Dans Moon Camp Pioneers, chaque équipe a pour mission de concevoir en 3D un camp lunaire complet à l'aide du logiciel de son choix. 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 dans leur camp lunaire.
Özel Bahçeşehir Koleji Fen ve Teknoloji Lisesi Samsun-Turquie Turquie 15, 16 6 / 3 Anglais
Logiciel de conception 3D : Fusion 360
In our project, we aimed to design a Moon camp where our targeted trained astronauts will stay comfortable, maintain their scientific research and explore the Moon. We tried to build our camp, easily constructed in line with the available possibilities. In our base’s structure we used biomimicry and we carried our world’s features to the Moon. As an example, in our base’s main structure we used sunflower’s sun tracking and lotus flowers anatomical features to maintain a stable solar energy generation when possible and as our lunar module’s design we used grasshopper biomimicry because of them being able to land on their legs every time they jump. While we built the Moon camp in our main base with our unmanned rovers, we planned to provide their energy from our Energy Generating and Emergency Camp (EGEC) that we will use for its having sunlight %98 of the day. After the construction of the bases, the astronauts will get to work they are assigned to. In order to make sure that all astronauts provide for all their needs and do not delay their work, we planned a schedule. With this system we believe that works can be done on time.
Notre objectif principal est d'utiliser notre camp lunaire comme base pour mener des recherches scientifiques. Dans le prolongement de ces recherches, nous explorons la Lune. Avec nos rovers lunaires habités et non habités, nous prévoyons des missions au cours desquelles nous collecterons et ramènerons à notre base des échantillons du sol lunaire, des roches, etc. et nous ferons étudier ces échantillons de manière approfondie par nos astronautes entraînés. Car, comme le disent les scientifiques, nous pensons que la Lune pourrait être une source de ressources précieuses. Pour atteindre ces objectifs, nous avons mis à la disposition de nos astronautes des laboratoires dans lesquels ils travailleront activement. Les laboratoires fournissent également un lieu où nos astronautes peuvent effectuer des recherches dans le domaine de l'astronomie. Ces objectifs étant les nôtres, nous pensons également qu'au cours des prochaines phases de construction de ce camp lunaire, qui constitue une première étape, nous pourrons établir une présence permanente sur la Lune.
Nous prévoyons d'établir notre base principale (Alpha) dans le cratère Archimède (39,7° N, 4,2° O), situé dans la région sud-ouest de la Lune. Le fond plat du cratère offre une surface relativement stable pour la construction d'une base lunaire et d'une zone d'atterrissage pour les fusées spatiales, et la température stable en fait un endroit approprié pour la vie et la recherche des astronautes. En outre, le cratère possède des sources d'eau souterraines essentielles à la vie et à la production d'énergie.
Comme la lumière du soleil atteint principalement la crête du cratère De Gerlache (88,71°S, 68,7°W) pendant 14 jours par lunaison, nous avons décidé d'établir l'EGEC sur la crête, qui n'est qu'à 220 kilomètres (136 miles) du cratère Archimède. La crête est idéale pour produire de l'énergie avec des panneaux solaires à hydrogène car elle reçoit la lumière du soleil pendant 98% de la journée.
Pour produire les structures principales de notre base, nous utiliserons nos grandes imprimantes 3D. Après avoir construit notre structure principale, nous prévoyons de créer une couche protectrice, qui sera constituée de régolithe lunaire, afin de créer la base lunaire la plus protégée que nous puissions construire.
Nous utiliserons le régolithe de la Lune pour construire les bases car ;
En conclusion, si l'on trouve du régolithe lunaire sur la Lune, il sera facile de construire des bases rapidement après l'atterrissage des astronautes.
Le régolithe lunaire, qui contient du fer, de l'aluminium et du silicium, est un protecteur et un absorbeur de rayonnements et présente une forte réflectivité, c'est pourquoi nous avons choisi de l'utiliser comme couche protectrice.
C'est également un bon matériau pour se protéger des météorites, car il agit comme une barrière qui résiste aux météorites et empêche tout dommage susceptible d'endommager la base et les équipements. En outre, il est capable d'absorber l'impact des météorites, qui serait dangereux pour l'habitat lunaire.
De plus, il assure l'isolation thermique de la base et des équipements à la surface de la Lune. Grâce à la couche qu'il constitue, il peut absorber et libérer de la chaleur et, de fait, il contribue à réguler la température.
En ce qui concerne la protection contre les dangers éventuels, nous disposons de deux moyens et d'un plan d'urgence que nous allons approuver.
Tout d'abord, nous allons utiliser un système d'alerte précoce qui détectera les météorites qui s'approchent de la Lune et de la base. En fonction de la vitesse de la météorite, de sa taille et de l'endroit où elle se trouve, les astronautes se déplaceront selon les circonstances :
Plan 1 : Si la météorite est suffisamment petite pour ne pas endommager notre base, les astronautes seront expulsés de la base vers l'abri qui se trouvera sous notre base et qui sera entouré d'un épais régolithe lunaire assurant la sécurité. Une fois le danger passé, les astronautes détecteront les dommages subis par la base et commenceront à la réparer à l'aide de rovers.
Plan 2 : Si la météorite est grosse et proche de notre base, nous allons activer notre plan d'urgence qui consiste à rejoindre notre base Bravo via des rovers aussi vite que possible après notre évacuation.
Afin de fournir de l'eau, nous prévoyons de collecter de l'eau glacée autour des lieux couverts par l'ombre. Pour éviter toute infection, cette eau glacée collectée sera fondue et filtrée. Le dernier produit, l'eau filtrée, sera stocké dans des réservoirs d'eau pour les besoins futurs. En outre, le système MELISSA (Micro-Ecological Life Support System Alternative) sera utilisé pour obtenir de l'eau propre pour les usages quotidiens (urine, usages hygiéniques, etc.).
Pour fournir des sources de nourriture, nous utiliserons l'agriculture hors sol (agriculture hydroponique). Dans ce système, qui garantit des produits même dans des conditions agricoles défavorables, les besoins en eau et en nutriments des plantes sont satisfaits de manière contrôlée. L'agriculture hors sol permet d'éliminer directement le risque de maladies provenant du sol, de réduire le besoin de main-d'œuvre supplémentaire et d'obtenir davantage de produits grâce à ce processus. L'un de ses principaux avantages est que les systèmes hydroponiques n'utilisent que 10% de l'eau utilisée dans l'agriculture normale. En outre, il est prévu de produire des compléments alimentaires riches en protéines, en vitamines et en minéraux à l'aide d'un certain type d'algue verte appelée "Chlorella" dans notre biodôme.
En cas de besoin, l'oxygène sera fourni par des panneaux solaires à hydrogène et un biodôme. Outre la purification de l'eau par MELISSA, nous prévoyons de convertir le CO2 en O2 grâce à des micro-algues. Selon certaines estimations, 1 kg d'algues peut produire entre 1 et 2,5 kg d'oxygène. Sachant que la consommation quotidienne d'oxygène d'un être humain moyen est de 0,75 kg, bien que cette méthode ne soit pas utilisée actuellement, elle constitue un moyen particulièrement efficace de produire de l'oxygène.
Comme sources d'énergie, nous allons utiliser trois moyens différents : les panneaux solaires à hydrogène, les réacteurs à fusion et l'énergie que nous obtenons en brûlant des déchets. Des explications détaillées sur ces méthodes sont présentées dans la section "visionneuse externe".
Nous prévoyons plusieurs solutions pour traiter les déchets :
La première façon de les traiter est le compostage. Les déchets organiques présents sur la Lune peuvent être transformés en terre par compostage et utilisés pour la culture de plantes et l'agriculture.
La deuxième façon de traiter les déchets est de les brûler avec de l'oxygène. Au cours de ce processus, les déchets organiques contenus dans les déjections sont brûlés et ce processus libère de l'énergie qui devrait être utilisée comme ressource pour notre base, en plus des panneaux solaires à hydrogène et des réacteurs à fusion. D'un autre côté, si cette option nous fournit de l'énergie, elle peut également présenter certains inconvénients. Pour éviter ces conséquences possibles, il convient de prêter attention au contenu des matériaux à composter et les gaz qui peuvent se produire après le traitement doivent être contrôlés de manière à ne pas nuire à l'atmosphère.
Pour assurer la communication avec d'autres bases, on utilise des satellites fonctionnant dans la bande VHF du spectre des ondes radio. Le satellite, qui est conçu pour assurer cette communication, est doté d'un mât afin de l'immobiliser au sol et de réduire la perte de puissance du signal. Au-dessus de cette structure, on trouve la structure du corps, qui contient le circuit électronique et l'antenne parabolique mobile, qui réduira également la perte de puissance du signal en orientant l'antenne parabolique vers un autre satellite.
En outre, pour assurer la communication avec la Terre, nous avons également prévu d'utiliser le satellite de notre base principale pour communiquer avec un satellite en orbite autour de la Terre. La principale raison pour laquelle nous avons choisi un satellite situé en dehors de l'atmosphère pour assurer la communication est d'éviter la perte éventuelle du signal.
De nombreuses études scientifiques sont menées dans notre monde. Transporter ces études sur la Lune peut nous apporter de nombreux avantages. Nous pensons également que certaines recherches peuvent être menées de manière plus complète sur la Lune. Par exemple :
Astronomie : L'absence d'atmosphère et la faible pollution lumineuse font de la Lune un endroit idéal pour l'observation astronomique. Le terrain vide nous permet également de construire de grands télescopes et des laboratoires pour travailler. Grâce à nos télescopes de haute technologie, nous pouvons observer les étoiles, les galaxies et bien d'autres choses encore avec une vue plus claire.
La géochimie : Cette branche de la science nous offre la possibilité d'observer de près les processus chimiques qui composent la Lune et les minéraux présents dans les ressources souterraines. Ces informations peuvent constituer des sources pour de futures recherches et expériences.
Terrain d'essai pour les technologies futures : Les terrains vagues et l'absence d'activité humaine permettent de tester les projets futurs sans conséquences désastreuses. Cela peut nous aider à expérimenter librement nos technologies et à les développer plus rapidement en gardant les résultats à l'esprit.
Nouveaux domaines de ressources : Il est de notoriété publique que les ressources de la Terre sont limitées, ce qui nous amène à un nouveau problème : "Où pouvons-nous trouver de nouvelles ressources à utiliser ? C'est là que la surface de la Lune, riche en éléments et en composés, s'avère utile. Nous pouvons collecter et stocker ces ressources et les utiliser pour d'autres expériences ou besoins.
Sismologie lunaire : La sismologie lunaire peut être définie comme le mouvement du sol, comme les tremblements de lune et les événements de mouvement à la surface de la lune. Bien que plusieurs systèmes de mesure sismographique aient déjà été installés, ils présentent encore des limites et un manque d'informations. De nouvelles découvertes pourraient conduire à de nouveaux moyens d'obtenir de l'énergie en utilisant les tremblements de lune.
Et d'autres recherches peuvent être menées.
Après la sélection des astronautes, ceux-ci suivront un programme d'entraînement d'au moins trois à quatre ans tel qu'il est mis en œuvre à l'ESA avant d'aller dans l'espace pour la première fois.
Dans un premier temps, ils suivront une formation de base d'une durée de 12 mois. Pendant cette période, les astronautes apprendront tous les systèmes de la station spatiale, les véhicules de transport et les principes des opérations robotiques. En outre, ils apprendront à installer un camp lunaire, des panneaux solaires à hydrogène, ou à disposer d'oxygène dans un biodôme, etc. Ils seront informés des principes du système dont ils auront besoin. Ils seront informés des principes du système dont ils auront besoin. Ils s'habitueront également à vivre sans gravité et à contrôler leur corps dans un environnement dépourvu de gravité.
Après la formation de base, ils suivront une formation de pré-affectation qui leur permettra d'approfondir et de développer leurs connaissances des systèmes de la station spatiale et de suivre des formations spéciales dans plusieurs endroits comme Houston aux États-Unis, Star City en Russie, le centre de Tsukuba de la JAXA au Japon et Saint-Hubert/Montréal au Canada.
Après ces étapes de préparation, les astronautes sont prêts à être affectés à une mission, et les formations concernant la mission qui leur est confiée commencent. Au cours de ce processus, ils vont être formés avec leur équipage pour qu'ils s'habituent l'un à l'autre. De plus, ils apprennent leurs responsabilités et comment travailler ensemble. En outre, ils sont informés de ce qu'il faut faire en cas d'urgence et des plans d'évacuation.
Après leur arrivée dans la station spatiale ou sur la Lune, ils poursuivront leur formation par des communications en direct entre la Terre et des vidéos. Ils continueront également à apprendre le fonctionnement des robots et des engins spatiaux en les essayant en direct et en simulation.
Il existe 3 rovers conçus pour permettre aux astronautes de mener à bien leurs missions sur la Lune. Les principales tâches de ces rovers sont la construction, le forage, le stockage et le transport des astronautes. Les roues des rovers constituent l'un des éléments les plus importants de la conception. Les roues des rovers sont inspirées de la roue Mecanum et des roues du rover Mars Perseverance. Les principales caractéristiques de ces roues sont qu'elles résistent aux difficultés susceptibles d'être rencontrées sur la surface lunaire et qu'elles facilitent le transport. Plus précisément, la caractéristique des roues Mecanum est qu'elles peuvent se déplacer dans toutes les directions. En même temps, l'inspiration du rover de persévérance de Mars a permis au véhicule d'avoir un angle de 360 degrés. D'autre part, en ce qui concerne le transport vers et depuis la Terre, nous avons utilisé le biomimétisme des pattes de sauterelles sur le module lunaire pour faciliter son atterrissage et accélérer son décollage.
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