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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 : Projet Sirius

FABLAB ILIAUNI  Tbilissi    Géorgie 14 ou moins, 15, 16, 17

Visionneuse externe pour projet 3d

Description du projet

Pour nous, la colonisation de la Lune est un défi rêvé. Notre objectif principal : le développement d'une infrastructure de surface lunaire (systèmes d'alimentation, systèmes de stockage d'énergie, moyens de fabrication dans l'espace, moyens d'exploitation minière dans l'espace) pour permettre de futures missions scientifiques et commerciales sur la surface lunaire. Lorsque nous aurons obtenu quelques ressources autour d'une base résidentielle, nous déploierons nos satellites de base et nos robots d'expédition alternativement au pôle Sud, dans le bassin d'Aitken et dans le cratère Crevius, car la base est conçue pour obtenir des ressources locales telles que l'eau (glace), les métaux et d'autres ressources. Nous construisons la colonisation sur des plates-formes d'atterrissage légères et flexibles et à cet égard, nous connecterons le régolithe de base aux structures de surface.Pour créer un habitat humain à long terme, nous avons décidé de remplacer l'hydroponie par la décomposition des régolites d'astéroïdes par des champignons, ce qui donne aux astronautes plus d'avantages pour apporter le produit sur la lune. Le projet est conçu pour que la colonisation de la lune ne soit plus un rêve. Ce sera une réalité qui nous permettra de montrer la lune avec d'autres yeux aux humains et pas seulement aux astronautes.

Où voulez-vous construire votre camp lunaire ?

Au cours des dernières années, il est devenu de plus en plus évident que le meilleur endroit pour installer une base avec équipage est le pôle sud lunaire. Les scientifiques ont utilisé le LOLA (Lunar Orbiter Laser Altimeter), un appareil utilisé par la NASA pour fournir un modèle topographique précis de la Lune. Grâce à ces données, ils ont trouvé des emplacements près du pôle sud, à Connecting Ridge, qui relie le cratère Shackleton au cratère de Gerlache, où la lumière du soleil est présente pendant 92,27 à 95,65% du temps, pour une altitude allant de 2 à 10 m au-dessus du sol. En plaçant une installation de traitement des ressources lunaires près du pôle sud, l'énergie électrique générée par le soleil permettra un fonctionnement quasi constant.L'exposition au soleil aidera à stocker les ressources non protégées. Par exemple - la glace, ce qui signifie qu'elle fournira à la colonie au moins de l'eau potable et de l'oxygène après la lune.C'est pourquoi nous voulons que notre base soit proche du cratère Shackleton.

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

Nous avons décidé qu'au lieu d'apporter tout le matériel, l'équipement et les sources d'énergie nécessaires pour modifier le régolithe pour le contrôle de la poussière et d'autres supports de fondation pour les pistes d'atterrissage pliables, les pistes d'atterrissage fixes ou les routes, le "Regolith Adaptive Modification system (RAMs)". Ce concept a été développé par Sarbajit Banerjee à partir d'une proposition précédente du NIAC à la NASA. Nous utilisons de nouveaux systèmes de livraison de microcapsules qui délivrent des précurseurs (mélanges de nanothermites et organosilanes) qui s'activent lors du déploiement pour souder par points des points d'ancrage reliant les structures de surface au régolithe sous-jacent par la formation in situ de chevilles d'acier avancées à haute résistance. Ce même système fournit des précurseurs supplémentaires de stabilisation du régolithe en subsurface qui sont propulsés plus profondément dans le sol et activés par la réaction exothermique initiale, ce qui donne une couche continue sous-jacente de régolithe thermofondue et géopolymérisée constituant un rempart qui fournit une capacité de charge supplémentaire. L'atténuation de la poussière et la capacité portante sont donc accomplies à la fois par la chimie de la réaction/solidification et par une barrière de maillage physique. 

Nous aurons également un Rover hybride pour les expéditions fonctionnant à l'hydrogène et à l'énergie solaire pendant 8 heures, conçu pour 4 astronautes.

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

Les astronautes sont en sécurité parce que, Les nouvelles technologies du concept RAMs sont : 1) un système intégré de soudage et de solidification du régolithe à base de microcapsules, composé de mélanges de nanothermites plus sûrs et de stabilisateurs de sol conçus pour s'activer séquentiellement afin de former des ancrages à base de fonte brute ainsi que des ancrages avancés en acier ductile et à haute résistance si nécessaire. Ces ancrages s'étendront le long du bord de la plate-forme et pénétreront dans la matrice du régolithe ; 2) l'utilisation de l'énergie stockée dans les liaisons chimiques des composants du régolithe comme source principale pour alimenter le soudage par points in situ et la création de structures d'alliage intégrées. Ce système permet d'ancrer des actifs tels que des coussins flexibles à la surface d'une planète en générant in situ l'équivalent d'alliages de qualité sismique si nécessaire. Ces alliages permettent à la plate-forme de résister aux contraintes thermiques et mécaniques inhérentes aux atterrissages propulsifs répétés.

Et s'ils sont en danger lors d'une expédition en dehors de leur résidence, ils contacteront immédiatement l'équipe de recherche et de sauvetage du bazar, pour laquelle les installations de communication et le camion embarqué assureront la communication radio dans les 48 heures.

Pour maintenir la santé des astronautes, nous aurons une ration alimentaire spéciale et un espace d'exercice.

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

Tout d'abord, pour l'échantillonnage, nous utiliserons un démonstrateur de forage profond robotisé autonome (ARD3). Ce concept a été créé par Quinn Morley. Il est proposé dans le cadre de ce projet un système de forage autonome qui utiliserait un rover de type Persévérance comme plateforme de forage. Le rover serait équipé d'instruments scientifiques minimaux mais appropriés, et d'une stratégie de forage à haut niveau de redondance. La stratégie de forage ne repose pas sur des câbles, mais sur des robots autonomes qui montent et descendent dans le trou de forage de façon autonome.
L'eau est le composant le plus critique à court terme et fait donc l'objet de nombreuses études. Nous allons obtenir de l'eau Une nouvelle technique "ablative arc mining "qui fait partie d'un projet dirigé par Amelia Greig. Cette technique a récemment été choisie dans le cadre de la phase I du programme "Fellows" de l'Institute for Advanced Concept (NIAC) de la NASA, un programme. Dans cette technique, des arcs de courant électrique passant par deux électrodes sublimeraient l'eau gelée du régolithe lunaire, ou matériau de surface, en la transformant en vapeur d'eau, puis briseraient l'eau en particules ionisées. Ensuite, des champs électriques guideraient ces particules ionisées dans des chambres de capture. Cette technique permettrait donc, d'un seul coup, d'aspirer les ressources du régolithe lunaire et de les collecter pour une utilisation ultérieure.
L'eau extraite sera transférée vers l'entrepôt de base, même par le biais de FLOAT - jauge de lévitation flexible.

Hydroponique Nous proposons plutôt de créer un sol à partir de matériaux d'astéroïdes riches en carbone, en utilisant des champignons pour décomposer physiquement les matériaux et dégrader chimiquement les substances toxiques. Nous utiliserons des champignons pour aider à transformer le matériau d'astéroïde en sol. L'idée de base est d'inoculer le matériau d'astéroïde carboné avec des champignons pour initier la formation du sol. Les champignons sont excellents pour décomposer des molécules organiques complexes, y compris celles qui sont toxiques pour d'autres formes de vie.En effet, des preuves indiquent que les champignons ont joué un rôle clé dans la formation précoce du sol sur Terre.(Nous pouvons faire de même avec nous sur la Lune).
C'est dans ce but que nous avons alloué de l'espace pour construire une serre directement sur la surface lunaire. La recherche proposée ici soutiendra les efforts visant à développer de grands habitats spatiaux avec de vastes espaces verts et des systèmes agricoles robustes.

Light Bender est un concept novateur pour la production et la distribution d'énergie sur la surface lunaire dans le cadre de la mission Artemis et de la "présence humaine à long terme sur la surface lunaire" qui suivra. Ce concept innovant repose sur un héliostat qui utilise l'optique d'un télescope Cassegrain comme moyen principal pour capter, concentrer et focaliser la lumière du soleil. Une deuxième innovation clé est l'utilisation d'une lentille de Fresnel pour collimater cette lumière afin de la distribuer à de multiples utilisateurs finaux à des distances d'un kilomètre ou plus sans pertes substantielles. L'énergie solaire redirigée et concentrée est ensuite convertie en électricité à l'endroit où se trouve l'utilisateur final à l'aide de petits réseaux photovoltaïques (de 2 à 4 mètres de diamètre) qui peuvent être montés sur des habitats, des cryoréfrigérateurs ou des équipements mobiles tels que des rovers ou des éléments ISRU.
Pour cela, nous avons décidé de placer ce dispositif à plusieurs endroits : sur le toit des espaces de vie et sur la lune en surface, d'où l'énergie sera redistribuée aux objets souhaités.

D'abord, nous prenons la quantité d'oxygène de la terre, puis nous pouvons extraire l'oxygène de la surface lunaire elle-même dans un processus appelé électrolyse des sels fondus. Le sol lunaire sera ainsi transformé en oxygène et en d'autres métaux. Les plantes fourniront également une petite quantité d'oxygène, mais utilisable, grâce à leur photosynthèse.

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

Nous proposons de développer FLOAT - Flexible Levitation on a Track - pour répondre à ces besoins de transport.Le transport sera FLOAT - Flexible Levitation on a Track.Ce projet a été développé par Ethan Schaller au Jet Engine Lab de la NASA.Les robots FLOAT n'ont pas de pièces mobiles et lévitent sur la piste pour minimiser l'abrasion/usure de la poussière lunaire, contrairement aux robots lunaires avec des roues, des jambes ou des pistes. Les pistes FLOAT se déroulent directement sur le régolithe lunaire pour éviter toute construction majeure sur place - contrairement aux routes, chemins de fer ou téléphériques conventionnels.Les murs contiennent également des niveaux stables d'oxygène et d'humidité afin que les gens puissent vivre librement.

FLOAT - Lévitation Flexible A travers ce parcours, nous allons transporter les ressources extraites dans le cratère et les redistribuer dans les réservoirs de nos entrepôts.

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

Sur Terre, les besoins vitaux quotidiens d'une personne sont les suivants :

Nous aurons deux groupes d'astronautes à la base. Ils auront un horaire spécial selon lequel ils seront redéployés sur la base.

Une fois que les astronautes se seront réveillés, ils feront du rangement et prendront leur petit-déjeuner. Les astronautes utiliseront le shampooing non lavé de la NASA avec un peu d'eau pour maintenir leur hygiène quotidienne.

 Après s'être occupés d'eux-mêmes, ils se rendent à la serre pour effectuer des recherches et obtenir le produit qu'ils désirent (une partie de ce produit est mise dans des récipients spéciaux pour être envoyée sur terre pour la recherche, et une autre partie pour être apportée à la salle à manger).Dans l'espace cependant, les besoins en eau et en nourriture sont moindres. C'est pourquoi les astronautes recevront quotidiennement 0,84 kilogramme d'oxygène, 1,6 litre d'eau potable et 1,77 kilogramme de nourriture sèche.

Après avoir terminé sa routine matinale, l'astronaute commence sa mission de la journée, qui peut comporter un certain nombre de tâches différentes. Tout comme les propriétaires de maison font de l'entretien de routine et d'autres travaux autour de la maison pour protéger la bonne santé de leur maison, les membres d'équipage sont chargés de vérifier régulièrement les systèmes de support et de nettoyer les filtres, de mettre à jour l'équipement informatique et même de sortir les poubelles. Les astronautes passent leurs journées à travailler sur des expériences scientifiques. Les expériences comprennent l'extraction de matières premières accumulées dans le régolithe des météorites, l'extraction d'eau et d'oxygène de la croûte lunaire... Après cela, ils se réunissent dans la salle de délibération et discutent de telle ou telle matière première, résument la journée et font des plans pour le lendemain. Après un travail fatigant, ils obtiennent tout de même les produits qu'ils désirent dans la serre et prennent leur dîner. Les astronautes consacrent également des heures chaque jour à leur forme physique. En moyenne, les astronautes font de l'exercice environ deux heures par jour afin de prévenir la perte osseuse et musculaire pendant la vie en microgravité. Après l'exercice, ils ont la possibilité de se détendre et, à la fin de la journée, ils peuvent contacter les membres de leur famille.

Pendant la nuit, ils vérifieront et, si nécessaire, éteindront les ressources énergétiques d'une partie de la base. Puis une nouvelle journée commencera pour la deuxième équipe de la base. 



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