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.
Lycée King Kekaulike Pukalani-HI États-Unis 16, 17 2 / 1 Anglais
Logiciel de conception 3D : Fusion 360
L'objectif de notre projet était de concevoir une base lunaire à but scientifique pouvant accueillir deux astronautes pendant une période prolongée, avec la possibilité de l'agrandir en utilisant les ressources disponibles sur la lune. Pour atteindre cet objectif, nous avons opté pour un habitat géométrique imprimé en 3D et fabriqué à partir de béton à base de sol lunaire. Nous nous concentrerons sur l'aquaponie avec l'objectif d'être complètement durable en utilisant des plantes et des poissons tels que des algues nutritives et riches en protéines. Notre base sera alimentée par l'énergie solaire et placée près du pôle nord en raison de l'augmentation de l'ensoleillement et des possibles dépôts d'eau. Nous avons pris des mesures de protection, notamment des systèmes de défense laser et du béton antiradiations.
Notre camp lunaire a été construit principalement à des fins scientifiques et de recherche. Notre objectif est de fournir aux habitants du camp tout ce dont ils ont besoin pour travailler dans la poursuite de la science et de l'exploration, avec pour objectif final l'expansion de la colonisation humaine de la lune. Notre principal objectif scientifique est l'aquaponie, c'est-à-dire l'agriculture sans terre, car il n'y a pas de sol utilisable sur la lune. Nous utiliserons des types spécifiques d'algues et de poissons qui ont été jugés adaptés à la vie sur la lune.
Nous construirons notre base sur le bord d'un cratère près du pôle nord car il reçoit plus de 89% de lumière solaire tout au long de l'année et comme notre base dépend de l'énergie solaire, il est très important que nous ayons le plus de lumière possible. De plus, les gisements d'eau sont concentrés au pôle nord, ce qui sera très utile pour l'expansion de nos bases. Ces facteurs combinés font du bord nord du cratère Peary, à 88,5°N, 30°E, qui est très proche du pôle nord, l'endroit idéal car le bord est presque constamment ensoleillé et dispose d'autres ressources naturelles.
Notre base comporte 8 pièces en forme d'hexagone. Les 7 pièces du bas se touchent afin de partager les murs et d'utiliser moins de matériaux. La huitième pièce se trouve directement au-dessus de la septième pièce, au milieu de la base. Elle servira de salle de filtration de l'eau et est surélevée de manière à ce qu'il n'y ait pas d'ouverture dans le mur, car notre système de filtration repose sur un serpentin ininterrompu qui entoure la salle. Elle sera fabriquée à partir de béton mélangé au sol lunaire et à d'autres ingrédients expédiés de la Terre. Une fois mélangé, le béton sera utilisé comme filament dans une très grande imprimante 3D expédiée de la Terre. Cela permet d'imprimer une base lisse pour la maison et de pouvoir facilement imprimer des répliques de bases à l'avenir. La maison sera ensuite recouverte de deux feuilles de plastique. L'une à l'intérieur, l'autre à l'extérieur, afin d'assurer l'étanchéité. Les portes seront ensuite mises en place, suivies de tous les éléments nécessaires pour que les astronautes puissent y vivre.
Les principales préoccupations de la base seront les radiations, les astéroïdes, les conditions météorologiques et la pression. Le béton est très utile pour se protéger des radiations et c'est un autre avantage d'avoir une base construite en béton lunaire. Pour nous protéger contre les astéroïdes, nous disposerons de trois canons laser de qualité militaire postés à plusieurs endroits du camp. Ils sont inspirés du système israélien de défense contre les missiles laser et seront expédiés depuis la Terre. La base en béton sera équipée d'une couche de plastique à l'intérieur et à l'extérieur pour maintenir la pression et empêcher le vide spatial de s'installer. Ce plastique et le béton aideront à maintenir la chaleur grâce au système de filtration de l'air et à la climatisation.
Comme notre base utilise l'aquaponie, nous utiliserons des algues et des plantes aquatiques comme principales sources de nourriture et d'eau. Au début, pendant plusieurs mois, nous devrons compter sur la nourriture apportée directement de la Terre avant de pouvoir construire notre écosystème suffisamment pour subvenir aux besoins d'un être humain, mais après cela, la nourriture sera principalement constituée d'algues riches en protéines et en nutriments, et éventuellement de poissons. Nous obtiendrons également un approvisionnement de base en eau de la Terre, mais celle-ci sera continuellement recyclée dans l'écosystème à l'aide de méthodes de filtration et d'agriculture naturelles. Nous finirons par ouvrir une mine afin d'extraire les matières premières nécessaires à la production d'eau et d'air, ce qui nous permettra de nous étendre à d'autres bases, chacune ayant ses propres élevages d'algues et de poissons. Comme la lune a des jours et des nuits extrêmement longs, nous aurions un grand nombre de panneaux solaires ainsi qu'une grande batterie de stockage pour les nuits. L'air serait également recyclé grâce à un système de filtration capable de décomposer le CO2 en oxygène.
Une grande partie des déchets biologiques sera réintégrée dans l'écosystème de la base et sera transformée en terre pour faire pousser des plantes ou passera par un système de filtration de l'eau en faisant passer les déchets par des algues et de la terre pour éliminer les impuretés, puis elle passera par un processus de distillation final qui la rendra à nouveau utilisable dans toute la base pour de nombreux usages différents. L'un des principaux objectifs de notre base est d'essayer de réduire les déchets et l'utilisation de matériaux recyclables. Il est donc important d'essayer de recycler autant de matériaux biologiques que possible pour essayer de soutenir l'écosystème au sein de la base.
Les communications seront effectuées dans la base, puis acheminées par l'atterrisseur vers des satellites en orbite, puis vers la Terre. Entre les bases, nous utiliserons les ondes radio.
Notre base sera principalement axée sur l'aquaponie, c'est-à-dire l'agriculture sans sol combinée à la pêche. Nous pensons qu'il s'agit d'un sujet intéressant à étudier car de nombreuses planètes n'ont pas de sol disponible pour l'agriculture mais disposent des ingrédients nécessaires pour produire de l'eau que nous pourrions ensuite transformer en un écosystème prospère à l'aide d'un kit de démarrage apporté de la Terre et contenant des œufs de poisson, des algues et des plantes. Le fait que notre base soit axée sur ce type d'écosystème contribuera à la production alimentaire, à la gestion des déchets et à la purification de l'eau, tout en nous permettant d'expérimenter la biologie sur d'autres planètes. L'une des expériences à long terme les plus importantes consisterait à déterminer quels types de plantes et de poissons peuvent prospérer sur d'autres planètes dans d'autres environnements. Nous avons déjà une idée des poissons et des algues particulièrement résistants et, grâce à un élevage sélectif, nous pourrions les rendre encore plus adaptés à la vie sur d'autres planètes. L'objectif global de nos expériences avec l'aquaponie serait de voir comment nous pouvons utiliser les plantes et les animaux pour rendre la vie humaine sur d'autres planètes viable sans l'aide constante de la Terre.
Les astronautes seront dotés de connaissances en biologie, en construction, en aquaponie, en développement durable, en ingénierie, en gestion des ressources, etc. Le camp lunaire comprend de nombreux systèmes qui fonctionnent ensemble pour assurer sa propre survie et celle des astronautes. Il est important que les astronautes connaissent tous les aspects du camp lunaire et soient bien préparés à toute situation. Les astronautes apprendront également à suivre un régime alimentaire et des pratiques de santé physique afin de maintenir une santé optimale tout au long de leur séjour sur la lune. L'acclimatation à la gravité de la lune et à d'autres conditions sera un défi. Il est dans leur intérêt que les astronautes s'habituent à vivre et à travailler dans des conditions similaires.
Pour les futures recherches et explorations du camp lunaire, nous avons besoin d'un véhicule tout-terrain. Nous disposons déjà d'un véhicule pour déplacer les matériaux sur le site du camp principal. Un véhicule supplémentaire pour parcourir de plus longues distances sur un nouveau terrain serait très utile pour la mission. Pour revenir sur terre, il faut un autre vaisseau avec suffisamment de carburant pour la longue distance. Nous pourrions également utiliser le vaisseau d'origine et faire le plein sur la lune ou laisser suffisamment de carburant pour revenir sur terre, puis refaire le plein en orbite.
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