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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: S.P.I.D.E.R.

École nationale supérieure d'informatique Tudor Vianu  Bucarest    Roumanie 16, 17   2 / 0


Visionneuse externe pour projet 3d

Description du projet

Notre camp lunaire, S.P.I.D.E.R., a pour objectif principal la recherche spatiale, mais aussi la simulation de la colonisation d'autres planètes. Il permettra aux astronautes et aux chercheurs de mieux comprendre notre univers et ce que signifie vivre en dehors de la Terre. Nous utiliserons tout ce qui est à notre disposition : l'eau provenant de la glace du cratère Shackleton, la lumière continue du soleil au pôle Sud et le régolithe lunaire pour la recherche et même la culture de plantes. Nous disposerons d'un rover pour permettre à nos astronautes de se rendre dans d'autres parties de la Lune, ainsi que dans les cratères Shackleton et Shoemaker situés à proximité, qui présentent également un intérêt scientifique. Le camp sera installé sur la surface lunaire, ancré par de minuscules pattes d'araignée en acier solide. Le Moon Camp abritera une petite équipe de deux astronautes qui mèneront des expériences scientifiques et en apprendront davantage sur la Lune et l'espace en général. Ils se familiariseront également avec ce que signifie vivre sur une autre planète (bien qu'il s'agisse d'un satellite). Ils ramèneront ensuite leurs découvertes et leur expérience sur Terre et encourageront, nous l'espérons, d'autres personnes à élargir leurs horizons. Nous voulions construire le meilleur camp possible pour nos astronautes, afin de leur offrir un environnement optimal pour pratiquer la science et profiter de la vie dans l'espace.

2.1 Où voulez-vous construire votre camp lunaire ?

Notre camp lunaire sera situé au pôle Sud, près du cratère Shackleton. Ainsi, nous bénéficierons d'un ensoleillement continu qui alimentera notre camp grâce aux panneaux solaires, et nous stockerons une partie de cette énergie dans des piles à combustible pour les éclipses lunaires. De plus, les grandes quantités d'hydrogène mesurées dans le cratère pourraient indiquer la présence de glace d'eau, ce qui est un avantage crucial pour nos astronautes. Comme nous risquons de rencontrer des pluies de météorites, nous envelopperons notre camp dans du Kevlar, qui est très léger et durable. Si la recherche scientifique le demande, les astronautes utiliseront le rover pour aller là où ils le souhaitent. Nous prévoyons également des rovers télécommandés protégés par du Kevlar, en cas de voyage sur de longues distances, qui seront également alimentés par l'énergie solaire, dotés d'une pile à combustible et, juste en cas d'urgence, d'un RTG, ce qui pourrait nous permettre de nous rendre même sur la face cachée de la Lune.

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

Nous avons conçu ce projet de manière à ce que chacun des astronautes dispose d'un espace personnel, mais aussi d'une salle commune où ils peuvent travailler et se détendre ensemble. Nous voulions qu'ils se sentent à l'aise, chez eux, et c'est pourquoi nous avons veillé à ce que notre camp lunaire présente tous les éléments d'un tel espace. Comme tous les matériaux que nous utilisons sont légers, nous n'aurons aucun mal à les transporter par vaisseau spatial. Nous avons également souhaité que notre Moon Camp soit modulaire, afin de faciliter sa construction sur la surface de la Lune et d'être facilement réparable en cas d'incident. Tout d'abord, nous devons installer les supports de notre camp, qui sont les pattes d'araignée. D'épaisses feuilles d'alliage d'aluminium formeront notre base. Toutes les couches seront fixées les unes aux autres de manière étanche à l'air. Les tunnels seront constitués de trois séries de couches de ce type, en forme de triangle. La sphère destinée à la recherche sera constituée de fenêtres triangulaires en verre thermique. Les rovers seront assemblés à l'extérieur de la base et seront également modulaires. Les derniers éléments de notre base lunaire sont les panneaux solaires, qui seront préfabriqués et prêts à être fixés. Nous avons choisi une forme d'araignée car cette créature est associée dans la mythologie à la création, étant capable de tisser ses propres mondes. Nous expliquerons le choix des matériaux dans le paragraphe suivant, car il est étroitement lié à la sécurité des astronautes.

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

La santé et la sécurité des astronautes sont notre principale priorité, avant toute autre chose. C'est pourquoi nous avons recherché les meilleurs matériaux pour assurer leur bien-être. Nous utiliserons donc de l'aérogel, du kevlar, un alliage d'aluminium résistant et du verre thermique. L'aérogel neutralise les trois méthodes de transfert de chaleur : convection, conduction et radiation, et constitue donc un excellent isolant thermique. Le kevlar a une puissance suffisante pour résister aux effets des débris spatiaux et des météores. En outre, le kevlar est peu lourd et présente un degré de dureté élevé. Sans endommager sa structure ni modifier sa forme, il peut également subir des températures extrêmes. Dans la recherche sur les impacts, l'alliage d'aluminium fonctionne si bien que nous pouvons utiliser ce matériau pour les volets des fenêtres afin d'empêcher les débris de détruire le verre, pour lequel nous utiliserons le verre thermique parce qu'il protège les astronautes des températures à la fois élevées et surtout basses autour des fenêtres et des contraintes de l'espace.

2.4 Expliquez comment votre camp lunaire fournira aux astronautes :

Eau
Alimentation
Puissance
Air

La source d'eau pour notre base sera la glace à l'intérieur du cratère Shackleton. Sa surface est suffisamment lisse pour que notre rover puisse atteindre la glace, après quoi nous utiliserons une perceuse électrique chauffée pour traverser la surface solaire et faire fondre la glace. Ce processus prend du temps et de l'énergie, c'est pourquoi nous ne le ferons pas plus souvent que nécessaire, de préférence une fois par semaine. L'eau sera conservée dans un réservoir et les astronautes utiliseront un système de purification avant de la boire. Outre la consommation humaine, l'eau sera également utilisée pour l'électrolyse et la croissance des plantes.

Nos astronautes auront, bien sûr, de la nourriture spatiale. Cela leur assurera une alimentation équilibrée, tout en étant facile et sûr à stocker, à préparer et à consommer, mais cela a un coût : 0,64 kg/jour individuel d'espace de stockage, ce qui n'est pas optimal pour notre mission. Au lieu de cela, leur principale source de nourriture sera leur serre, dans laquelle ils cultiveront des pommes de terre, du céleri, des tomates pour les vitamines et les glucides, et la principale source de protéines sera divers invertébrés aquatiques, du phylum Mollusca, pour divers avantages : ils s'adaptent facilement à un environnement de gravité partielle, ne nécessitent pas beaucoup d'espace, et ils assimilent les nutriments du flux d'eau environnant pour construire la biomasse. Il existe déjà des projets utilisant des simulants de régolithe lunaire comme substrat pour soutenir la croissance des plantes, et c'est également ce que nos astronautes utiliseront.

Notre principale source d'énergie sera les panneaux solaires. Étant situés au pôle sud de la Lune, nous bénéficierons d'un ensoleillement continu, à l'exception des éclipses lunaires, pour lesquelles nous disposerons de piles à combustible en guise d'appoint. Nous enverrons également nos rovers aux endroits les plus ensoleillés de la Lune, afin qu'ils recueillent de l'énergie supplémentaire grâce à leurs panneaux solaires. En cas d'urgence (un panneau solaire est endommagé par une météorite ou fonctionne mal), nous disposerons d'un générateur thermoélectrique à radio-isotope (RTG), qui sera alimenté par du plutonium 238, en raison de sa longue demi-vie et de son bon rendement énergétique.

Les astronautes ont besoin d'oxygène pour survivre, et celui-ci peut facilement être obtenu à partir de trois sources sur la Lune : l'électrolyse de l'eau, le régolithe lunaire et, bien sûr, les plantes. En utilisant une solution de Na+ et de Cl-, les astronautes obtiendraient de l'H2 et de l'O2. En prime, le H2 peut être recombiné avec l'O2 pour obtenir de l'eau pure, et l'O2, après avoir été exposé aux rayons UV / X, peut être transformé en O3, qui a une action antibactérienne. Pour le régolithe lunaire, bien qu'il soit très riche en oxygène, nous aurions besoin d'un filtre très, très précis, car les plus petits grains pourraient se loger dans les poumons des astronautes, provoquant éventuellement des effets à long terme sur la santé. Enfin, les plantes cultivées par les astronautes sont également une source importante d'oxygène. En raison des dangers qu'il présente, nous n'utiliserions le régolithe lunaire qu'en dernier recours.

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

Nous aimons la science, et ce sera donc l'objectif principal de notre camp lunaire. Il y a encore beaucoup de choses qui nous intriguent dans l'espace, et nous sommes sûrs que les scientifiques présents dans notre camp apprendront beaucoup de cette expérience. Les scientifiques pourront étudier la Lune, sa surface et ses cratères, ainsi que l'espace, à l'aide des télescopes intégrés au Moon Camp ou du rover télécommandé, qui leur permettra d'explorer des zones difficilement accessibles et d'avoir une vue imprenable sur le ciel. Un autre objectif de notre camp lunaire est de préparer les gens à vivre sur une autre planète. À leur retour du camp lunaire, les astronautes peuvent raconter leurs expériences et inciter d'autres personnes à rêver de vivre dans l'espace.

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

Nos astronautes, appelons-les Tina et Bob, se réveilleront à 6 heures précises (heure GMT). Après une vérification de routine de tous les systèmes pour s'assurer que tout fonctionne correctement, du système de survie à la croissance des plantes, ils prendront leur petit-déjeuner. Bob mangera des moules et des tomates (son plat préféré sur le camp lunaire), et Tina se contentera de moules avec des pommes de terre. Bien entendu, ils peuvent choisir n'importe quelle combinaison de légumes et de mollusques.

Ensuite, ils effectueront quelques exercices physiques, à 7 heures précises. Bob courra sur le tapis roulant tandis que Tina utilisera le vélo d'intérieur. À 7 h 30 précises, ils se dirigent vers les douches froides (nous ne voulons pas dépenser trop d'énergie, mais ils ont droit à un jour de triche le dimanche). Elles se nettoient avec l'eau du réservoir, qui est ensuite re-purifiée (afin qu'elles n'ingèrent pas de savon) et renvoyée dans le réservoir. Nous avons également mis en place un système de recyclage des déchets biologiques, qui les aidera à obtenir un sol cultivable.

À 8 heures, la journée scientifique commence. Tina fera des expériences à l'intérieur, tandis que Bob s'équipera et se rendra à la surface de la Lune, où il prélèvera du régolithe pour les plantes et la recherche, et effectuera des mesures scientifiques concernant la Lune, le Soleil et la Terre. Plus tard, il retournera au camp où Tina aura terminé ses expériences. À 12 heures, ils déjeuneront et, jusqu'à 14 heures, ils auront du temps libre pour lire, écrire à leurs proches et se détendre. Ensuite, c'est au tour de Bob de faire des expériences, tandis que Tina contrôle les plantes et les récolte, vérifie le réservoir d'eau et fait de la science avec Bob, avant de prendre un goûter vers 16 heures.

À 18 heures, ils dînent de mollusques et de légumes. Après un temps libre, ils s'endorment à 2200. Ils dorment en même temps, et pour assurer leur sécurité, nous aurons des couches et des couches d'alarmes pour toute perturbation, et les astronautes auront des bracelets mesurant leur rythme cardiaque et leur saturation en oxygène, qui peuvent les réveiller en cas d'urgence.

Autres projets :

  Lacus Somniorum

 

  郑州轻工业大学附属中学
    Chine
  Astronautes des Mariannes

 

  IES Mariana Pineda
    Espagne
  Au-delà d'ici

 

  Université de l'industrie légère de Zhengzhou
    Chine
  Étoile Explorers

 

  lycée COSTEBELLE
    France