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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: Discoverers

Colégio Vasco da Gama  Sintra    Portugal 18, 17   4 /


Visionneuse externe pour projet 3d

Description du projet

Le Discoverer's Moon Camp permettrait aux astronautes de vivre et de travailler sur la Lune, tout en possédant plusieurs structures secondaires chargées de garantir l'approvisionnement en énergie de tous les équipements, - panneaux solaires - les communications entre les astronautes et entre la Lune et la Terre, - antennes - et le stockage de l'énergie et des ressources - batteries à haut rendement et réservoirs pour l'eau, le carburant, le régolithe et les gaz.

Afin de réduire les coûts et de promouvoir la durabilité, l'équipe a conçu une base qui offrirait un maximum de confort tout en occupant le moins d'espace possible et en nécessitant le moins de ressources possible.

L'espace de vie serait situé sous terre et divisé en deux zones, l'une pour le travail et l'autre pour les loisirs, afin d'établir une distinction claire entre les heures de travail et de repos. La cuisine serait un espace commun, où les astronautes pourraient passer une partie de leur temps de repos ensemble, mais chacun d'entre eux disposerait d'une chambre séparée, pour plus d'intimité.

Au niveau de la surface se trouveraient uniquement le sas et le module de stockage et de maintenance du rover, où les échantillons lunaires seraient également stockés avant d'être analysés dans le laboratoire. Les divisions souterraines seraient accessibles par un ascenseur principal, pour les personnes et le fret, et par un ascenseur secondaire, uniquement pour les personnes, à utiliser en cas d'urgence.

Plusieurs rovers habités seraient également disponibles pour permettre aux astronautes d'effectuer des missions sur le sol lunaire qui pourraient impliquer des déplacements sur de plus grandes distances. Une rampe de lancement de vaisseaux spatiaux permettrait le transport de biens et de personnes entre la Terre et la Lune.

2.1 Où voulez-vous construire votre camp lunaire ?

L'emplacement du camp lunaire serait le cratère Clavius. Ce cratère est situé au pôle sud de la Lune et de l'eau y est présente, sous forme de glace. Les astronautes pourraient non seulement profiter de cette eau pour un usage personnel ou agricole, par exemple, mais cet emplacement offre également une grande exposition à la lumière du soleil, ce qui garantit l'approvisionnement en énergie de la base lunaire.

Le cratère de Clavius devient l'endroit idéal pour toutes les raisons mentionnées ci-dessus, et aussi pour s'assurer que la température ne subit pas d'énormes oscillations.

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

Pour construire le camp lunaire, la première étape consisterait à envoyer des rovers autonomes et des machines de forage sur la Lune, étant donné que la majeure partie du camp serait située sous terre. Les engins de forage seraient chargés de creuser le sol lunaire, tandis que les rovers construiraient et assembleraient les différents modules de la base sur place, en utilisant des imprimantes 3D pour les composants intérieurs, tels que les tuyaux, et en produisant du béton lunaire pour tous les murs extérieurs, y compris ceux des divisions souterraines. Le béton lunaire est fabriqué à partir du régolithe lunaire et de l'urée provenant de l'urine humaine, qui agit comme un plastifiant, réduisant ainsi la quantité d'eau nécessaire à la construction sur la Lune. Sa résistance lui permet d'être utilisé pour les fondations des structures. En outre, il offre une protection supplémentaire aux astronautes contre les conditions lunaires difficiles, telles que les températures extrêmes et les niveaux de radiation mortels.

Une fois la structure de la base achevée et l'environnement adéquat, les équipements et le mobilier léger seront transportés sur la Lune avec les premiers astronautes, qui les installeront à l'intérieur de la base. De plus grands rovers pour les astronautes seraient également envoyés sur la Lune à ce stade. Si nécessaire, d'autres modules pourraient être ajoutés à la station spatiale à l'avenir, afin d'accueillir davantage d'astronautes, grâce à la production de béton lunaire et à l'impression en 3D d'autres composants.

En construisant la base sur place, avec des matériaux lunaires et un mobilier léger, les coûts liés au transport et à la construction seraient considérablement réduits.

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

La base lunaire devra protéger les astronautes des conditions lunaires difficiles et des dangers, principalement les fluctuations extrêmes de température, l'impact des météorites, les niveaux de radiation nocifs et l'inexistence d'une atmosphère.

Tout d'abord, le camp devant être situé au pôle sud, les astronautes seraient exposés à des fluctuations de température nettement plus faibles que celles enregistrées dans d'autres régions de la Lune. De plus, en raison de l'exposition permanente à la lumière du soleil, la production d'énergie serait constante et une partie de cette énergie pourrait être utilisée pour le chauffage.

La majeure partie de la base serait située sous terre, offrant un niveau permanent de protection contre l'impact des météorites et des radiations mortelles. Bien que les coûts associés à cette option soient plus élevés, la sécurité est considérablement accrue en raison des excavations nécessaires à la construction de la base.

Le principal matériau de construction, le béton lunaire, offrirait une protection supplémentaire contre les radiations nocives, les fluctuations de température et le vide extérieur.

2.4 Expliquez comment votre camp lunaire fournira aux astronautes :

Eau
Alimentation
Puissance
Air

Dans un premier temps, l'eau serait apportée de la Terre, car aucun équipement n'est en place pour permettre son extraction sur la Lune. Plus tard, elle sera obtenue à partir de la glace lunaire. Cependant, des recherches appropriées devraient être menées pour évaluer l'impact de l'extraction de la glace lunaire. Le recyclage de l'eau serait permanent.

Dans un premier temps, toute la nourriture serait acheminée depuis la Terre. Plus tard, les légumes seront principalement cultivés sur la Lune, dans des serres situées sous terre. L'éclairage artificiel utilisé permettrait de réguler le temps d'exposition des plantes à la lumière, mais aussi de les protéger des radiations nocives, puisqu'elles ne seraient pas exposées à la lumière directe du soleil. Les déchets des astronautes pourraient être utilisés comme engrais, contribuant ainsi à la durabilité de la base. Pour compléter le régime alimentaire des personnes avec d'autres nutriments, principalement des protéines, certains produits alimentaires seraient constamment apportés de la Terre.

La majeure partie de l'énergie nécessaire au fonctionnement de la base lunaire proviendrait des panneaux solaires situés à la surface. Le camp lunaire étant situé au pôle sud, l'exposition à la lumière du soleil serait pratiquement permanente. Toutefois, pour éviter les scénarios dans lesquels les panneaux solaires ne seraient pas disponibles, par exemple en cas de dysfonctionnement ou pendant les éclipses lunaires, des batteries à haut rendement seraient installées sur la base, lui fournissant toute l'énergie dont elle pourrait avoir besoin pendant une courte période temporaire, jusqu'à ce que les panneaux solaires soient à nouveau disponibles. Du carburant serait également apporté de la Terre et stocké dans des réservoirs pour être utilisé en cas d'urgence.

Dans un premier temps, l'atmosphère respirable de la base serait importée de la Terre, les gaz étant transportés sur la Lune dans des réservoirs d'air comprimé. Plus tard, avec tous les équipements déjà en place, l'oxygène pourrait être obtenu par électrolyse de l'eau ou du régolithe lunaire. Le processus d'extraction de l'oxygène du régolithe, bien que très efficace, nécessite de grandes quantités d'énergie et un équipement industriel de pointe, c'est pourquoi il devrait être adopté dans un premier temps comme un processus expérimental. Le dioxyde de carbone serait également un gaz essentiel. Des études récentes confirment l'existence de pièges froids lunaires à dioxyde de carbone, mais ne garantissent pas la présence de dioxyde de carbone solide dans ces pièges ; les astronautes devraient donc effectuer des recherches pour déterminer si le dioxyde de carbone existe et s'il est possible de l'extraire. Si ce n'est pas le cas, il pourrait être importé de la Terre, comme c'est toujours le cas pour l'azote.

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

L'objectif principal du Moon Camp serait de mener des recherches scientifiques sur la Lune. Par exemple, il pourrait être utilisé pour étudier des échantillons lunaires ou les conditions environnementales, entre autres aspects importants. Les astronautes travailleraient ensemble pour réussir à ramener des informations utiles sur Terre. Ils auraient également l'occasion de vivre plus longtemps dans l'espace, ce qui leur donnerait un aperçu crucial de la vie sur des planètes lointaines.

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

Le camp lunaire sera initialement habité par cinq astronautes : deux ingénieurs, un médecin, un biologiste et un géologue.

La journée commence vers 7 heures. Les astronautes se réveillent, quittent leur chambre et se rendent à la salle de bain, où ils s'occupent de leur hygiène personnelle. Ensuite, ils se rendent à la salle de sport pour se maintenir en forme et faire une heure d'exercice, selon les recommandations du médecin. Ensuite, ils se retrouvent dans la cuisine pour prendre leur petit-déjeuner.

Ensuite, les astronautes se mettent au travail. L'un des ingénieurs contrôlera l'électrolyse de l'eau et du régolithe. L'autre ingénieur suivra les panneaux solaires et les batteries, et sera responsable de leur entretien et de leur performance. Le médecin doit établir un régime alimentaire et un programme d'exercices pour les astronautes. Il peut également étudier les effets de la gravité lunaire sur le corps humain pendant de longues périodes. Le biologiste doit prendre soin des plantes, en contrôlant la température et l'humidité. Le géologue collecte et analyse des échantillons lunaires en laboratoire.

Vers 13 heures, les astronautes déjeunent pour recharger leurs batteries. Ils passent un peu de temps ensemble dans la cuisine. Lorsqu'ils se sentent prêts, ils se remettent au travail jusqu'à 18 heures. À ce moment-là, les astronautes prennent une douche et dînent. À l'approche de la nuit, ils se rendent dans leur chambre personnelle, où ils peuvent se détendre et parler avec leur famille, en établissant des communications avec la Terre. Ils finissent par se coucher vers 22 heures, afin de se reposer suffisamment pour que le lendemain soit encore plus productif que le précédent.

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