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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: CFS Deep Dark

IX Liceum Ogólnokształcące im. Klementyny Hoffmanowej w Warszawie, XIV Liceum Ogólnokształcące im. Stanisława Staszica w Warszawie, XLI Liceum Ogólnokształcące im. Joachima Lelewela, III Liceum Ogólnokształcące im. Marynarki Wojennej RP w Gdyni  Varsovie    Pologne 15   4 / 3


Visionneuse externe pour projet 3d

Description du projet

L'objectif de la mission est de construire une station de recherche autosuffisante et un logement permanent pour quatre personnes au fond d'un cratère.

A l'entrée se trouve un sas dans lequel sont situés les sas de la combinaison Artemis, les pompes à air et les réservoirs. La partie résidentielle de la base se compose de 7 modules et 5 d'entre eux sont reliés au hall principal :

  • deux modules de couchage (pour deux personnes chacun) - l'espace privé des astronautes et leur lieu de repos
  • Serre - plantation et production alimentaire
  • Technique - dispositif de décongélation/électrolyse, dispositif de refroidissement/chauffage
  • AACM - la salle pour stocker les bioréacteurs pour la purification de l'air et les réservoirs contenant de l'oxygène, de l'hydrogène et de l'eau. En outre, la biomasse des algues peut être utilisée pour produire de la nourriture ou du carburant.
  • Laboratoire - un lieu où l'on effectue des recherches et des expériences.
  • Personnel - buanderie
  • Le hall principal - bien qu'il soit connecteur, il dispose également d'un gymnase.
2.1 Où voulez-vous construire votre camp lunaire ?

L'endroit que nous avons choisi pour notre base est le fond du Shackleton - un cratère dans le pôle sud lunaire. En raison du climat rigoureux et de l'obscurité totale, cet endroit crée des conditions uniques pour une exploration plus poussée. De plus, les recherches actuelles indiquent la présence d'eau solide, ce qui est un facteur indispensable pour notre mission. Nous supposons que le fond de ce cratère peut également être géologiquement diversifié, ce qui le rend attrayant pour les scientifiques.

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

Au début de la mission, les astronautes vont vivre dans le vaisseau spatial. À ce stade, ils doivent préparer la base pour qu'elle soit habitable. Pendant la construction de la base, nous prévoyons d'utiliser principalement les ressources de la Lune et l'autoproduction pour minimiser la nécessité de tout ramener de la Terre. Les modules seront transportés en pièces détachées prêtes à être immédiatement combinées. Le béton (le principal matériau que nous utilisons) sera produit à partir du régolithe lunaire dans des salles hermétiques séparées de la base. Il couvrira la base pour qu'elle ne se déforme pas sous l'effet des radiations cosmiques. Certaines pièces en plastique à l'intérieur du camp lunaire seront produites à l'aide d'une imprimante 3D. Cette méthode nous permettra d'économiser sur les coûts et d'imprimer les pièces nécessaires en cas de rupture. Ensuite, après avoir recouvert les modules de béton, nous, les astronautes, recouvrirons la base de poussière de régolithe pour lui donner une couverture supplémentaire.

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

Pendant la mission, les astronautes sont exposés aux radiations cosmiques. Une solution à ce problème consiste en des couvertures en béton construites à partir du régolithe lunaire, qui a la particularité d'arrêter les radiations. Une épaisse couche de régolithe poussiéreux sera également utile. La couche de béton les protège également de la chaleur et des différences extrêmes de température. Comme nous avons placé la base au fond d'un cratère, il y a un petit danger causé par les micro-météorites, car les bords du cratère sont hauts. Pour éviter une carence en lumière solaire, les astronautes ont pris un supplément de vitamine D.

2.4 Expliquez comment votre camp lunaire fournira aux astronautes :

Eau
Alimentation
Puissance
Air

Au début, lors de la préparation des modules, nous utilisons l'eau apportée par la Terre qui est nécessaire au fonctionnement de la base. Plus tard, nous passons entièrement à l'eau extraite de la glace sous la surface. Pour cela, nous utilisons un rover spécial. Il collecte la glace pour ensuite la dégeler dans le dispositif appelé Defroster et ensuite la stocker dans AACM. Nous avons également un système de filtration qui permet de réutiliser l'eau des modules d'habitation. Comme sur l'ISS, nous voulons maximiser l'économie d'eau.

Pour la production de nourriture, on utilisera la méthode hydroponique, dans laquelle il n'est pas nécessaire de prélever de la terre. Les plantes pousseront grâce à la technique du flux et du reflux, dans laquelle l'eau précieuse reste en circulation. Ce système est sans risque, peu coûteux et facile à entretenir. L'engrais sera produit nous-mêmes à partir des substances nécessaires ou récupéré plus tard à partir des excréments des astronautes. Un milieu de culture sera produit de manière autonome à partir des micro- et macro-éléments (notamment K, P, N, S et Fe, Mn, B). En raison de sa légèreté, la kermésite sera utilisée comme drainage. Notre culture est constituée de 32 rangs, ce qui nous permet d'être autosuffisants et d'assurer un régime végétalien équilibré. Seules les vitamines telles que la B12 et la D seront supplémentées. Lorsque les algues auront suffisamment poussé, nous pourrons les utiliser comme nourriture supplémentaire pour les astronautes.

L'électricité serait fournie selon deux méthodes :
● Les piles à combustible à hydrogène. L'eau est collectée et stockée dans des réservoirs. En mettant en œuvre la méthode de l'électrolyse, elle se décompose en oxygène et en hydrogène gazeux. Avec l'implication du dispositif d'électrolyse, elle est transformée pour alimenter les piles. L'électricité produite par ces cellules fournira au réacteur nucléaire l'énergie nécessaire à son fonctionnement.
● Inspirés par l'idée de la NASA, nous aimerions avoir un petit réacteur nucléaire qui se situerait à l'écart de la base et qui fournirait de l'électricité à la base pendant une longue période.

Pour purifier l'air, les astrologues utiliseront l'AACM (Algae Air Cleaning Module), un module de notre base lunaire qui utilise la technologie de capture du CO2 par les algues pour le transformer en oxygène pur et en biomasse. La biomasse issue de ce module peut ensuite être convertie en engrais pour les algues, en carburant ou même en nourriture. Ce processus utilise la photosynthèse :
6CO2 + 6H2O + lumière → C6H12O6 + 6O2
Le problème de cette idée est la forte demande en énergie qui peut être résolue en utilisant des piles à combustible à hydrogène et un réacteur nucléaire que nous prévoyons d'utiliser comme principale source d'énergie. L'ensemble de ce système se trouvera dans un module séparé et sera la principale source d'air que respirent les astronautes.

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

Puisque nous proposons de construire un camp au fond du cratère Shackleton, le principal objectif de la mission serait le développement scientifique et l'acquisition de connaissances pour les missions futures. Les cratères de la Lune restent inexplorés, c'est pourquoi les recherches des astronautes peuvent avoir un impact énorme sur le développement de la science. Nous aimerions étudier la possibilité de tirer profit des divers éléments géologiques présents dans les cratères de la Lune. En collectant des échantillons, nous pouvons recueillir des données qui n'étaient pas disponibles auparavant. La mission serait une excellente occasion d'étudier la possibilité d'utiliser les ressources de la Lune dans la fabrication hors de la Terre. C'est aussi l'occasion d'essayer de nouvelles technologies comme les petits réacteurs nucléaires ou la filtration de l'air par les algues.

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

 

Tout au long de la journée, au moins un des astronautes devait être éveillé pour réagir aux éventuelles alarmes. Pour ce faire, le plan de chaque astronaute sera décalé d'environ deux heures. Le plan peut être modifié en raison de besoins particuliers, mais l'équipage de la passerelle en informera les astronautes pendant la fenêtre de communication. Le plan journalier occasionnel (lorsque la base est opérationnelle) est le suivant :

À 7 heures du matin, les astronautes se réveillent. Ils commencent leur matinée en faisant leur toilette et en prenant leur petit-déjeuner. Puis ils font la moitié de leur entraînement quotidien en salle de sport.

À 8 h, les astronautes commenceront l'inspection de routine de la base. Cela ne leur prendra pas longtemps car les ordinateurs reconnaîtront toutes les défaillances potentielles. Après la vérification des ordinateurs, les astronautes examineront rapidement tous les appareils séparément.

À 8 h 30, les astronautes commenceront leur travail. Il y a plusieurs options à choisir (quelques exemples) :

  • Marche sur la lune pour récupérer la glace pour le dégivrage.
  • Recherche scientifique en laboratoire ou en dehors du mooncamp.
  • Prélèvement d'échantillons à l'extérieur.
  • Entretien des plantes/algues.
  • Réparations possibles.

À 14 h, les astronautes auront une pause repas jusqu'à 15 h 30. Pendant ce temps, ils pourront faire ce qu'ils veulent.

À 15 h 30, les astronautes commenceront leur deuxième temps de travail.

À 18 heures, les astronautes recevront des tâches spéciales et le plan du lendemain en raison de l'ouverture de la fenêtre de communication (la passerelle ne sera pas toujours au-dessus de leurs têtes). Pendant ce temps, les astronautes mettront en file d'attente les données à envoyer par les prochaines fenêtres de communication.

À 19 heures, le temps personnel des astronautes commence. Ils peuvent faire ce qu'ils veulent, mais ils doivent suivre la deuxième moitié de leur entraînement en gymnase pendant ce temps. Le temps de sommeil commence à 22h00.

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