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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: HORA

"Collège national "Andrei Saguna  Brasov    Roumanie 16, 15   4 / 4


Visionneuse externe pour projet 3d

Description du projet

L'objectif de ce projet est de présenter un modèle 3D spécial d'un habitat lunaire, qui sera situé sous la surface de la Lune, dans l'un des tubes lunaires situés près du cratère Shackleton, juste au pôle sud de ce satellite naturel, en présence permanente de la lumière du soleil. Les avantages d'un tel emplacement sont la protection contre les radiations spatiales, les météorites, d'autres corps ou phénomènes et contre les températures extrêmes, pour n'en citer que quelques-uns. Les nombreux inconvénients énumérés ci-dessus, qui auraient pu potentiellement affecter le bien-être du camp, nous ont amenés à considérer l'installation du camp à l'intérieur des tubes lunaires comme une nécessité. L'objectif de ce projet est de repousser les limites des connaissances actuelles sur la Lune en devenant une base de recherche et en menant des investigations plus approfondies sur les tubes lunaires, dont nous espérons extraire des données précieuses. Nous nous sommes donné pour mission de faire des recherches sur l'environnement lunaire et de les présenter à tout le monde, car de nombreuses personnes n'en savent pas encore assez sur la Lune et son environnement hostile. Enfin, il est important de mentionner que cette base a également des objectifs de loisirs, comme la création du premier hôtel lunaire et le développement de la nouvelle industrie du tourisme spatial.

En conclusion, plusieurs concepts différents ont été évalués et le plus raisonnable a été choisi pour une conception détaillée. Bien que la construction lunaire soit difficile, l'habitat proposé promet de résister à l'environnement hostile de la Lune et de permettre la vie.

2.1 Où voulez-vous construire votre camp lunaire ?

Lorsque l'on réfléchit à l'emplacement de la base, il faut tenir compte de certains critères : un bon emplacement, des possibilités de construction faciles et une protection contre les conditions extérieures.

L'endroit que nous avons choisi pour le camp "Hora" sera situé au pôle sud de la Lune, le cratère Shackleton, car c'est l'un des seuls endroits où nous pouvons avoir un accès complet à la lumière du soleil, ce qui nous sera utile plus tard lors de notre mission sur le satellite naturel de la Terre. L'emplacement exact de la base sera souterrain, car c'est un moyen simple mais utile de protéger les explorateurs contre les conditions défavorables, telles que les températures extrêmes et les radiations spatiales. En outre, notre objectif est de créer une carte précise des tubes lunaires afin d'aider le monde à évoluer dans le domaine de la connaissance spatiale, ce qui signifie que le fait de se situer à proximité immédiate de la zone étudiée ne peut avoir que des aspects positifs.

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

Hora's est conçu pour héberger douze personnes, scientifiques ou touristes, et dispose d'un espace de stockage suffisant pour le carburant, l'eau, la nourriture et l'oxygène, ainsi que d'un laboratoire de recherche. Tous ces éléments sont répartis sur trois étages différents de même taille, mais avec un espacement légèrement différent.

L'habitat lunaire intégral, observé d'en haut, trace le contour de six hexagones encerclant un hexagone central, tous de taille égale, imitant un nid d'abeilles. Les bords des hexagones mesurent 3,58 m. En conclusion, la surface totale d'un étage est de 33,3 m.2 et celui de "Hora" 250 m2. La hauteur de chaque étage est de 3 m et celle du camp de 11 m. Cet habitat est situé dans l'un des tubes lunaires verticaux. L'hexagone central servira de passage entre l'habitat lunaire et la surface lunaire.

Le seul étage qui présente un arrangement plus complexe est le premier. En vue de dessus, chaque hexagone extérieur est divisé diamétralement par un mur, comme en les reliant tous pour créer un hexagone plus grand autour de l'hexagone central. Entre les deux hexagones, tous les murs disparaissent pour créer un couloir servant de salle de séjour et de gymnase. En outre, deux murs sépareront chacune des cellules extérieures restantes pour créer une chambre rectangulaire pour deux personnes et deux espaces triangulaires pour une cuisine et une salle de bains.

Le titane, les alliages de magnésium, le kevlar, l'acier de qualité supérieure et les nanotubes de carbone sont quelques-uns des matériaux utilisés pour le squelette de l'habitat ou pour sa fixation aux parois du tube lunaire.

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

Les conditions environnementales à l'extérieur du vaisseau spatial sont cruelles, ce qui signifie qu'un bouclier actif doit être utilisé pour contrôler la chaleur (22 - 27°C) et l'humidité (40-60%) et pour protéger les personnes des radiations spatiales.

Comme l'air n'existe pas dans l'espace pour la conduction ou la convection, le seul moyen de maintenir la température à un niveau spécifique est d'utiliser les radiations existantes. Cela signifie que le vaisseau devra être isolé (garder la chaleur à l'intérieur pour la réchauffer ou à l'extérieur pour la refroidir). Pour maintenir la chaleur, on utilisera une couverture hautement réfléchissante appelée isolation multicouche (MLI ; elle empêche le rayonnement solaire provenant du sommet de la base d'entrer et empêche le froid de pénétrer dans la structure métallique du vaisseau spatial).

En outre, un système de contrôle thermique actif (ATCS) sera mis en place afin de réduire la température à l'intérieur du navire lorsqu'elle est trop élevée et de maintenir le niveau d'humidité.

2.4 Expliquez comment votre camp lunaire fournira aux astronautes :

Eau
Alimentation
Puissance
Air

Au début de la construction de notre habitat, nous ferons venir de l'eau de la Terre. Cependant, une fois le camp lunaire installé, nous obtiendrons de l'eau à partir de la glace lunaire, située au pôle sud, près de notre emplacement. Des chariots extrairont l'eau du fond du cratère Shackleton. Nous stockerons ensuite cette eau et la filtrerons à l'aide d'un purificateur d'eau, y compris les liquides résiduels des astronautes, créant ainsi un système de cycle fermé de l'eau.

Dans un premier temps, nous transporterons de la nourriture depuis la Terre à l'aide du SpaceX Dragon qui sera connecté à la passerelle. De là, un atterrisseur lunaire commercial apportera la nourriture à notre base. Au cours de la phase suivante, nous ferons pousser des plantes dans notre serre (située au 3e étage). Les plantes seront cultivées en hydroponie, qui utilise moins d'eau que les systèmes traditionnels à base de terre et ne nécessite pas de terre.

L'électricité sera fournie par des panneaux solaires. Grâce à notre emplacement, près du cratère Shackleton, nous bénéficierons d'un ensoleillement constant. Les panneaux solaires seront placés sur des bases rotatives à 360° afin de maximiser la quantité d'énergie que nous pouvons produire. De plus, nous stockerons l'énergie dans des batteries de grande capacité comme source de secours lors d'éventuelles pannes. Nous envisageons également d'utiliser un générateur thermoélectrique qui pourrait convertir les grandes différences de température sur la Lune directement en énergie électrique grâce à un phénomène appelé effet Seebeck.

Dans un premier temps, nous importerons de l'air comprimé de la Terre. Une fois la construction de l'habitat achevée, nous obtiendrons de l'oxygène à partir des plantes de notre serre et du régolithe lunaire. Des métaux se formeront en tant que déchets. Nous utiliserons l'électrolyse de l'eau comme source alternative.

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

L'exploration spatiale est essentielle car elle nous permet d'acquérir des connaissances supplémentaires sur l'histoire de notre système solaire, mais aussi sur les archives géologiques de la Terre. L'objectif principal de notre camp lunaire est d'étudier les tubes de lave lunaires afin de créer une carte précise du réseau de tubes.

Les tubes lunaires sont des tunnels créés sur la Lune par l'éruption de coulées de lave basaltique. Lorsque la surface d'une coulée de lave se refroidit, elle durcit, ce qui permet à la lave de s'écouler sous la surface dans un conduit en forme de tube. Lorsque la coulée de lave s'arrête, elle laisse un vide, créant ainsi un tube de lave lunaire.

Les tubes lunaires pourraient faciliter l'exploration de la Lune en protégeant les astronautes du rayonnement cosmique et solaire et des impacts, mais aussi des différences de température extrêmes entre le jour et la nuit sur la Lune.

Les scientifiques pensent que certains de ces tubes pourraient être interconnectés et constituer un labyrinthe souterrain contenant des ressources importantes telles que de l'eau piégée sous forme de glace.

En plus d'être un complexe scientifique, Hora est aussi un camp lunaire touristique, qui consacre le premier étage à ses visiteurs.

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

Pendant leur temps de recherche au camp lunaire "Hora", chaque scientifique doit respecter un emploi du temps bien préparé dans le but de maintenir l'ordre sur la base spatiale.

Chaque travailleur dort au même niveau que les touristes (premier étage). En début de journée, les scientifiques doivent se rendre dans la zone cafétéria où des plats spéciaux leur sont servis. Dans l'espace, la santé est différente. Les astronautes souffrent fréquemment de carences en vitamines en raison de l'absence de soleil et de gravité. Les repas quotidiens doivent être riches en protéines, en vitamine D, en vitamine K et en vitamine C. En outre, des noix et d'autres aliments riches en protéines qui expirent très difficilement seront transportés dans la même navette que les touristes jusqu'à la base. Plus tard, ils se préparent et se rendent au troisième étage (laboratoires) pour commencer à rechercher des échantillons de matériaux trouvés dans les tubes lunaires et essayer de créer une carte précise du parcours de ces cylindres sous la Lune.

Pendant que les scientifiques commencent leur travail, les autres membres du personnel du camp s'occupent des visiteurs en leur faisant visiter le camp et en les informant des découvertes notables.

Après le deuxième repas de la journée, chaque personne vivant sur la base doit se rendre à la salle de sport et entraîner ses muscles afin de prévenir l'atrophie musculaire, car le fait de vivre dans des endroits où la gravité est faible peut avoir un impact négatif sur le corps humain, en affectant les systèmes musculaire et squelettique. Après la récréation, période pendant laquelle les gens communiquent entre eux pour préserver leur santé mentale, les scientifiques doivent vérifier la base (c'est-à-dire qu'ils doivent s'assurer que le niveau d'oxygène dans l'atmosphère est suffisant et qu'il n'y a pas de problèmes techniques sur le camp). En outre, un chercheur doit aller jusqu'à la surface de la Lune pour voir s'il y a des problèmes liés aux panneaux solaires, tandis qu'un autre doit vérifier manuellement que les rovers ne présentent aucun problème. Une fois que tout est sûr, les touristes sont invités à explorer de petites sections de tubes lunaires sécurisés près du camp, guidés par le personnel du camp.

Après tout cela, le dernier repas de la journée est servi. Avant de s'endormir, les médecins vérifient l'état de santé de l'astronaute à l'aide d'électrocardiographes, de brassards de tension artérielle et de moniteurs de saturation en oxygène au bout des doigts.

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