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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.

Moon Glow Industries

Colegiul National "Mihai Eminescu" (Collège national)  Suceava-Suceava    Roumanie 18, 17   3 / 2 Anglais
Logiciel de conception 3D : Fusion 360



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1.1 - Description du projet

Moon Glow Industries deviendra l'épine dorsale d'une nouvelle économie et d'un mode de vie innovant pour l'humanité. C'est la première grande usine lunaire qui s'efforce d'industrialiser l'hélium-3, le béryllium et le lithium. Les ressources extraites seront renvoyées sur Terre où elles seront traitées et vendues, l'argent étant réinvesti dans de futures missions spatiales.

Notre proposition de structure est définie par 11 modules de deux tailles différentes comprenant 3 chambres à coucher, 3 fermes d'algues, 1 centre de communication et un gymnase. En plus des modules en aluminium, nous utiliserons une imprimante 3D pour créer les tunnels à partir du régolithe.

L'équipage sera composé de 12 membres, chacun ayant des attributs spécifiques, c'est pourquoi nous mettons l'accent sur la production d'eau, d'oxygène et de nourriture.

L'équipe sera renouvelée tous les quatre mois, ce qui permettra à la base d'être constamment active. Comme notre base est principalement automatisée, nous nous appuyons sur des robots, il y a un besoin vital d'une source d'énergie définitive, qui sera fournie par de multiples panneaux solaires et un réacteur nucléaire.

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 Lune possède une grande quantité de ressources précieuses et rares qui peuvent être utilisées pour faire avancer l'économie humaine et le progrès industriel. Grâce à notre installation lunaire, nous nous efforçons de rendre les matériaux lunaires, l'hélium 3, le béryllium, le lithium, plus accessibles afin que nous puissions mieux développer l'industrie de l'imagerie médicale, des réactions nucléaires et des propulsions spatiales. Grâce à la structure modulaire, nous avons l'intention d'étendre les industries lunaires à l'avenir pour atteindre un jour l'efficacité d'une usine terrestre. En outre, nous envisageons la perspective de développer notre camp lunaire en un réseau de stations industrielles coopératives avec l'aide d'investissements potentiels et des bénéfices accumulés. Moon Glow Industries peut être un point de départ pour d'autres projets coloniaux.

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

Notre base sera construite dans le cratère De Gerlache situé à 30 km du pôle Sud de la Lune. Nous avons choisi ce site en raison de sa surface relativement plate et de l'abondance de ses ressources. Le cratère contient une vaste zone d'ombre permanente au centre et de multiples petites zones d'ombre permanente sur le pourtour du cratère qui peuvent abriter des dépôts de régolithe glacé, une autre ressource pour les consommables de l'équipage, le blindage contre les radiations et le propergol.

Ainsi, notre base est entourée de ressources terrestres vitales que nous pouvons exploiter pour maintenir la vie humaine sur le camp lunaire. Le cratère de Gerlache n'est pas naturellement riche en hélium 3 ; l'extraction des matériaux sera effectuée au moyen de robots qui se déplaceront et extrairont le radio-isotope des régions coperniciennes de la Lune.

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.

Étant donné que la surface du bâtiment est recouverte d'une couche de poussière lunaire, la première étape de la construction de notre camp consiste à envoyer des robots nettoyer jusqu'à ce qu'ils atteignent le premier sédiment géologiquement stable. Ils enlèveront également toute aspérité qui pourrait nuire à la stabilité de la base et prendront des précautions supplémentaires pour assurer son intégrité structurelle. La deuxième étape de la construction consiste à amener les modules spatiaux à l'aide de 15 vaisseaux spatiaux Orion. Les pièces seront reliées par des tunnels imprimés en 3D et fabriqués à partir de régolithe. Les huit plus grands modules seront assemblés à l'aide de robots et les pièces seront meublées en conséquence. Toutes les unités sont équipées de fenêtres en verre de silicate de baryum pour laisser passer la lumière naturelle. Les tuyaux d'oxygène, de dioxyde de carbone et d'eau en cuivre sont également installés par des robots. Enfin, une fois la base installée, l'équipage atterrira avec le reste des fournitures, telles que l'eau et la nourriture, et commencera à produire de l'oxygène grâce aux trois fermes de chlorelles, chacune dotée de deux panneaux de 3,85 m de long et d'un système d'alimentation en eau.2 réservoirs d'une capacité de 5 m3. Les membres planteront des cultures et installeront le laboratoire et le centre de communication. Le robot minier principal sera transporté et préparé pour être utilisé par les roboticiens. C'est à ce moment-là que commence notre mission spatiale.

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

Un autre défi est l'environnement lunaire difficile, qui expose la base lunaire aux micrométéorites, au rayonnement solaire et aux tempêtes de poussière. Ces risques peuvent endommager l'équipement, menacer la santé des astronautes et perturber les opérations de la mission. Tout d'abord, les radiations de l'espace extra-atmosphérique sont préoccupantes sur la Lune en raison de la quasi-absence d'atmosphère sur le satellite.

À cet égard, notre base lunaire est équipée d'un ensemble de parois de 60 cm d'épaisseur qui ont une structure en sandwich. De l'extérieur Le mur contient une couche d'aluminium, puis du carbone renforcé, de l'air, du carbone renforcé, un espace d'installations telles que des tuyaux, de l'aérogel et enfin, une autre couche d'aluminium isolante. espace intérieurLe système d'isolation de l'avion est composé d'un système de protection contre les radiations bêta et les fluctuations de température qui protègent l'équipage. Cela permet également d'atténuer les dommages en cas d'impact de météorite. Comme nous l'avons déjà mentionné, le verre bloque efficacement les radiations.

Deuxièmement, il faut tenir compte des températures extrêmes qui règnent dans l'hémisphère sud de la Lune. Notre base est équipée d'un système de chauffage central qui permet à la fois de refroidir la base pendant les périodes de températures élevées et de fournir de la chaleur lorsque la région est froide. Troisièmement, pour nous protéger de la poussière lunaire, qui peut s'avérer mortelle, nous utiliserons des combinaisons spatiales de haute qualité et un sas pour éviter la contamination. En cas d'accident interne, les portes étanches arrêteront le feu ou l'explosion, protégeant ainsi les chambres de l'équipage.

Enfin, le contact avec la Terre étant essentiel en cas d'accident, le centre de communication sera immédiatement fermé du reste de la base en protégeant au maximum la pièce. Deux grands modules sont séparés du camp principal, à savoir le garage des robots et la salle de stockage. Ils ne sont pas reliés à des tuyaux d'oxygène afin d'éviter toute fuite éventuelle. À cet égard, la base offre également deux sorties, ce qui rend l'évacuation sûre et efficace pour l'équipage.

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 ?

Eau

L'eau n'est pas abondante dans le cratère que nous avons choisi, mais le pôle sud contient des particules de glace piégées dans le régolithe. Nos robots exploitent les zones riches en ces particules et livrent les matières premières au laboratoire du Moon Camp, où la glace est séparée, transformée en eau, purifiée, puis introduite dans le système de la base. Nous rendons notre base durable en recyclant les eaux usées grâce à un système basé sur l'osmose.

Alimentation

Une alimentation saine et équilibrée est essentielle pour que les astronautes restent performants tout au long de la mission. Notre base comprend trois modules agricoles distincts, dont l'un utilise la technologie aérophonique pour cultiver différents types de laitues. L'autre contient deux réservoirs dans lesquels nous cultivons du riz et le dernier présente six boîtes dans lesquelles nous planterons des pommes de terre. Au début de la mission, pendant que les fermes produisent leur premier lot de nourriture, nous dépendrons de diverses fournitures apportées de la Terre.

Air

Au début, nous remédierons au manque d'oxygène en exploitant le régolithe et en le faisant fondre à haute température. La roche lunaire contient des oxydes à partir desquels l'oxygène peut être libéré. Une fois qu'un approvisionnement régulier en oxygène sera assuré de cette manière, les algues de notre base transformeront à nouveau le dioxyde de carbone en air respirable. Nous assurons la circulation du gaz dans tout le camp lunaire au moyen d'un vaste réseau de tuyaux qui relient les modules à l'installation d'oxygène.

Puissance

Notre base a besoin d'une disponibilité énergétique totale pour remplir correctement son rôle industriel. Le réseau électrique de notre Moon camp est double : il se compose de panneaux solaires placés dans une zone bien éclairée du site et d'un microréacteur nucléaire qui sert de réserve si les panneaux solaires ne fournissent pas assez d'énergie, s'ils sont endommagés ou s'il est prévu de les entretenir et de les remplacer.

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

Nous envisageons une base durable en recyclant autant de déchets que possible. Après avoir été utilisée dans la salle de bains ou la cuisine, l'eau est ramenée au laboratoire où elle est purifiée et réintroduite dans l'approvisionnement en eau propre pour un usage ultérieur. Les déchets alimentaires sont collectés et transformés en engrais qui est ensuite utilisé dans les fermes. Le dioxyde de carbone est transformé en oxygène à l'aide des trois modules d'algues qui constituent la source du système de ventilation. L'air respirable est un apport vital et, à l'aide d'un programme d'oxygène, nous avons l'intention d'en limiter la quantité autant que possible. Cela signifie que lorsqu'un certain module est vide, le système de tuyaux est programmé pour arrêter le flux d'oxygène dans cette pièce spécifique.

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

Toutes les missions spatiales, à l'exception de notre camp lunaire, nécessitent un moyen de communication rapide et efficace avec la Terre. À cette fin, notre projet va utiliser une série de satellites en orbite géostationnaire et de stations terrestres, qui permettent la transmission de données en masse et même d'images à haute résolution. Parce que notre camp lunaire est la première étape du grand projet d'expansion humaine vers l'espace extra-atmosphérique et la Lune, nous avons conçu notre réseau de satellites dans une optique d'évolutivité - il peut être facilement étendu à l'ensemble de la Lune. En cas d'urgence sur la Lune, ces satellites assureront une communication en temps réel, qu'il est important de maintenir car nous pouvons trouver le plan d'action le plus judicieux avec les équipes sur Terre grâce à un brainstorming.

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.)

L'objectif principal de notre base est industriel et vise à extraire efficacement l'hélium 3. Cependant, les données que nous recueillerons lors de nos opérations dans les conditions réelles de la Lune seront les premières du genre et auront bien plus de valeur que ce qui a été trouvé actuellement dans des contextes expérimentaux idéalisés. Nous allons mesurer les effets à long terme de l'environnement lunaire sur l'anatomie humaine en ce qui concerne la dégradation des os et des muscles, ce qui représente le principal obstacle à une installation véritablement permanente sur la Lune, et tirer des conclusions sur la manière dont nous pouvons nous améliorer dans ce domaine. Nos fermes seront les premières du genre et nous y mènerons également des expériences afin de trouver des moyens d'augmenter le rendement des cultures pour les futures missions sur la Lune. L'observation de l'efficacité de nos procédés d'extraction de l'hélium 3 est également intéressante, car elle pourrait conduire à des avancées techniques dans les technologies utilisées pour extraire l'isotope du régolithe.

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

Notre programme préparera les membres de l'équipage à la pensée critique et à la prise de décision, même sous la pression du temps, et les familiarisera avec les bases de l'exploitation de la base du camp lunaire. Cela comprend la connaissance de toute l'infrastructure de survie, des systèmes de chauffage et d'eau, des bases de l'agriculture aéroponique et des processus industriels afin d'aider chaque astronaute à comprendre toute l'étendue et les objectifs du projet. Nous commencerons par une phase de formation de base où chaque astronaute, qu'il soit junior ou vétéran, aura l'occasion de se familiariser avec les principes fondamentaux tels que la structure du camp lunaire, la réalisation d'activités dans un vaisseau spatial ou au cours d'une EVA, et les systèmes en place pour l'orientation sur la Lune, la communication et le support de vie. La formation spécialisée commencera ensuite, chaque membre de l'équipage étant informé de son rôle dans la mission et formé dans son domaine respectif. Ils apprendront également à réagir en cas d'urgence conformément aux protocoles et seront soumis à une formation psychologique, car les séjours prolongés sur la Lune comportent des risques de stress et de sentiment d'isolement.

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.

Notre base lunaire comprend deux véhicules différents. Le plus important d'entre eux est notre robot porteur, aux dimensions d'un bus, qui s'alimente lui-même à l'aide de panneaux solaires intégrés. Il est piloté par deux membres d'équipage qui voyagent avec lui et fonctionne en envoyant des robots plus petits pour récolter dans de nombreuses zones différentes à la fois. Lorsque les mini-robots ont terminé leur tâche d'extraction, ils reviennent au robot principal avec les matériaux. Les ressources extraites sont ensuite déposées dans notre entrepôt Moon Camps. La plate-forme d'atterrissage, qui sert également de rampe de lancement, est située à moins de 100 kilomètres de la base principale et offre la possibilité de transporter facilement les matériaux par fusée de la Lune à la Terre et vice-versa. Notre camp lunaire transportera autant d'hélium 3 que les vaisseaux spatiaux nous le permettront.