus à partir des plantes suivantes : concombre, chou-rave, champignons, pois chiches et leien (lin). En Antarctique, des expériences ont déjà été menées pour cultiver des plantes dans des conditions extrêmes similaires à celles de la Lune [1]. Le concombre et le chou-rave y ont poussé avec succès et fournissent les vitamines A, B, C, E, K, I, J. Les champignons et les pois chiches fournissent les vitamines manquantes D, F et G. Ils ont également des besoins de croissance très faibles, ce qui permet de les laisser pousser sur la Lune. Enfin, le lin pourrait également être une option, car il fournit des graines de lin, qui contiennent de nombreux nutriments et pourraient être transformées en huile. En effet, l'huile est importante pour mener une alimentation équilibrée. Pour obtenir des quantités suffisantes de vitamine B-12 et de vitamine D, les astronautes devraient également utiliser des produits de substitution. En outre, la consommation de protéines en poudre sera inévitable, car elles sont très importantes pour la construction musculaire [2].

La structure de la serre est similaire à celle de la plupart des modules de notre station lunaire et se compose de segments gonflés contigus avec des planchers intermédiaires pour la stabilisation et une meilleure répartition spatiale. Dans la serre, il y aura des rangées d'étagères métalliques où pousseront les plantes. Le principe de "l'aéroponie" est utilisé. L'avantage est que l'on n'utilise pas de terre, que l'on ne pourrait de toute façon pas emmener sur la Lune. Le principe fonctionne comme suit : les racines sont aspergées d'eau contenant des nutriments et les feuilles sont éclairées par des lampes LED. L'air est enrichi en CO2, les germes et les champignons sont filtrés. Un inconvénient est la consommation d'énergie élevée, causée par les lampes[1].

[1] Tanja Zech : Gemüse aus dem ewigen Eis deutsche Forscher wollen in der Antarktis Gemüse anbauen. Une idée fausse ? Pas du tout ! Das ist der Sinn des Projekts. 2018. URL:https://www.deutschland.de/de/topic/umwelt/eden-iss-gewaechshaus-in-der-antarktis [consulté le 20.04.2021]
[2] D. Lenz : Eiweiß hilft bei richtiger Anwendung beim Muskelaufbau 2015. URL : https://www.forschung-und-wissen.de/nachrichten/medizin/eiweiss-hilft-bei-richtiger-anwendung-beim-muskelaufbau-13372184 [consulté le 20.04.2021]

L'énergie est l'une des questions les plus importantes sur la Lune. Étant donné qu'il n'existe ni vent, ni eau liquide, ni combustibles comme le charbon, etc. sur la Lune, le Soleil est la seule source d'énergie durable. C'est pourquoi, dans notre croquis, des cellules solaires sont placées à côté du camp pour produire de l'électricité. Comme la production d'électricité par les cellules solaires varie fortement au cours de la journée, un accu est connecté au réseau pour réduire le surplus d'énergie au jour de la Lune et pour stocker l'énergie. Pour stocker l'énergie pendant une période plus longue, une pile à combustible réversible est connectée au réseau. Elle divise l'eau en oxygène et en hydrogène lorsqu'il y a un surplus d'énergie ou inversement lorsqu'on a besoin de plus d'électricité la nuit, par exemple, pour produire de l'électricité à partir d'oxygène et d'hydrogène. Nous avons choisi la pile à combustible car elle permet de stocker beaucoup d'énergie avec peu d'eau. Pour utiliser complètement l'énergie solaire, nous avons construit un système solaire thermique en plus des cellules solaires. Les capteurs solaires noirs sont placés entre les cellules solaires.

L'air nécessaire aux astronautes est fourni par la terre et doit être transporté de temps en temps par des fusées de ravitaillement de la terre vers la lune pour rafraîchir l'air du camp.

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

Ce camp lunaire sera principalement utilisé à des fins scientifiques.

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

La routine quotidienne dans ce camp lunaire pourrait être la suivante : après s'être levé à une heure réglementée, l'équipage commence la journée en prenant son petit-déjeuner. Le travail commence ensuite, qui consiste par exemple à examiner les matériaux trouvés sur la Lune, à évaluer les données, à explorer la Lune par des expéditions, à communiquer avec la Terre et bien plus encore. Entre les travaux, l'équipage mange encore quelques fois et fait beaucoup de sport pour rester en forme. Lorsque le travail est terminé, les astronautes ont plusieurs heures de temps libre et après avoir été debout pendant quatorze à seize heures, ils vont se coucher même si la lumière est toujours la même que lorsqu'ils se sont levés, car les journées sur la Lune sont assez longues, surtout à l'un des pôles [1]. Une routine quotidienne contrôlée est importante pour que les membres de l'équipage puissent dormir suffisamment.

[1]P. Gläser / J. Oberst: Illumination conditions at the lunar poles: Implications for future exploration. 2017. URL: https://www.sciencedirect.com/science/article/abs/pii/S0032063317300478?via%3Dihub [accessed on 20.04.2021]



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