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Moon Camp Pioneers 2022 - 2023 Galerie de projets

 

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.

SARAND

IES Andrés de Vandelvira  Baeza-Jaén    Espagne 18, 17   2 / 1 Castellano
Logiciel de conception 3D : Fusion 360



1.1 - Description du projet

Nous prévoyons de construire une base permanente sur la Lune, avec tout ce qui est nécessaire pour héberger pendant au moins quatre ans une équipe humaine de quatre personnes. L'objectif est d'exploiter les ressources de son propre satellite en tant que matériau de construction, support vital auto-sostenido et de réaliser des études et des essais en vue d'une éventuelle extension de celui-ci, dans le but de disposer d'une base intermédiaire pour des missions interplanétaires. Les ressources minières de la Lune doivent être extraites, collectées et étudiées. Depuis la base, les expéditions seront dirigées vers la surface afin d'extraire des matériaux de construction et des images pour l'étude.

1.2 - Pourquoi voulez-vous construire un Moon Camp ? Expliquez l'objectif principal de votre camp lunaire (par exemple, des objectifs scientifiques, commerciaux et/ou touristiques).

La mission a un objectif essentiellement scientifique, axé sur la collecte d'informations visant à accroître l'efficacité des missions de longue durée pour lesquelles il est nécessaire d'utiliser des matériaux in situ. Cette mission sera centrée sur l'exploration et l'exploitation minière de la Lune et servira de référence et de préparation pour les missions futures, en élargissant les horizons et en envisageant la possibilité de coloniser d'autres lieux, comme Marte. L'objectif secondaire est également l'étude des effets physiques et psychologiques chez les astronautes qui passent de longues périodes à la base. On analysera également la durabilité de différentes cultures dans les espaces verts de la base.

2.1 - Où voulez-vous construire votre Moon Camp ? Explique ton choix.

La Lune a une face exposée en permanence à la lumière solaire et une face cachée qui n'est jamais exposée au soleil. Dans la partie exposée, la température varie entre -184 degrés Celsius pendant la nuit et 214 degrés Celsius pendant la journée, sauf dans les pôles où la température est constante et égale à -96 degrés Celsius. Dans la zone d'ombre, la température est de -190 degrés Celsius et, en l'absence de lumière solaire, il n'est pas judicieux d'utiliser la base lunaire (mesure de la lumière chinoise).
La sonde Lunar Reconnaissance Orbiter a mesuré des températures allant jusqu'à -238 degrés Celsius dans les cratères du pôle sud et -247 degrés Celsius dans un cratère du pôle nord. C'est la température la plus basse jamais enregistrée dans le système solaire, plus froide même que celle de Pluton. C'est pourquoi les scientifiques pensent qu'il peut y avoir de l'hélium dans ces cratères. Récemment, on a prouvé l'existence de l'hélium dans un cratère du polo sud appelé Shackleton.
Pour tout ce qui précède, la base est située dans l'hémisphère sud, dans la partie éclairée du côté de ce cratère, où les températures oscillent entre 0 et 50 degrés Celsius, une fourchette très similaire à celle de la Terre. Les astronautes pourront ainsi trouver plus facilement de l'eau, de la chaleur et de la lumière (par exemple dans le vaisseau Shackleton).

2.2 - Comment prévoyez-vous de construire votre camp lunaire ? Réfléchissez à la manière dont vous pouvez utiliser les ressources naturelles de la Lune et aux matériaux que vous devrez apporter de la Terre. Décrivez les techniques, les matériaux et vos choix de conception.

Emplearía materiales presentes en la Luna para fabricar algún tipo de mortero o cemento con el que fabricar bloques de construcción. Les édifices disposaient d'une armature minimale en fibre de carbone sur laquelle étaient posés les blocs et les revêtements.
Nous avons utilisé des imprimantes 3D pour fabriquer des éléments de construction plus complets. De cette manière, nous avons réduit au minimum la quantité de matériaux que nous devions transporter depuis la Terre.

2.3 - Comment votre camp lunaire protège-t-il et abrite-t-il vos astronautes contre l'environnement hostile de la Lune ?

Notre base lunaire est dotée de divers systèmes de protection contre les météorites et les radiations, car l'absence d'atmosphère accroît les dommages qu'elles peuvent causer, et de protection contre le polissage lunaire, qui peut entraîner une corrosion.
- Système d'évitement des météorites.
Pour éviter les dégâts causés par les météorites et les micrométéorites, notre base disposera d'une couche de sédiments lunaires, en plus d'être légèrement en dessous de la surface. Dans le cas de météorites moyennes ou grandes, il manquerait un système de descente d'impact qui pourrait être alimenté par les roches du satellite. Pour ce faire, il faut prévoir une couche sur une roche lunaire suffisamment grande pour générer un impact qui la détruise.
meteoritos de tamaño mediano.
- Sistema de protección de viviendas de radiación.
Pour réduire les risques d'irradiation, un dispositif d'aération en aluminium plié, tel que celui conçu par Stefan Pogatscher, est inclus.
- Sistema de protección de polvo lunar y astronautas.
Les astronautes disposeront d'une alimentation riche en vitamines A et D pour se protéger du soleil. De plus, dans le système de récupération de l'air, il y aura des filtres pour éliminer les particules de l'air et des aspirateurs pour éviter que le polon lunaire ne pénètre et ne s'infiltre dans le matériel.

3.1 - Comment votre camp lunaire fournira-t-il aux astronautes un accès durable aux besoins fondamentaux tels que l'eau, la nourriture, l'air et l'électricité ?

Agua :
La majeure partie de l'eau utilisée par les astronautes sera obtenue sur la Lune, extraite par filtrage, à partir des roches récupérées par notre rover. Le miel obtenu sera conservé. Il y a aussi un circuit fermé qui passe par le toit et qui récupère la vapeur et l'eau, pour ensuite filtrer et ne rien perdre. De plus, nous disposons d'un réservoir pour les cas d'urgence.

Oxygène :
Près de 50 % de la terre lunaire est constituée d'oxydes de silicium ou de fer, qui contiennent près de 26 % d'oxygène. Cela signifie qu'un système qui extrait efficacement l'oxygène de la terre pourrait fonctionner dans n'importe quel endroit où se trouve une navette ou une base lunaire. La terre lunaire devait être vaporisée en présence d'hydrogène et de méthane, puis lavée avec du gaz hydrogène.
Les gaz produits et le méthane résiduel sont envoyés à un convertisseur catalytique et à un condensateur qui sépare l'eau. Enfin, il est possible d'extraire l'oxygène par électrolyse. Les sous-produits de méthane et d'hydrogène sont recyclés dans le système.
Aliments :
Il faut prévoir des réserves pour les situations d'urgence et pour survivre pendant le temps nécessaire à la montée de l'invertébré. Pour cela, il faut des cultures de bactéries pour rendre la terre fertile, des engrais chimiques et une sélection de semences (zanahorias, tomates...) de produits qui n'ont pas besoin d'être mélangés. Dans une première phase, les bactéries seront utilisées avec de l'eau, de l'oxygène et du sol lunaire pulvérisé, afin d'obtenir une terre apte à la culture, et dans une seconde phase, nous planterons les plants obtenus par culture hydroponique, avec de l'eau de la Lune. La crasse d'insectes est considérée comme une source de protéines pour l'alimentation des astronautes.
Energie :
Nous améliorons l'énergie solaire que nous recevons dans le campement pendant la période d'éclairage de deux manières, l'une directe et l'autre stockée dans des batteries à haut rendement pour les réserver à la nuit lunaire. Pour cela, nous installons des panneaux photovoltaïques qui récupèrent l'énergie.

3.2 - Comment votre camp lunaire traitera-t-il les déchets produits par les astronautes sur la Lune ?

Les résidus solides (excréments) sont détruits et utilisés comme engrais. Les résidus liquides (orins) sont filtrés pour extraire l'eau. Enfin, les résidus de carbone gazeux (CO2) sont capturés en grande partie par les plantes de l'invernadero, qui réalisent la photographie en présence d'ampoules spéciales qui s'allument en cycles de 24 heures.

3.3 - Comment votre camp lunaire maintiendra-t-il les communications avec la Terre et les autres bases lunaires ?

Comme notre base est située dans une zone du satellite qui est toujours visible depuis la Terre, nous pourrons installer des antennes de communication et les utiliser de manière directe. Nous enverrons des informations journalières sur la mission et nous maintiendrons une communication fluide avec le centre de contrôle sur la Terre. La lumière tarde un peu plus d'une seconde à passer de la Lune à la Terre, ce qui rend difficile le maintien de communications interactives. De plus, il faudra communiquer avec les différentes bases de la Terre réparties dans le monde entier, en fonction de celle qui est alignée à chaque instant.

4.1 - Quel(s) sujet(s) scientifique(s) sera(ont) au centre de la recherche dans votre camp lunaire ? Expliquez les expériences que vous prévoyez de faire sur la Lune (par exemple dans les domaines de la géologie, de l'environnement à faible gravité, de la biologie, de la technologie, de la robotique, de l'astronomie, etc.)

Expérience 1 : BOTÁNICA
Une partie des chercheurs se consacrera à l'étude de la croissance des plantes à faible croissance, à la culture et à la polinisation manuelle, avec l'aide d'insectes. Tout cela dans le but de garantir et d'optimiser le rendement du reste des cultures.

Expérience 2 : BIOLOGIE
Des tests de résistance aérobique et anaérobique, des tests d'effort et un suivi détaillé de l'état physique et nutritionnel de tous les participants sont effectués, afin de déterminer la détérioration possible des participants.

Expérience 3 : MINERÍA
Amélioration et optimisation des processus d'extraction de différents matériaux dans la lune (oxygène, eau, matériaux de construction). Indépendamment de l'utilisation d'une procédure ou d'un protocole spécifique, la tripulación tendra à essayer différentes variantes de ces derniers pour les optimiser et les adapter à l'environnement concret du travail.

Expérience 4 : ASTRONOMIE
Recherche d'emplacements possibles pour l'installation d'un télescope de grande puissance, en tenant compte de l'atmosphère de la Lune.

5.1 - Qu'incluriez-vous dans votre programme d'entraînement des astronautes pour les préparer à une mission sur la Lune ?

Les astronautes doivent être formés à la gestion des vaisseaux, y compris aux notions d'équilibre, de navigation, de réparation et d'entretien des installations tant de la base que des moyens de transport. En outre, ils doivent exercer leur métier à faible gravité, car ils sont exposés à une faible gravité sur la piste et dans la navette, dans des réservoirs d'eau préparés à l'avance. Ils doivent également posséder des connaissances en médecine, en chirurgie, en chimie organique et inorganique et en ingénierie des matériaux pour pouvoir faire face aux problèmes qu'ils rencontrent. Un autre élément fondamental est la formation psychologique et la gestion du stress.

5.2 - De quels véhicules spatiaux votre future mission lunaire aura-t-elle besoin ? Décrivez les véhicules trouvés dans votre Moon camp et réfléchissez à la manière dont vous voyagerez vers et depuis la Terre, et explorerez de nouvelles destinations à la surface de la Lune.

Serán necesarios como mínimo dos róvers, más las piezas de repuesto correspondientes a las partes que más desgaste tengan. Cependant, il faut veiller à ce que le plus grand nombre possible de pièces puissent être imprimées en 3D. L'un des versoirs est spécialisé dans l'excavation et contient des éléments de perforation et de transport de matériaux. L'autre sera plus orienté vers le transport de personnes et l'exploration, avec une plus grande autonomie.
Les deux véhicules pourront être pilotés à distance et seront équipés d'un système de navigation automatique, dans la mesure du possible. L'expédition consistera en plusieurs missions, dont les premières ne seront pas trialisantes et seront destinées à
transport de matériel et d'instruments. Dans la última viajarán los astronautas y esa última,
disposera d'éléments pour voler sur la Terre.