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.
École nationale supérieure d'informatique Tudor Vianu Bucarest-District 1 Roumanie 16 2 / 1 Anglais
Logiciel de conception 3D : Fusion 360
Xplorer est une base lunaire orientée vers la recherche scientifique et la découverte de ressources lunaires, que nous pourrons utiliser plus tard dans nos expériences ou dans la vie quotidienne des astronautes vivant sur place, comme l'eau contenue dans les carottes de glace qui peut devenir une source d'énergie et qui permet également aux astronautes de s'hydrater.
À l'intérieur, nous nous efforcerons d'assurer la sécurité des astronautes tout en créant un espace dans lequel ils pourront mener une vie aussi proche que possible de celle qu'ils mènent sur Terre. La base sera divisée en zones distinctes pour l'alimentation, le travail et le repos. La zone réservée à la nourriture sera une serre où les astronautes cultiveront des plantes qu'ils mangeront par la suite.
Sur la base lunaire Xplorer, la source d'énergie sera principalement obtenue au moyen de panneaux solaires, et la connexion avec la Terre se fera à l'aide d'un radiotélescope.
L'objectif principal du camp lunaire est de comprendre l'environnement lunaire et d'exploiter les ressources qui s'y trouvent. Nous n'excluons pas l'option de l'échec, mais nous préparons tout pour y rester le plus longtemps possible et assurer toutes les conditions. En explorant les conditions lunaires, nous ferons pousser des Arabidopsis dans la serre, de petites plantes qui constituent un modèle pour l'analyse du génome, et nous observerons leur croissance. Nous enverrons trois astronautes qui se relaieront pour que chacun puisse se reposer et obtenir les meilleurs résultats. Lorsqu'ils travailleront, il y aura un astronaute sur le terrain et deux à la base. Les activités seront organisées de telle sorte qu'après quelques jours, chaque membre de l'équipage changera de tâche ; de cette manière, un équilibre sera maintenu dans le mode de vie des astronautes et des résultats différents seront obtenus, ce qui permettra de tirer des conclusions plus précises.
Nous considérons que le pôle Sud est l'endroit idéal pour notre camp lunaire, c'est pourquoi nous avons décidé de le construire là, près du cratère de Shackleton. Les avantages sont nombreux, notamment l'éclairage constant qui facilite la production d'électricité par les panneaux solaires, ainsi que la recherche et les expériences. Un autre avantage représente les dépôts de glace des cratères ombragés, qui constituent une importante source d'eau. La température est également plus favorable ici, car elle n'est pas trop élevée pendant la journée pour atteindre 100 ℃, ni trop basse pendant la nuit pour des extrêmes comme -150 ℃.
https://adsabs.harvard.edu/full/1985lbsa.conf…77B/0000078.000.html
Le design est conçu à la fois pour impressionner, mais aussi pour être le plus utile possible aux astronautes. Le camp Xplorer comporte deux étages. Le premier sert d'espace technique, où se trouve la serre, ainsi qu'un espace d'électrolyse de l'eau et une cuisine alimentée en eau courante par le réservoir d'eau. Le deuxième étage comprend des espaces de travail et de repos, ainsi que des panneaux solaires, un radiotélescope et une aire d'atterrissage pour la navette spatiale.
Le tungstène est un matériau que nous voulons utiliser à la place du plomb en raison de sa plus faible densité, de sa plus grande résistance à des températures plus élevées et parce qu'il n'est pas aussi toxique que le plomb ; il protège des radiations et des fragments d'ADN. météorites. La couche intérieure servira d'isolation thermique et nous avons décidé d'utiliser un aérogel à base de gel de silice et de carbone, un matériau composé de plus de 90% d'air, ce qui lui confère une très faible densité. Nous aurons besoin d'une couche intermédiaire pour mieux protéger la base et les astronautes, et cette couche sera une couche d'aluminium de 10 cm. La dernière couche que nous utiliserons comme couche intermédiaire sera également composée de régolithe lunaire. Nous avons voulu utiliser des matériaux légers afin qu'ils soient plus faciles à transporter, bien que les coûts soient plus élevés pour les matériaux choisis que pour d'autres.
https://physicstoday.scitation.org/doi/10.1063/PT.3.4438
https://descanso.jpl.nasa.gov/monograph/series12/LunarTraj–05Chapter4TransferstoLowLunarOrbits.pdf
Les dangers sont nombreux sur la Lune : radiations, température, poussière et fragments de roche.
Pour se protéger des débris lunaires et des météorites, nous couvrirons la base d'une couche d'aluminium, bien qu'aux pôles, les risques de chute de poussière et de météorites soient moindres. De plus, un radar aidera les astronautes à prendre des mesures lorsqu'ils sont sur le point d'être touchés.
Pour les radiations et les fragments de roches restants, nous couvrirons la base d'une couche de régolithe lunaire.
Les fluctuations de température peuvent influencer l'activité des astronautes et leur santé, c'est pourquoi une autre couche est nécessaire. Une couche d'aérogel de silice peut isoler thermiquement notre base et possède de très bonnes propriétés.
Les astronautes seront en contact avec leurs collègues sur Terre en cas d'incident et de besoin d'aide.
https://space.nss.org/settlement/nasa/spaceresvol4/human.html
https://www.scientificamerican.com/article/can-a-moon-base-be-safe-for-astronauts/
💧 Eau
🍴 Alimentation
⚡ Puissance
🌬️ Air
Les astronautes ont besoin d'eau pour survivre et pour leurs projets sur le centre lunaire. Ainsi, comme l'eau de la Terre ne suffira pas, nous devrons utiliser les ressources de la Lune. Nous obtiendrons de l'eau de deux manières : en filtrant des carottes de glace lunaire et à partir du sol lunaire. Nous avons placé le camp au pôle sud, il y aura donc des endroits ombragés en permanence autour de la base, d'où nous pourrons extraire les dépôts de glace et les filtrer après la fonte de la glace.
La nourriture déshydratée emballée que l'équipage apporte de la Terre durera un certain temps, mais elle ne sera pas suffisante. La nourriture sera préparée au four à micro-ondes et il restera des traces de nourriture car lorsque quelqu'un mangera quelque chose, il scannera le code-barres de l'emballage dans le système. Nous avons pensé à une serre où nous ferons pousser des plantes dans le sol lunaire pour que les astronautes aient de la nourriture quand ils le souhaitent. Nous avons choisi de cultiver des tomates, des concombres et des carottes en raison de leur utilisation facile et rapide et de leurs vitamines, ainsi que des patates douces pour leurs vitamines et leurs protéines.
La base est équipée d'un système de panneaux solaires et comme dans la zone où nous allons établir la base il y aura une illumination constante, ce sera la principale source d'électricité. Nous voulons également obtenir de l'électricité à partir d'une pile à combustible, mais nous aurons besoin de beaucoup d'eau, ce qui est important, donc nous aurons moins d'énergie obtenue par cette méthode et nous l'utiliserons la nuit, lorsque la lumière est moins forte.
Pour un séjour plus long, il faut de l'oxygène. Nous allons donc essayer de transformer le régolithe lunaire en oxygène. Comment allons-nous procéder ? Avant d'utiliser la cellule électrolytique, nous placerons le régolithe lunaire dans du chlorure de calcium fondu, ce qui produira de l'oxygène et du métal, nous pouvons cuire le régolithe lunaire avec de l'hydrogène gazeux, ce qui produira de l'oxygène et de l'hydrogène. Les plantes libèrent du dioxyde de carbone, c'est pourquoi un système de filtration de l'air sera mis en place. En chauffant la roche lunaire, des bulles d'oxygène remplaceront le dioxyde de carbone. En utilisant l'électrolyse de l'eau, nous aurons besoin de beaucoup d'eau, c'est pourquoi nous préférerons souder en utilisant le régolithe lunaire.
Tout ce qui se trouve sur le camp Xplorer sera recyclé, nous n'avons donc pas à nous préoccuper des types de déchets comme le plastique ou le carton. Les déchets de la salle de bain, en revanche, seront brûlés et placés dans des sacs poubelles qui sont placés dans des conteneurs ne permettant pas à l'air de s'échapper.
La communication avec la Terre a toujours été importante pour tout équipage d'astronautes, car elle représente un grand soutien en cas de dysfonctionnement ou d'urgence. C'est également par la communication que les astronautes peuvent voir leur famille ou poster des vidéos d'eux-mêmes, comme celle montrant Neil Armstrong devenir la première personne à marcher sur la surface de la Lune.
C'est pourquoi nous avons installé un radiotélescope qui aide à maintenir les communications avec la terre en accédant à plusieurs satellites.
Certains des sujets que nous aimerions explorer dans le cadre du camp Xplorer sont la biologie et la géologie. D'une part, en explorant les conditions lunaires, nous ferons pousser des Arabidopsis dans la serre, des petites plantes qui servent de modèle pour l'analyse du génome, et nous observerons leur croissance. D'autre part, nous aimerions observer le sol lunaire de plus près et déterminer s'il est utile. Bien entendu, indépendamment de ces études, l'un de nos principaux objectifs est de trouver des formes de vie, non seulement sur la lune, mais aussi sur d'autres planètes.
Nous pensons que les astronautes de l'Xplorer doivent toujours être prêts, quelle que soit la situation. C'est pourquoi notre programme de formation des astronautes inclut les mathématiques, la physique, la géologie, le traitement des matériaux, la biologie et la dynamique orbitale.
Ils doivent également être formés aux situations d'urgence, telles qu'une pression atmosphérique élevée ou faible, ou aux moments d'inconfort, tels que la microgravité.
L'une des parties les plus importantes de la formation est la partie formelle, au cours de laquelle les astronautes apprennent à piloter et à faire atterrir une navette spatiale, à faire fonctionner tous les systèmes et à détecter les dysfonctionnements.
Outre la formation formelle, l'équipage doit être en bonne condition physique et mentale et doit être capable de travailler dans des conditions de forte pression.
https://www.pbs.org/spacestation/station/training_2.htm
La navette spatiale que nous avons construite sera le seul véhicule spatial que les astronautes utiliseront pour aller explorer différents endroits à la surface de la lune.
Nous avons également envisagé d'ajouter un rover, mais nous avons décidé qu'il ne serait pas nécessaire, car l'équipage d'astronautes n'a pas besoin de se déplacer dans la zone du camp Xplorer.
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