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Galerie Moon Camp Pioneers 2021-2022

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.

Team: Lunastro 11

Albert-Einstein-Gymnasium  Berlin    Allemagne 16   6 / 2


Visionneuse externe pour projet 3d

Description du projet

Sur la lune, près du pôle nord, nous vivrons dans un dôme de verre à l'intérieur d'un cratère lunaire près du pôle nord. Le diamètre du cratère devrait être d'environ 50 mètres. Dans ce dôme, nous construirons une plateforme pour les plantations et un système aquaponique avec un aquarium descendant jusqu'à la zone de vie, créant ainsi une atmosphère harmonieuse. Tout l'espace intérieur sera rempli d'air respirable. À partir de notre dôme, il y aura un tunnel vers notre télescope à miroir liquide pour les explorations scientifiques de l'univers et un autre menant à notre zone économique, où nous exporterons de l'hélium 3 vers la terre. Sur le sol du cratère lunaire se trouvera notre zone d'habitation pour un maximum de 8 personnes. Nous y disposerons de chambres à coucher avec des cloisons nous permettant de décider si nous voulons dormir en toute intimité ou avec des compagnons près de nous, ainsi que de grandes salles de bains pour prendre soin de notre hygiène.

 

 

2.1 Où voulez-vous construire votre camp lunaire ?

Nous allons construire notre camp lunaire près du pôle nord, l'avantage étant que le soleil y brille presque en permanence et que nous pouvons donc facilement utiliser les systèmes solaires comme source d'énergie. Nous avons découvert qu'il y a également de nombreux cratères et que l'on peut même trouver de la glace d'eau à certains endroits. Nous pourrions la démanteler et l'utiliser. Et comme les cratères offrent déjà une certaine protection, nous avons décidé de construire notre base en partie dans un cratère. Celui-ci devrait avoir un diamètre d'environ 50 mètres et une profondeur de 20 à 30 mètres. La taille des cratères n'est pas inhabituelle sur la lune en raison des impacts de météorites. Les inconvénients du pôle nord sont également le fait que le soleil y brille en permanence et qu'il y fait donc extrêmement chaud, à l'exception des cratères, ce qui influe fortement sur le rythme jour-nuit des astronautes.

2.2 Comment prévois-tu de construire ton camp lunaire ? Décrivez les techniques, les matériaux et vos choix de conception.

Nous avons l'intention de construire notre base principalement en béton, car tous les ingrédients du béton peuvent être trouvés sur la lune, et les métaux nécessaires à la fabrication du ciment sont tous présents dans le sol lunaire. Mais comme la construction à la main serait trop pénible, nous transportons dans notre station, via notre fusée polyvalente, les pièces d'une imprimante 3D géante pour le béton.

Notre station d'observation joue un rôle important dans le domaine de la recherche scientifique en raison de l'absence d'atmosphère sur la lune, ce qui constitue un avantage par rapport à la terre. Elle nous permet de faire des observations encore plus précises sans aucune pollution lumineuse et constitue donc l'espace de travail idéal pour de nouvelles recherches scientifiques. En outre, nous avons décidé d'opter pour un télescope à miroir liquide parce qu'il est plus facile à transporter que les télescopes ordinaires et qu'il est également moins cher. Un télescope à miroir liquide utilise du vif-argent pour réfléchir la lumière. Le vif-argent est mis en rotation et prend la forme d'un paraboloïde. Notre télescope comprend donc trois miroirs : le miroir en vif-argent comme miroir primaire et deux miroirs plus petits qui réfléchissent la lumière dans le détecteur qui transmet la lumière.
l'information par connexion sans fil à l'ordinateur. Cependant, nous devons garder à l'esprit que le vif-argent ordinaire s'évaporerait immédiatement en raison des changements de température sur la lune. C'est pourquoi nous utilisons un liquide ionique appelé "Ecoeng 212" au lieu du vif-argent. Il reste fluide même à des températures plus froides et ne s'évapore pas à température ambiante.

2.3 L'environnement sur la Lune est très dangereux pour les astronautes. Expliquez comment votre camp lunaire les protégera. (150 mots maximum)

Nous avons également besoin d'une protection en cas d'impact de météorites sur la base. Pour cela, nous avons construit des supports de stabilisation sur l'anneau supérieur au-dessus de la surface lunaire. Une protection supplémentaire est assurée par le dôme, qui est fabriqué en aluminiumoxynitride, trois fois plus résistant que l'acier, et qui est également destiné à être utilisé comme fenêtre sur l'ISS. L'aluminiumoxynitride peut être fabriqué sur place en utilisant l'aluminium du sol lunaire et l'oxygène produit par le système aquaponique. Le processus ne nécessiterait pas d'oxygène supplémentaire, puisque l'oxyde d'aluminium fait partie de la roche lunaire.

Les murs des couloirs et des bâtiments principaux seront en titane, car ce matériau reste solide à des températures allant jusqu'à 400°C et résiste aux météorites de petite taille. En outre, la température est bien régulée par le titane à l'intérieur, de sorte qu'il n'y a pas besoin de beaucoup de chauffage ou de climatisation.

Pour assurer une protection totale contre les radiations, les murs sont recouverts d'une fine couche d'aplomb, qui offre une protection totale contre les radiations. Pour la sécurité des astronautes, la zone d'habitation sera souterraine.

2.4 Expliquez comment votre camp lunaire fournira aux astronautes :

Eau
Alimentation
Puissance
Air

L'eau propre serait obtenue en commençant par exploiter les gisements de glace autour du pôle Nord. Ensuite, nous chaufferions la glace d'eau, collecterions la vapeur d'eau qui en résulterait, la refroidirions et nous obtiendrions ainsi de l'eau propre que nous pourrions utiliser dans la vie de tous les jours, le système aquaponique.
En outre, nous séparons l'eau en oxygène et en hydrogène par hydrolyse. Nous stockons cette eau dans des réservoirs spéciaux à l'extérieur du dôme. Nous utilisons principalement l'oxygène pour la respiration et l'hydrogène pour fournir de l'énergie.

Pour assurer notre alimentation sur la Lune, nous construirons une installation aquaponique. Une installation aquaponique est un mélange de poissons et de plantes. Pour cela, nous avons besoin de deux grands conteneurs, l'un pour les poissons et l'autre pour les plantes, d'une pompe à eau pour alimenter automatiquement les plantes, de tuyaux pour relier les conteneurs entre eux et d'aliments contenant du soufre pour les poissons (par exemple des plantes à feuilles caduques ou des légumes à floraison croisée). En outre, des bactéries viennent produire l'engrais pour les plantes. En nourrissant les poissons avec des aliments contenant du soufre, leurs excréments contiennent de l'ammonium qui peut être décomposé en nitrate à l'aide de bactéries, et ce nitrate est transporté vers les plantes qui l'absorbent à l'aide d'une pompe à eau. Les plantes produisent à leur tour des aliments soufrés dont les poissons ont besoin.
Au dernier étage de la base, nous avons une zone agricole avec des cultures pour la sécurité alimentaire.

Autour de notre cratère lunaire, dans lequel nous allons placer le dôme, en construisant une construction pour y vivre paisiblement en raison de la sécurité, nous placerons une grande quantité de panneaux solaires pour absorber la lumière du soleil qui brille en permanence sur le pôle nord. Pour éviter une panne de courant au moment d'une éclipse de lune, nous stockons la lumière du soleil dans des piles à combustible. L'énergie reçue de ces panneaux solaires peut être utilisée pour transformer l'eau en énergie et en chaleur. Une autre possibilité pourrait être la fission nucléaire, dans un vide qui imite l'atmosphère inexistante et l'oscillation de la température, en raison de sa vitesse et de son efficacité. Le seul inconvénient de la fission nucléaire est que nous sommes obligés d'importer les composants nécessaires de la terre.

Nous allons créer un système aquaponique dans lequel nous pourrons faire pousser des plantes, en particulier des algues bleues et vertes dans l'eau grâce aux composés azotés produits par les poissons. Nous aurons alors de l'oxygène pour l'air respirable grâce aux plantes qui font de la photosynthèse avec le dioxyde de carbone produit par nous et les composés azotés de nos poissons. Ces composés azotés peuvent également être ajoutés aux autres composants de l'air que l'on trouve dans les roches lunaires. Comme les humains respirent environ 12,5 mètres cubes par jour, nous allons conserver une partie de l'air dans des réservoirs. La séparation des oxydes métalliques des micro-organismes extrêmophiles est une autre possibilité qui ne nécessite pas d'énergie, mais seulement des bactéries. Nous pouvons également filtrer l'oxygène de notre eau qui provient de la glace située près du pôle Nord.

2.5 Expliquez quel serait l'objectif principal de votre camp lunaire.

Notre base est divisée en trois zones : la principale (nos quartiers d'habitation) et deux zones secondaires. La première, plus petite, est destinée aux observations astronomiques : nous utiliserons notre télescope pour des recherches difficiles que nous ne pourrions pas mener sur Terre. En raison de la pollution lumineuse minimale, le télescope serait dans une position privilégiée pour étudier le système solaire et au-delà. Les résultats nous apporteraient des avantages sur terre et des connaissances supplémentaires pour les missions futures. Le deuxième dôme abrite notre laboratoire d'extraction. L'installation d'une base sur la Lune ne sera pas bon marché, nous avons donc dû réfléchir à certains aspects commerciaux. Nous avons eu l'idée d'utiliser des rovers pour extraire l'hélium 3 contenu dans la poussière lunaire. Ce gaz rare, qui coûte environ 15 millions de dollars par kg, est l'une des substances les plus chères sur terre. Cela permettrait de financer notre mission et, en même temps, de l'utiliser pour de multiples raisons (énergie de fusion, usages scientifiques ou médicaux). À l'avenir, nous pourrions également constituer une sorte d'"escale" pour les missions dont la destination est plus lointaine. Nous serons une base logistique fournissant du carburant, de l'assistance et de la maintenance.

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

La routine quotidienne des astronautes actuels ne dépend pas de leur fonction spécifique. Il y a trois groupes avec un emploi du temps adapté. Dans ce qui suit, la routine quotidienne du premier groupe sera illustrée. Il faut tenir compte du fait que les deux autres routines sont décalées de huit heures chacune.

Après une bonne nuit de repos, la première chose à faire est de commencer à travailler à sept heures du matin. Chaque astronaute doit donc planifier sa routine matinale en conséquence. Par conséquent, chaque astronaute décide lui-même de l'heure de son lever. Après quatre heures de travail, il y a une heure de pause. Celle-ci peut être utilisée pour un deuxième petit-déjeuner ou un déjeuner. Trois heures de travail suivent. Le reste de la journée se compose de temps libre et d'une heure de présence. Pour la première équipe, l'heure de présence se situe entre sept et huit heures. En général, la présence n'est pas très différente du temps libre. En cas d'urgence ou de demande, la première équipe doit réagir, car la deuxième équipe a déjeuné et la troisième équipe dort à ce moment-là. Après la présence, chacun est libre de commencer sa routine personnelle du soir et d'aller se coucher pour avoir une bonne nuit de repos pour le lendemain.

première équipe :

  • 07:00 - 11:00 heures : travail
  • 12:00 - 15:00 heures : travail
  • 19:00 - 20:00 heures : présence des participants

 deuxième équipe :

  • 15:00 - 19:00 heures : travail
  • 20:00 - 23:00 heures : travail
  • 03:00 - 04:00 heures : assistance

 troisième équipe :

  • 23:00 - 03:00 heures : travail
  • 04:00 - 07:00 heures : travail
  • 11:00 - 12:00 heures : assistance

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